Коллекторная схема отопления частного дома

Эффективность схем с принудительной циркуляцией

Полноценно функционировать превалирующая часть современных отопительных систем может только при создании искусственной циркуляции, то есть такой, при которой теплоноситель движется внутри сети благодаря работе циркуляционного насоса.

Схема устройства обогревательной системы с газовым котлом в 2-этажном доме: оборудование и приборы учета установлены на первом этаже (в цоколе, в подвале), в специально оборудованном помещении с хорошей шумоизоляцией (+)

Для устройства принудительной циркуляции в здании с несколькими этажами существуют свои предпосылки:

установка трубопровода меньшего диаметра, что облегчает сборку разводки в целом;
обеспечение зональной регулировки (наряду или вместо общей);
наличие 2-го и более высоких этажей не влияет на эффективность обогрева;
снижение температуры теплоносителя без изменений параметров теплоотдачи;
возможность использования недорогих пластмассовых труб.

К минусам относится наличие электропитания – возможны перебои, но их легко избежать, используя резервные ИБП. Проблема более громкого шума также решается с помощью укладки слоя шумоизоляции в бойлерной.

Схема водяного отопления с принудительной циркуляцией: 1 – газовый или электрический котел; 2 – стояк; 3 – труба к расширительному баку; 4 – стояк для слива; 5 – верхняя горизонтальная разводка; 6 – расширительный бак; 7 – насос циркуляционного типа; 8 – обратная линия

Наиболее подходящее место врезки циркуляционного насоса там, где температура снижается до минимума, то есть непосредственно перед котлом, на обратной линии.

Коллекторная гребенка

Выбрать подходящий гребешок для коллекторного отопления несложно

Устройство это несложное, поэтому обратить внимание нужно, в первую очередь, на материал корпуса

Покупные устройства могут быть:

со стальным корпусом и отводами;
с чугунным корпусом;
с пластиковым корпусом.

Предпочтение следует отдать литым гребенкам даже в случае значительного перепада давления корпус не даст течь. Что касается подключения подающих и обратных труб, то даже в самых простых моделях выходы снабжены резьбой, это существенно облегчает монтаж.

Литой корпус гарантирует герметичность

Коллекторное отопление можно организовать и без покупных гребенок, возможны 2 варианта:

с использованием сварки – с точки зрения экономии весьма спорный вариант. Во-первых, не каждый умеет работать со сварочным аппаратом, а во-вторых, качество шва гарантировать нельзя. В случае непровара течь гарантирована. К тому же, придется докупать недостающую арматуру, в итоге экономия окажется мизерной;
ну и самый бюджетный вариант –из ПП трубопровода. В таком случае гребенка напоминает ряд соединенных последовательно тройников с заглушкой в конце. Из инструментов понадобится только устройство для пайки ПП трубопровода. Такой коллектор будет обладать всеми слабостями полипропиленового трубопровода, в частности снижением прочности при высокой температуре теплоносителя.

На фото – пример бюджетной гребенки из полипропилена

Коллекторное отопление

В коллекторном отоплении каждый прибор имеет свою независимую подводку. Это дает возможность регулировать температуру отдельного взятого радиатора или вовсе исключить его из оборота теплоносителя (отключить). Узел системы – именно коллектор, который имеет вид гребенки. В нее входит главные магистрали подачи и обратки, и выходят второстепенные разводки трубопроводов. Коллекторная водяная система отопления может быть как одно-, так и двухконтурной.

Плюсы:

Возможность настройки оптимальных параметров воздуха в помещении. То есть, каждый отопительный прибор контура управляется независимо и централизовано. Если в помещении стало жарко, по каким – либо причинам (пришло много гостей, появился дополнительный источник тепла прочее), температуру в радиаторе можно снизить, при этом не нарушить микроклимат в других комнатах дома. Вообще в разных помещениях можно создать разные температуры. Это позволяет сэкономить на энергоресурсах.
Применение в монтаже системы трубопроводов малых диаметров. Каждая ветка, которая выходит из коллектора, живит один отопительный прибор или малую группу. Из этого следует, что напор в трубопроводах не очень высокий (но допустимый). Небольшой диаметр трубопроводов определяет хорошую эстетичность отопительной системы. Ее элементы не выпирают и не загромождают помещение.

