Коллекторно-лучевая система отопления
Коллектор в системе отопления лучевого типа.
Рассматривать коллектор отопления следует совместно с рассмотрением лучевой схемы разводки теплоносителя, так будет проще понять его основные функции и достоинства.
Как известно, существует три основных вида разводки труб.
- Однотрубная схема. Здесь радиаторы включены последовательно, то есть теплоноситель подается к первому прибору, затем проходит через батарею и поступает к следующему, постепенно проходя весь контур и возвращаясь к котлу. Очевидно, что после каждого радиатора вода остывает, и прогрев батарей происходит неравномерно;
- Двухтрубная схема. Данное решение предусматривает подачу воды по одной трубе, а отвод – по второй, то есть контур состоит из двух магистралей, между которыми параллельно включены радиаторы. Такая схема позволяет прогревать приборы более равномерно;
- Лучевая схема. Теплоноситель подается в распределительный узел (коллектор системы отопления), откуда поступает к каждому радиатору по отдельной трубе, а затем по обратным трубам возвращается назад, собирается гребенкой и поступает в котел. Таким образом можно добиться максимально равномерного распределения тепла в помещении.
Однотрубная и двухтрубная схемы разводки.
Лучевая схема разводки.
Важно! Как видим, в лучевой схеме присутствует множество контуров, по одному на каждую батарею. Поэтому для нормальной работы системы необходим циркуляционный насос, который сможет обеспечить необходимые параметры давления и скорости циркуляции теплоносителя
Лучевая схема позволяет максимально равномерно прогревать каждый отдельный радиатор, более того, она дает возможность регулировать интенсивность подачи тепла в каждую батарею
Лучевая схема позволяет максимально равномерно прогревать каждый отдельный радиатор, более того, она дает возможность регулировать интенсивность подачи тепла в каждую батарею.
Шкаф коллектора для радиаторного отопления с подающей и обратной гребенками.
Также в такой схеме можно отключить любой прибор без изменений работы всей системы, а в многоэтажных домах можно отключать целые этажи без перебоев подачи теплоносителя в остальные секции здания.
Для реализации этих преимуществ используют коллекторы отопления, которые входят в распределительный узел в виде пары приборов – подающей и обратной гребенки. Обвязка коллектора отопления запорной арматурой, воздушными и сливными кранами, расходомерами и термостатическими головками позволяет осуществить автоматическое регулирование температурных режимов на каждом отдельном отопительном приборе.
Использование расходомеров позволяет осуществлять регулировку подачи.
Важно! Наиболее часто такую разводку используют при сооружении систем отопления частных домов и коттеджей, однако можно применить эту схему и в условиях квартиры с централизованной подачей теплоносителя. При этом следует помнить, что трубы лучше всего проводить под полом
Еще одно преимущество лучевой разводки – это возможность спрятать трубопровод под плинтусом или в толще пола
Часто именно эта особенность влияет на выбор схемы разводки
Еще одно преимущество лучевой разводки – это возможность спрятать трубопровод под плинтусом или в толще пола. Часто именно эта особенность влияет на выбор схемы разводки.
В системе «теплый пол» обязательно используется коллектор для систем отопления пола.
Также нельзя не упомянуть такую систему, как «теплый пол». Здесь контуры не подключены к радиаторам, а уложены особым образом в стяжку пола с целью ее прогрева.
Единственный существенный недостаток данного решения – это высокая цена материалов и работ.
Основные разновидности
На фото — котел и наиболее популярные виды топлива
Современные твердотопливные котлы для дома в соответствии с эксплуатационными особенностями, подразделяются на следующие разновидности:
- модификации с подачей топлива своими руками;
- модификации с автоматической подачей топлива;
- отопительные печи как отдельная группа оборудования.
Модификации с ручной подачей, в свою очередь, бывают следующих типов:
- традиционные классические котлы отопления на твердом топливе для дома;
- оборудование, работающее за счет реакции пиролиза;
- отопительные котлы длительного горения на твердом топливе.
Также инструкция выбора и эксплуатации твердотопливных котлов во многом зависит от их энергозависимости. Классические устройства с ручной подачей топлива и ручным розжигом не испытывают потребности в электроэнергии.
Более совершенные автоматизированные устройства предполагают необходимость в постоянной подаче электроэнергии. В этом случае электричество необходимо для розжига и подачи топлива и для стабильной работы принудительной системы отведения отработанных газов.
Современные твердотопливные котлы, как и прочее отопительное оборудование, подразделяются на одноконтурные и двухконтурные модификации.
Одноконтурные модификации предназначены только для нагревания теплоносителя для последующей подачи в систему. Двухконтурные модификации более функциональные, так как разогревают не только теплоноситель, но и воду. Двухконтурные котлы отопления могут оснащаться двумя или одним теплообменником.
Если теплообменника два, то вода и теплоноситель могут разогреваться до необходимой температуры одновременно. Если теплообменник один, то теплоноситель и вода греются поочередно.
В зависимости от типа используемого топлива, мощность бытовых котлов может достигать от 10 до 80 кВт. Наибольшая мощность достигается при использовании в качестве топлива каменного угля и кокса.
Конструкционные особенности классических котлов
Схема устройства современного оборудования
Классические твердотопливные котлы для частного дома — это широкий ассортимент оборудования. Но, по сути, все эти устройства мало чем отличаются от обычной печи.
