Особенности монтажа системы
Монтировать коллекторную систему отопления частного дома следует еще на этапе строительства. Ведь после укладки или заливки чистового пола монтаж такой системы станет экономически нецелесообразным. Единственным вариантом решения задачи в этом случае станет открытый способ монтажа разводки.
Установка распределительной гребенки
На этажах домов с горизонтальной разводкой отопления для размещения коллектора, циркуляционного насоса и регулировочной аппаратуры потребуется установить закрытый короб – коллекторный шкаф.
Коллекторный шкаф устанавливают в отдельных нишах помещений, защищенных от влаги. Чаще всего для этого выделяют место в коридоре, гардеробной или кладовой.
При проектировании отопления двухэтажного здания потребуется установить две коллекторные группы: на первом и втором уровнях. Дополнительные распределительные узлы позволят обеспечить приблизительно одинаковую протяженность контура.
Как вариант можно взять за основу схему, при которой первая группа будет отвечать за распределение тепла по отдельным контурам, а вторая – выступать ключевым компонентом при обустройстве «теплого» пола.
Количество входов и выходов коллектора всегда равно числу расположенных на этаже отопительных элементов: радиаторов или колец теплых полов. Для каждой комнаты прокладывают отдельную ветку, которая, объединив несколько отопительных приборов, воплотит попутную или тупиковую схему.
Чтобы уменьшить затраты на подключение радиаторов, применяют «проходную» схему.
При «проходной» системе несколько последовательно включенных приборов будут восприниматься как один элемент.
Варианты кладки трубопровода
При коллекторной разводке чаще всего применяют способ укладки труб в бетонную стяжку. Ее толщина варьируется в пределах 50-80 мм, что вполне достаточно для «замоноличивания» внутридомовой разводки отопительной системы. Но согласно СНиПу укладывать в бетон допускается только неразрывные соединения.
Для этого часто используют металлопластиковые трубы диаметром в 16 мм. За счет того, что они легко гнутся, трубопровод удобно прокладывать под полом.
Планируя после опрессовки системы залить металлопластиковые трубы бетонной стяжкой, необходимо их предварительно обернуть теплоизоляцией. Такая прослойка позволит свести к минимуму риск повреждения труб под действием теплового расширения, поскольку в этом случае они будут «тереться» не о бетон, а об изоляцию.
Сверху стяжки укладывается фанера, которая закрывается финишным напольным покрытием: линолеумом или паркетом.
Трубы могут подводиться также к радиаторам сбоку или сверху, например: в пространстве подшивного потолка. Некоторые мастера предпочитают прокладывать трубы наружным способом, размещая их вдоль стен и пряча за декоративными плинтусами. Но такой способ монтажа влечет неминуемое увеличение протяженности трубопровода.
Трубопровод не рекомендуется прокладывать через дверные проемы. Это может привести к тому, что при установке порога межкомнатной двери в момент сверления труба повредится. В случае если трубопровод нужно проложить через стену, чтобы предупредить его повреждение под действием усадки здания, отверстие в стене стоит оборудовать гильзой.
На каждую идущую от распределительной гребенки гидравлическую цепь устанавливают отдельную запорную арматуру. Чтобы иметь возможность спускать накопившийся в системе воздух монтируют:
- на распределительном узле – воздуховыпускные клапаны;
- на радиаторах (скапливается в наивысших точках)– краны Маевского.
Благодаря тому, что идущая после коллекторов каждая гидравлическая цепь является самостоятельной системой, ее удобно использовать при создании «теплых полов».
Циркуляция воздуха при обустройстве напольного варианта происходит естественным образом.
При воплощении такой системы металлопластиковые трубы укладывают на теплоизоляционную прокладку, формируя узор в виде змейки или спирали. Диаметр труб и шаг укладки определяется согласно расчетам. Одно условие – протяженность одного контура не должна превышать 90 метров. Уложенные контуры подключают к распределительному узлу, а после проверки герметичности соединений заливают бетонным раствором. Высота стяжки составляет 70-90 мм.
По такому же принципу монтируется как коллекторная система двухэтажного коттеджа, так и жилого здания с большим количеством этажей.
Выбор распределительного коллектора
Его ещё называют гребёнкой. Необходим для подачи жидкости на тёплый пол, батареи, конвекторы и пр. При помощи него осуществляется отток по обратному контуру, жидкость откуда потом направляется в котёл либо опять смешивается в контуре для температурной регулировки. Коллектор справляется с максимум двенадцатью ветвями.