Минусы:

Большая затрата расходного материала при монтаже (в отличие от последовательной схемы подключения отопительных приборов в системе обогрева). Чем сложнее конфигурация подключения отдельных элементов, тем меньше экономия.
Сам узел коллектора выглядит не эстетично, громоздко. Чтобы он сильно не кидался в глаза, его нужно прятать.
В коллекторной системе отопления без монтажа циркуляционных насосов (на подаче и обратке) не обойтись. Силы гравитации для нормального обращения теплоносителя в контуре не достаточно. Покупка и установка циркуляционных насосов – это также не малые дополнительные расходы.
Энергозависимость. Мало того, что циркуляционные насосы ударят по бюджету, так это еще не все. Внеплановое выключение света на поселке может привести к сбою работы отопительной системы, а в зимнее время – замерзанию теплоносителя внутри трубопроводов. Это все из – за того, что насосы питаются от электричества.
Специалисты не рекомендуют монтировать коллекторные системы отопления в городских квартирах.

Производители предлагают на строительном рынке множество различных моделей коллекторов. Среди них есть приборы с максимальным набором элементов. Часть подачи теплоносителя оснащена расходомерами. С помощью этих приборов можно регулировать поток воды в контуре. Это делают для того, чтобы уравновесить давление в системе. Часть обратки теплоносителя оснащена термодатчиками. С помощью данных приборов регулируется температура в радиаторах отопления. Система позволяет автоматически контролировать нагрев каждого отопительного прибора. Термодатчики для коллекторной системы могут быть также разными. Часто используют латунные элементы с дюймовым проходом. Термодатчики имеют заглушки на обратке. Это позволяет, если возникла такая необходимость, подключить к системе дополнительные элементы.

Есть люди, которые изготавливают гребенки своими руками. Этого делать настоятельно не рекомендовано. Гребенки должны монтировать квалифицированные специалисты, которые имеют достаточно знаний и навыков, и выполнят работу согласно действующим на данный момент строительным нормам и правилам. После установки системы проводят гидравлические испытания. Игнорирование строительных норм и правил при монтаже приводит к негативным последствиям, вплоть до порывов системы и несчастных случаев.

Место для установки коллектора определяется на этапе проектирования отопительной системы. Если в доме несколько этажей, на каждом отводиться место для коллекторного блока. Чаще всего в стене делают для этого специальную нишу на небольшой высоте от уровня пола, но так, чтобы маленькие дети или животные не могли добраться в нее. Гребенка должна устанавливаться в помещении с допустимой влажностью воздуха (кладовая, коридор прочее).

Устройство может быть прикреплено прямо на стену, если оно монтируется в подсобном помещении или размещается в специально отведенном для этого шкафу (имеется ввиду металлический ящик с дверкой).

На какой схеме остановить свой выбор?

Давайте решим сразу по поводу однотрубных и самотечных систем. Если вы живете в современном мегаполисе или в близи него, если у вас все в порядке с энергоносителями (со светом в первую очередь), если нет нужды сильно экономить, то эти схемы не рассматривайте.

Появились они во времена, когда с электричеством было плохо, а так же отсутствовали различные виды труб. Приходилось использовать металл. Сейчас все поменялось и эти системы себя изжили.

Самотечные схемы можно реализовывать в отдаленных от цивилизации домах. Например, на вашей даче.

Если захотите использовать радиаторную систему в частном доме, то лучшим выбором будут двухтрубная тупиковая схема отопления или лучевая. Обе системы по работе практически идентичны. Отличаются только реализацией.

Перед использованием водяного теплого пола следует сделать расчет теплопотерь дома. Они помогут понять, хватит ли его в качестве основного отопления или придется использовать еще и радиаторы.

Читайте так же:

Преимущества и недостатки лучевых систем отопления

Положительные стороны

Основное достоинство лучевой схемы – удобство использования.

Специальное оборудование делает управление климатической сетью максимально эргономичным и удобным:

Вы можете установить температуру каждого радиатора отопления в доме не отходя от коллекторного шкафа. Кроме того, при необходимости можно полностью перекрыть подачу воды к любому элементу системы без нарушения работоспособности всей сети отопления.
Каждая пара труб соединяет коллектор только с одним радиатором. Поэтому можно использовать трубопроводы небольшого диаметра, которые легко замаскировать под напольным покрытием. Помимо всего прочего, это позволяет частично прогреть поверхность пола.