Как правило, гребёнки имеют резервные запорно-регулирующие и регулирующие температуру элементы. При помощи них возможна настройка рационального расхода теплового носителя по всем контурам обогрева. Присутствие развоздушивателей может гарантировать качественное и стабильное функционирование системы.
Зачем нужен предохранительный клапан в системе отопления?
Регулировка радиаторной сети
Метод балансировки, практикуемый нашим экспертом, одинаково подходит для закрытых однотрубных и двухтрубных систем отопления загородных коттеджей. Коллекторная разводка и теплые полы регулируются другим способом, о чем мы расскажем в следующем разделе.
Суть методики заключается в измерении температуры поверхности всех радиаторов и устранении разницы путем ограничения расхода теплоносителя балансировочными кранами. Как отрегулировать батареи отопления, пользуясь термометром:
- Прогрейте теплоноситель до 70—80 °С, полностью откройте все регулировочные клапаны. Если котел не показывает реальную температуру воды на подаче, определите ее сами, приложив измеритель к металлическому выходному патрубку.
Замерьте температуру поверхности первого на подаче радиатора в двух местах – около подающей и обратной подводки. Если разница лежит в пределах 10 градусов, батарея прогревается нормально. Повторите операцию на всех отопительных приборах, записывая показания. Двигайтесь вдоль каждой ветви отопления, поочередно регистрируя температуру батарей вплоть до последней. Если разность температур на подаче первого и последнего радиатора не превышает 2 °С, прикройте вентили первых двух батарей на 0.5—1 оборот и повторите замеры.
Замер делается на подающем и обратном патрубке, максимально допустимая разница — 10 градусов Когда разница достигает 3—7 градусов, регулировочные краны первых обогревателей закрываются на 50—70% (считайте по оборотам вентилей), средних – на 30—40%, последние приборы остаются полностью открытыми. Обождите 20—30 минут, позволив батареям прогреться после новых настроек, затем повторите измерения. Задача – достигнуть нормальной разницы 2 °С (для протяженных магистралей допускается 3 градуса) между последним и первым прибором. Повторяйте процедуру настройки, закручивая балансовые вентили на четверть или пол-оборота, пока не добьетесь одинакового прогрева всех батарей. «Прослушайте» каждый радиатор на предмет шума, указывающего на повышенный расход теплоносителя.
Приблизительная регулировка батарей закрытой двухтрубной системы показана на примере схемы отопления двухэтажного дома. Почему приблизительная: число закрываемых батарей и количество оборотов крана сугубо индивидуально для каждой разводки, необходимо разбираться по месту. Если сомневаетесь в правильности своих действий, придавливайте теплоноситель постепенно, делая пол-оборота вентиля и повторяя замеры.
Как правило, однотрубная «ленинградка» из 3—4 батарей не нуждается в балансировке, достаточно слегка «прижать» первый радиатор. В попутной разводке (петле Тихельмана) нужно ограничивать первый и последний прибор. Нагляднее порядок регулировки покажет эксперт на видео:
Преимущества и недостатки вакуумных коллекторов
Основное достоинство данного класса устройств — минимальные эксплуатационные теплопотери благодаря вакууму, идеальному природному изолятору. Среди прочих плюсов:
- эффективная работа обогревателей при температурах до −30 градусов и ниже, что делает их пригодными для зимней эксплуатации;
- сбор тепла с нагревом до 300 градусов включительно (у больших промышленных образцов);
- надежность и долговечность;
- поглощение как световой энергии, так и невидимого теплового излучения;
- стойкость к неблагоприятным погодным факторам;
- небольшая парусность и способность почти свободно пропускать воздушные массы (благодаря чему системы почти не боятся ветра);
- даже в местностях с малым числом ясных дней и холодным климатом способны показать высокую эффективность работы;
- ремонтопригодность распространенных heat pipe решений на высоком уровне;
- гелиобатарея остается работоспособной даже без контроллера (или при его отключении).
Установка одного или нескольких таких устройств дает возможность существенно сэкономить на отоплении и горячем водоснабжении любых нуждающихся в этом объектов и построек. В среднем, затраты на нагрев воды снижаются на 60 %, а расходы на отопление — на 30 %. Достигается также оптимизация и снижение трат на эксплуатацию и поддержку коммуникаций. Вакуумный солнечный коллектор выступает как автономный источник тепла и обеспечивает потребителей горячей водой даже при перебоях с газом или электропитанием.
Еще один плюс — продление срока службы имеющихся систем отопления. Нагрузка на них снижается, и бойлер, например, способен прослужить до двух раз дольше: гелиоколлектор снижает нагрузку на него до 97 % от обычной. То же касается газовых котлов. При этом вакуумные солнечные модули легко интегрируются в существующие коммуникации. Можно запланировать их установку и на этапе планирования возводимого объекта.
Немаловажный бонус — экологическая чистота. Рассматриваемый класс устройств не производит вредных выбросов, не загрязняет окружающую среду и использует фактически неисчерпаемый источник энергии — солнечный свет. При этом каждый поступающий в систему джоуль используется оптимальным образом.
Отметим также обеззараживающие свойства: под нагревом гибнут многие вредоносные микроорганизмы, вакуум также затрудняет их размножение.
Но есть и минусы. К ним относят высокую стоимость при покупке комплектующих и инструмента для самостоятельной сборки, а также неспособность недорогих трубчатых комплексов самоочищаться от налипшего/намерзшего зимой снега, льда и прочих загрязнений. Хотя существуют и варианты с режимами антизамерзания, и образцы с иными дополнительными возможностями.
Плюсы и минусы коллекторного отопления
В последнее время система отопления загородного дома часто монтируется по схеме коллекторной поэтажной разводки или представляет собой ее комбинацию с однотрубными и двухтрубными системами. Коллекторы отличаются как положительными, так и отрицательными качествами.
Достоинства
Основными преимуществами, которыми обладает коллекторная схема, считаются удобство эксплуатации и управления системами такого типа. Применение коллектора приводит к тому, что:
Можно централизованно и независимо от других контурных систем управлять каждым элементом отдельного контура. Из одной точки дома Вы изменяете температуру или полностью отключаете прибор или группу приборов отопления в одной комнате по собственному желанию. Но температура в других помещениях дома не изменяется.
Так как каждый контур, идущий от коллектора, питает только один или несколько радиаторов в доме, диаметр трубы контура может быть небольшим. Подводку труб укладывают по прямой линии в стяжку между отопительным прибором и коллектором.
При необходимости коллекторная разводка дает возможность сформировать несколько контуров, имеющих разные параметры отопления (перепад давления и температуру). Для этих целей применяют так называемую «гидрострелку» – разновидность коллектора, которая представляет собой большую емкость с несколькими патрубками.
К ней подключают контуры отопления и разделяют потоки теплоносителя, обеспечивая независимость каждому контуру циркуляции. Задача гидрострелки – при работе одного контура исключить его гидравлические влияния на работу другого. В то же время от первого контура ко второму должно передаваться тепло.
Два контура можно подключить и более простым и дешевым способом, но в этом случае независимо друг от друга использовать каждый из них будет практически невозможно.
Недостатки
Коллекторная система отопления. Нажмите на фото для увеличения.
Схема коллекторной разводки предусматривает повышенный расход труб, намного превосходящий их количество при последовательном подключении. Разница в затратах двух систем меняется в большую сторону при увеличении площади дома и сложности конфигурации помещений.
Традиционная одно- или двухтрубная система отопления без всяких затруднений монтируется на стенах. Такая разводка при лучевом коллекторном отоплении выглядит крайне не эстетично.
Трубы в полу, которые укладывают в стяжку в качестве подводки, должны быть цельные. Любое сварное или резьбовое соединение – потенциальное место утечки. Это нужно учитывать при монтаже разводки, т. к. вскрытие монолитного бетона для устранения течи впоследствии обойдется слишком дорого.
Контур будет иметь большое суммарное гидравлическое сопротивление из-за использования труб малого диаметра. Необходима принудительная циркуляция. Система энергозависима, и любое отключение электроэнергии приведет к тому, что при работающем котле трубы в доме будут холодными.
Если в доме используется несколько независимых контуров отопления, придется устанавливать по одному циркуляционному насосу на каждый контур. Это – дополнительные расходы при монтаже и эксплуатации коллекторной системы отопления.
Плюсы
- Вы сможете по своему желанию устанавливать и регулировать тепловой режим в каждой комнате своего дома.
- Исчезнет проблема с тем, что одни батареи слишком горячие, а другие слишком холодные.
- Для обслуживания отдельных узлов системы отопления не нужно прекращать отопления всего дома в холод, достаточно будет перекрыть один контур. Например, вы в спокойной обстановке производите ремонт радиаторов отопления в какой-то комнате, а в это время система без перебоев обогревает весь остальной дом.
- Также вы получаете возможность применения в доме набирающей всё большую популярность системы «теплый по», а также совмещать несколько вариантов систем отопления одновременно.
- Экономия энергоресурсов.
Остановимся чуть подробнее на указанных преимуществах.