Трубы лучевой системы отопления укладываются до заливки пола

Благодаря использованию специальных устройств (так называемых гидрострелок – коллекторов с большим диаметром) можно сформировать в доме несколько зон отопления с различной температурой теплоносителя .

В этом случае организуется короткий контур между подающим и обратным патрубками. Нагретая вода постоянно циркулирует в гидрострелке, а ее забор можно производить на различном расстоянии (от этого будет зависеть и температура).

Отрицательные стороны

Для полноты картины следует сказать и о минусах использования лучевой системы обогрева.

Именно из-за них, несмотря на все преимущества, она не сильно распространена:

Сильно увеличенный расход подающих и отводящих труб. Чем просторнее дом и сложнее геометрия комнат, тем больше деталей понадобится. Кроме того, увеличивается трудоемкость монтажа, что не может не отразиться на сметной стоимости строительства.

Лучевая система обогрева требует использования огромного количества труб и коллекторов

Необходимость скрытой установки. Если традиционная тройниковая система может монтироваться и вдоль стен, то огромное количество труб так вы разместить не сможете. Их обязательно нужно прятать под пол. Можно замуровывать и в стены, но в таком случае расход материала еще больше увеличиться.
Отсутствие стыков. При конструировании трубопроводов нужно обязательно позаботиться о том, чтобы труба под полом не содержала ни одного стыка. В этом месте чаще всего происходят порывы, а стоимость устранения поломки будет далеко не низкой и очень трудоемкой.
Если проект системы предусматривает несколько контуров с разной температурой теплоносителя, то каждый из них должен быть оборудован циркуляционным насосом.

Сочетания цветов

Стилисты советуют учесть такие нюансы:

направление в интерьере;
сочетание оттенков;
освещенность.

Гораздо проще выбрать палитру, если стиль для кухни с гостиной ужу подобран. Например, для неоклассики и прованса характерны свои сочетания. В классическом интерьере дизайнеры сочетают пастельную гамму, бледные цвета, которые слегка разбавлены темными оттенками.
Во французских деревенских домиках часто можно увидеть нежно-голубые, розовые, фисташковые цвета. Ар-деко оформители составляют из предметов и отделочных материалов черного и белого, иногда — бежевого и коричневого или серебристого и черного цветов.Главное выбрать оттенок для стен. Белый станет универсальным, он расширит пространство, а позднее можно закрасить их любой краской.
Однако в зоне для приготовления пищи белизна перестает выглядеть свежо.Более практичными будут бежевые или серые оттенки. Этот фон подчеркнет другие цвета. В монохромном интерьере дизайнеры советую клеить обои необычного цвета или с фотопринтом.

Подбор труб

Коллекторная система отопления должна комплектоваться трубами, выбранными в соответствии с определенными требованиями:

Лучше всего, если труба будет в бухте, так как оптимальный выбор для коллекторной разводки – отсутствие соединений.
Материал должен быть устойчивым к коррозии, трубы должны служить в течение многих лет. Причина этого требования та же, что и в первом пункте: возможность преждевременного вмешательства в монолитную стяжку должна быть сведена к минимуму.
Материал должен быть достаточно гибким, так как трубы не всегда прокладываются по идеально прямой линии.
Характеристики термической стойкости и прочности на разрыв диктуются средой, в которой функционирует отопительная система. Для частного дома рекомендуемые показатели примерно таковы: давление – до 1,5 атмосфер, температура – до 75 градусов для батарей и до 40 градусов для системы теплых полов. Если же речь идет о многоквартирном доме, предельно возможные показатели должны быть выше: давление – до 15 атмосфер, температура – до 110-120 градусов выше нуля.

Многоэтажное здание

В данном случае лучший выбор – гофрированная труба из нержавейки. Технические возможности этого материала позволяют с успехом справляться с нагрузками: температурой теплоносителя до 110 градусов выше нуля, уровнем давления до 15 атмосфер, давлением на разрушение до 210 килограмм-сил на квадратный сантиметр.