Прокладку отопительных труб лучше поручить специалистам, чтобы результат радовал, а не огорчал
Итак, регулировка теплового режима в каждой комнате осуществляется отдельно. Условно варианты установки гребенок в системе отопления делятся на простые и сложные. Простые — равномерно распределяют теплоноситель по контурам, поддерживая одинаковую температуру в каждом из контуров, что уже хорошо. Если вы установите простую гребенку, то регулировать температуру в каждом контуре (отдельно взятом помещении) вы сможете только в ручном режиме (перекрывая или открывая кран на каждом контуре отдельно). Это конечно хорошо, но, прямо скажем, не слишком удобно. Чтобы отрегулировать температуру придется слегка помучиться, повертев краник подачи теплоносителя на каждый контур.
Чтобы обойти мучительный процесс ручной настройки, на каждом контуре устанавливают термодатчики (сложные гребенки), которые автоматически, но по вашему желанию контролируют подачу воды в каждый контур. Теплоноситель поступает в контур и идет на обогрев комнаты, отдав свое тепло, и охлажденным возвращается назад через гребенку в котел, чтобы снова нагреться и так до того момента, пока комната не обогреется до определенной температуры. Согрев комнату, теплоноситель не будет эффективно отдавать тепло в пространство и возвратится в гребенку неохлажденным. Вот тут сработает термодатчик и перекроет весь контур, сохраняя необходимую температуру. Если температура снизится, то термодатчик снова откроет контур. Благодаря такой системе вы сможете регулировать температуру в каждой комнате отдельно, исходя из своих приоритетов. Или, к примеру, если в гости нагрянула теща, то в комнате, которую ей выделили, можно создать такие условия, что визит будет приятным и кратковременным (Шутка. — прим. Автора). Второе преимущество тесно переплетается с первым. В привычных для нас системах отопления, как бы мы ни хотели, не получится создать одинаковые условия для подачи теплоносителя к батареям. И самая близкая к котлу батарея дышала жаром, а самая дальняя могла быть еле теплой. В коллекторной системе это недостаток полностью отсутствует. К каждой батарее или комнате подходит свой индивидуальный коллектор. И в вашей власти контролировать температуру в каждом контуре. Это скорее не преимущество, а недостаток, от которого удалось избавиться. Комфорт для пользователя при эксплуатации коллекторной системы намного выше, чем с обычных систем. Посудите сами.
Ремонт и обслуживание каждого отдельного узла проходит без выключения всей системы отопления. Достаточно перекрыть необходимый контур и свободно проводить любые работы на его узлах. Также на гребенке коллектора оставляют несколько свободных секций. Что позволит установить дополнительные обогревательные узлы, без нарушения существующей системы отопления. Просто подключив новый узел к гребенке. Представьте себе (на секундочку) , сколько проблем будет, если вы решите установить дополнительную батарею в обыкновенную систему… А теплый пол и вовсе можно установить только при коллекторной системе отопления. Также ее наличие позволит вам использовать одновременно и отопление с помощью батарей и систему теплый пол. А это опять-таки экономия, комфорт и удобство. Отмечу, все эти положительные моменты коллекторных систем, помимо очевидного комфорта и удобства пользования, приведут еще и к значительной экономии на энергоресурсах. Так, в комплексе с эффективными мероприятиями по утеплению дома можно достичь до 50% экономии. Заманчиво, не так ли?
Теплые полы устанавливаются только вкупе с коллекторной системой
Выбор труб для системы отопления для жилого дома или квартиры
При создании коллекторной схемы разводки для отопления малоэтажного жилого дома или другой частной постройки необходимо учитывать способ прокладки труб по дому. Если трубная разводка будет проходить под полом, в бетонной стяжке, то трубы отопления рекомендуется покупать бухтой, чтобы не делать соединений в полу, как и указывалось выше.
Пластиковые трубы должны иметь достаточную гибкость, материал труб не должен подвергаться коррозии и влиянию агрессивных сред, не должен разрушаться при низких или слишком высоких температурах, срок службы труб должен быть предельно высоким.
Требования к температурной устойчивости и прочности труб на разрыв определяются рабочими характеристиками монтируемой системы отопления в доме или в квартире. Для индивидуальной застройки давление в трубах не должно превышать 1,5 атм., а предельный температурный режим должен лежать в диапазоне 50С -75С. Если в доме будет работать система «теплый пол», то температура теплоносителя в трубах не должна подниматься выше 30С -40С.
Коллектор для комбинированного отопления
При монтаже коллекторной схемы давление в трубах будет всегда высоким, и материал труб должен выдерживать ≥ 10-15 атм. при температуре теплоносителя до 110-120С. Поэтому при разводке труб отопления в многоквартирном доме рекомендуется применять гофрированные трубы, изготовленные из нержавеющей стали, а не металлопластик или ПВХ изделия. В качестве действующего примера можно привести марку труб Kofulso, которые выдерживают давление более 15 атм. при температуре теплоносителя ≥ 110С. Сила давления, которая вызывает разрушение этого материала – 215 кгс/см², что является превосходным показателем.
Коллекторная разводка в квартире
Радиус изгиба таких нержавеющих труб равен их диаметру, что позволяет укладывать их практически в любых местах и с любым изгибом, не опасаясь, что труба в месте перегиба даст утечку. Соединения при такой трубной разводке выполняются при помощи специальных фитингов, а места скруток фиксируются контрагайкой, обеспечивающей герметичность соединения гофрированных труб силиконовыми уплотнителями.
Но нержавеющая сталь – не самый дешевый материал, и при коллекторной разводке труб в двух- или трехэтажном доме такой проект обойдется довольно дорого. По\этому имеет смысл использовать , например, марки PE-X. Эти трубы, как и другая ПВХ продукция, выпускается в продажу в бухтах, длина одной трубы – 200 метров, материал способен выдержать давление до 10 кгс/см² при температуре теплоносителя в системе до 95С. Допускается кратковременное повышение температуры до 110С.
Гофрированные трубы из нержавеющей стали
Водопроводные трубы из сшитого полиэтилена соединяются между собой также при помощи специальных фитингов в виде пластмассовых или металлических (бронзовых, латунных, медных) штуцеров со стопорным кольцом, которое плотно надевается на трубу и герметично обжимает ее. Преимущество таких труб в том, что сшитый полиэтилен имеет механическую память, то есть, сборка проводится по такой схеме: специальным экстендером труба растягивается, чтобы можно было вставить штуцер, а через некоторое время (до минуты) труба принимает исходный диаметр и плотно обжимает штуцер. Дополнительно герметичность обеспечивается стопорным кольцом.
Приспособления для создания коллекторного узла
В обычный стандартный распределительный узел включают устройства для эффективной работы:
- Смесительный клапан для установления температуры теплой воды;
- Насос для поднятия давления в системе;
- Клапаны балансировки и запора ;
- Коллектор для входа и выхода;
- Терморегуляторное устройство с контрольным датчиком;
- Манометры для определения давления в сети;
- Приборы удаления пузырьков воздуха из системы отопления;
- Соединительные элементы для различных диаметров труб.
Особенности двухходового клапана
В отопительной системе термическое приспособление производит контроль поступающего теплоносителя в каждый конкретный контур по заданной программе. Если показатель не соответствует параметрам, клапан закрывается и прекращается подача теплой жидкости.
При остывании воды в системе через клапан подается большее количество теплой жидкости. Подача воды через обратный клапан производится в постоянном режиме, изменяется только подача на подающем входе.
Из-за низкой скорости клапана он подает воду плавно, без резких подъемов активности. Двухходовые клапаны наиболее распространены в отопительных система, но ограничением для их установки является площадь дома, которая не должна превышать 200 квадратных метров.
Проходные клапаны забиваются, их нужно снимать для чистки, поэтому рекомендуется не приваривать, а соединять их с системой при помощи разъемной муфты.
Действие трехходового клапана
Ход работы клапана отличается тем, что он смешивает воду от обратной и прямой подачи в байпасе внутри него самого. С помощью перпендикулярной перегородки, расположенной внутри клапана, регулируется подача теплой воды из двух труб, таким образом, изменяется температура воды до заданной по параметрам.
Такой клапан признан универсальным, его использование оправдано при установке в системы отопления со сложными схемами и наличием большого числа контуров, работа которых регулируется автоматически.
Работа клапана может привести к резкому изменению температуры, если в смесительную полость попадет теплая или холодная вода. Пропускная способность прибора является высокой, и даже небольшое прокручивание крана может привести к изменению температурного режима в системе.
Трехходовые клапаны часто совмещают в работе с сервоприводами, для соответствия температуре отопления наружным показателям воздуха.
Датчики погоды
Если на улице наступает резкое похолодание, то и вода в системе будет остывать быстрее. Метеорологические датчики, подключенные к системе теплого пола, подают сигнал о необходимости усиления нагрева и температура энергоносителя увеличивается.
Вручную тоже можно подкручивать вентиль, но это делать затруднительно, лучше довериться электронике, которая проверяет состояние соответствия каждую минуту и меняет положение вентиля в нужном диапазоне. Ставят также датчики, которые понижают подачу воды в систему, если жильцы отсутствуют дома.
Сделав коллектор своими руками, вы приобретете прибор, который полностью подходит для индивидуального отопления именно этого дома. Да и средств он сэкономит немало.