Труба из нержавеющей стали отличается хорошей гибкостью, так как радиус изгиба может достигать диаметра изделия. Монтажные работы выполняются по несложному алгоритму: труба направляется в фитинг и закрепляется гайкой.

Частный дом

Использование нержавеющей стали обходится дорого. Поскольку автономная отопительная система отличается предсказуемыми рабочими характеристиками, можно пойти по более доступному в финансовом отношении пути, используя сшитый полиэтилен. Полиэтиленовые трубы продаются в бухтах по 200 метров. Материал способен выдерживать температуру до 95 градусов, а в краткосрочном моменте и до 110 градусов выше нуля. Допустимый уровень давления на разрушение – 10 килограмм-сил на квадратный сантиметр.

Фитинги полиэтиленовых труб изготавливаются из пластика или латуни. Каждый штуцер оснащается стопорным кольцом, которое нанизывается на трубу. Особенность сшитого полиэтилена – память на механические воздействия: если материал растянуть при помощи экстендера, и в просвет установить штуцер, спустя небольшое время труба крепко обожмет эту деталь. Фиксация соединения осуществляется стопорным кольцом.

Как подключить твердотопливный котел

Каноническая схема подключения твердотопливного котла содержит два главных элемента, позволяющих ей надежно функционировать в системе отопления частного дома. Это группа безопасности и смесительный узел на основе трехходового клапана с термоголовкой и датчиком температуры, показанные на рисунке:

Примечание. Здесь условно не показан расширительный бак, поскольку он может располагаться в разных местах в различных отопительных системах.

Представленная схема показывает, как подключить агрегат правильно и должна всегда сопровождать любой котел на твердом топливе, желательно даже пеллетный. Вы можете где угодно найти различные общие схемы отопления – с теплоаккумулятором, бойлером косвенного нагрева или гидрострелкой, на которых данный узел не показан, но он там должен быть обязательно. Подробнее об этом рассказано на видео:

Задача группы безопасности, устанавливаемой прямо на выходе подающего патрубка твердотопливного котла, — сбрасывать в автоматическом режиме давление в сети при его росте сверх установленного значения (обычно – 3 Бар). Этим занимается предохранительный клапан, а кроме него элемент оснащен автоматическим воздухоотводчиком и манометром. Первый выпускает появляющийся в теплоносителе воздух, второй служит для контроля над давлением.

Внимание! На отрезке трубопровода между группой безопасности и котлом не допускается установка любой запорной арматуры

Как работает схема

Смесительный узел, предохраняющий теплогенератор от конденсата и температурных перепадов, работает по такому алгоритму, начиная от растопки:

Дрова только разгораются, насос включен, клапан со стороны системы отопления закрыт. Теплоноситель циркулирует по малому кругу через байпас.
При повышении температуры в обратном трубопроводе до 50—55 °С, где стоит накладной датчик выносного типа, термоголовка по его команде начинает нажимать на шток трехходового клапана.
Клапан потихоньку открывается и холодная вода понемногу поступает в котел, смешиваясь с горячей из байпаса.
По мере того как прогреваются все радиаторы растет общая температура и тогда клапан перекрывает байпас полностью, пропуская весь теплоноситель через теплообменник агрегата.

Данная схема обвязки – самая простая и надежная, ее монтаж можно спокойно выполнить своими руками и таким образом обеспечить безопасную работу твердотопливного котла. Касательно этого есть парочка рекомендаций, особенно при обвязке дровяного отопителя в частном доме полипропиленом или другими полимерными трубами:

Участок трубы от котла до группы безопасности сделайте из металла, а дальше прокладывайте пластик.
Толстостенный полипропилен плохо проводит тепло, из-за чего накладной датчик станет откровенно врать, а трехходовой кран – запаздывать. Для корректной работы узла участок между насосом и теплогенератором, где стоит медная колба, тоже должен быть металлическим.

Другой момент – место установки циркуляционного насоса. Лучше всего ему стоять там, где он изображен на схеме – на обратке перед дровяным котлом. Вообще, ставить насос можно и на подаче, но вспомните, о чем говорилось выше: при аварийной ситуации в подающем патрубке может появиться пар. Насос не может перекачивать газы, поэтому при попадании в него пара циркуляция теплоносителя остановится. Это ускорит возможный взрыв котла, ведь он не будет охлаждаться протекающей из обратки водой.

Способ удешевления обвязки

Схему защиты от конденсата можно удешевить, если поставить трехходовой смесительный клапан упрощенной конструкции, не требующий подключения накладного температурного датчика и термоголовки. В нем уже вмонтирован термостатический элемент, настроенный на фиксированную температуру смеси 55 либо 60 °С, как это изображено на рисунке:

Специальный 3-ходовой клапан для твердотопливных отопительных агрегатов HERZ-Teplomix

Примечание. Подобные клапаны, поддерживающие фиксированную температуру смешанной воды на выходе и предназначенные для установки в первичный контур твердотопливного котла, выпускают многие известные бренды — Herz Armaturen, Danfoss, Regulus и другие.

Установка такого элемента однозначно позволяет сэкономить на обвязке ТТ-котла. Но при этом теряется возможность изменения температуры теплоносителя с помощью термоголовки, а ее отклонение на выходе может достигнуть на 1—2 °С. В большинстве случаев эти недостатки несущественны.

Элементы коллекторной схемы отопления

Лучевое отопление частного дома представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких главных элементов:

Нагревательный котел. Этот прибор является отправной точкой, поскольку из него горячий теплоноситель направляется в трубопроводы и радиаторы. Мощность теплоагрегата должна соответствовать теплоотдаче отопительного оборудования. Здесь имеется следующий нюанс: лучевая схема разводки системы отопления в отличие от других вариантов разводки трубопровода обладает большей степенью теплопотерь, что непременно нужно учитывать при расчете параметров оборудования.
Циркуляционный насос. Согласно особенности своего устройства, лучевая разводка отопления относится к закрытому типу и для ее функционирования требуется принудительная циркуляция жидкого теплоносителя. Для этой цели устанавливают специальный насос, создающий определенное давление и перекачивающий жидкость. В результате обеспечивается необходимый температурный режим, гарантирующий эффективную работу системы теплоснабжения.

Выбирая циркуляционный насос для лучевого отопления, следует обратить внимание на ряд параметров, включая длину трубопроводов и материалы изготовления радиаторов. Кроме этого, мощность насоса не относится к важнейшим его характеристикам, следует учитывать скорость, с которой будет перекачиваться жидкость. Этот параметр показывает объем теплоносителя, перемещаемого циркуляционным устройством в единицу времени

Этот параметр показывает объем теплоносителя, перемещаемого циркуляционным устройством в единицу времени

Кроме этого, мощность насоса не относится к важнейшим его характеристикам, следует учитывать скорость, с которой будет перекачиваться жидкость. Этот параметр показывает объем теплоносителя, перемещаемого циркуляционным устройством в единицу времени.

Коллектор (его еще называют гребенкой). Также является важным элементом лучевой разводки системы отопления. На гребенку возлагается функция распределительного устройства, предназначенного для централизованного обеспечения радиаторов отопления теплоносителем (подробнее: «Распределительная гребенка системы отопления — назначение и принцип работы «).

Лучевая схема системы отопления всегда содержит разнообразные терморегулирующие или запорно-регулирующие элементы. Они обеспечивают необходимый расход носителя тепловой энергии в каждой ветке конструкции. Создать дополнительные условия для более производительной работы отопительной конструкции без излишних затрат поможет монтаж термометров и удалителей воздуха, функционирующих в автоматическом режиме.

Коллекторы на отечественном рынке предлагаются потребителям в широком ассортименте. Выбор конкретного устройства основывается на количестве запроектированных контуров обогрева или подключаемых радиаторов. Гребенки производят из различных материалов – это может быть латунь или сталь, а также полимерная продукция.

Шкафы. Лучевая схема отопления требует, чтобы все элементы, входящие в нее, располагались в специальных оборудованных для них конструкциях. Распределительный коллектор для отопления. запорная арматура, трубопроводы нужно помещать в коллекторные шкафы, имеющие простую конструкцию. Они бывают как встраиваемые в нишу стены, так и наружными, но при этом отличаются функциональностью и практичностью.