Единственным существенным отличием является наличие встроенной емкости контура, по которому циркулирует теплоноситель. Такие конструкции с давних пор повсеместно эксплуатируются как частных домах, так и в небольших кочегарках при зданиях жилищного или общественного назначения.
Твердотопливные котлы для отопления частного дома — внешний вид
Принцип работы классического твёрдотопливного котла прост — в топку закладывается определенное количество топлива, которое при горении выделяет энергию, необходимую для разогрева воды в нижней части контура (в теплообменнике).
Типоразмеры и конфигурация теплообменников как стальных, так и чугунных могут существенно отличаться. И это во многом определяет мощность и производительность оборудования.
Твердотопливные котлы оснащаются расширительным баком, который является обязательным элементом для обеспечения естественной циркуляции. В более сложных установках контур может быть доработан за счет применения циркуляционного насоса, который способствует более стабильному поддержанию давления.
Особенности автоматизации отопительного оборудования
Автоматизированный котел с устройством для автоматической подачи
Для того чтобы отопление загородного дома твердотопливным котлом было менее зависимым от участия человека, применяются высокотехнологичные системы автоматизации. Разумеется, за счёт применения таких систем, цена оборудования существенно увеличивается.
Современная котельная
Среди элементов автоматизации отметим следующее:
- Устройства, подающие топливо в топку, представляют собой бункер с дозирующим приспособлением.
- Устройства, отвечающие за переворот колосниковой решетки.
- Устройства очистки зольника.
- Отдельные модификации оборудования обеспечивают возможность удаленного управления посредством интернета или мобильной телефонии.
Вследствие использования систем автоматизации котел автономно работает в течение недели.
5 Солнечные коллекторные агрегаты
Солнечные гребенки функционируют непосредственно за счет парникового эффекта, запуская процесс преобразования солнечного света в тепловую энергию. Их конструкция имеет несколько отличий от конструкции традиционных моделей. Такие установки работают наподобие теплиц, накапливающих солнечный свет.
В отличие от обычных коллекторов, оснащенных циркуляционными насосами, в таких гребенках задействован метод естественной циркуляции, который подразумевает передвижение теплоносителя посредством конвекционных потоков. Также ей способствуют присоединенные к пластине вентиляторы.
Распределитель, поглощающий ультрафиолетовое излучение, являет собой небольшой ящик, поверхность которого покрыта черной адсорбирующей пластиной. Именно она осуществляет аккумуляцию тепла, которое передается теплоносителю. В роли последнего используется воздух или жидкость, циркулирующая по трубам.
Однако стоят такие изобретения недешево, поэтому они еще не успели обрести широкое распространение. Да и использовать солнце в качестве единственного источника энергии для отопления не совсем рентабельно, ведь даже жители южных регионов замечают нестабильность солнечной активности. Вместо этого подобные агрегаты могут стать хорошей дополнительной альтернативой газовым и твердотопливным котлам.
Сравнение коллекторной и других типов разводки
Выбрать можно один из 3 распространенных способов разводки труб:
однотрубное отопление – идеально подойдет для отопления небольшого частного дома. В этом случае все радиаторы соединены последовательно, а значит – последняя батарея в цепочке работает менее эффективно, чем первая. Но стоимость такой схемы минимальна;
Однотрубная отопительная система
при 2-трубном отоплении схему разводки можно представить как 2 параллельных контура, один подает горячий теплоноситель отопительные приборы, второй – отводит остывший теплоноситель к котлу. Такой способ устройства отопления можно считать самым распространенным;
Пример двухтрубной отопительной системы
коллекторная разводка отличается от перечисленных аналогов тем, что каждый радиатор снабжается теплоносителем индивидуально. То есть в комнате устанавливается коллектор (о его устройстве – далее в статье), а уже от него к каждой батарее идет подающий и отводящий трубопровод. Это сказывается на стоимости, да и сложности монтажа, но все работы все равно можно выполнить своими руками.
Один из вариантов разводки труб
Конечно, это не лучшим образом сказывается на стоимости монтажных работы и материалов. Суммарная протяженность труб в таком случае будет максимальной, да и коллектор тоже стоит денег (особенно если выбрана модель не последнего производителя с термостатами).
Выбор комплектующих системы
При проектировании отопления лучше всего приобретать распределительные узлы заводского производства.
Благодаря разнообразию ассортимента гребенку не составит труда выбрать под определенные параметры отопления, обеспечив тем самым точность и надежность системы.
В продаже можно встретить готовые коллекторные блоки, совмещающие в себе подающий и обратный узлы, а также термостатические клапаны и автоматические воздухоотводчики
Ключевыми параметрами при выборе труб для контуров отопления являются устойчивость к коррозии, термостойкость и высокая прочность на прорыв. Кроме того трубы должны обладать необходимой гибкостью с тем, чтобы их можно было прокладывать под любыми углами.
При выборе изделий предпочтение стоит отдавать трубам, выпускаемым в бухтах. Применение цельных изделий позволит избежать соединений в разводке, что особо актуально при закрытом способе монтаже внутри стяжки.
Трубы для систем частных коттеджей
При проектировании отопления в частных домах стоит ориентироваться на то, что давление в системе составляет порядка 1,5 атмосфер, а температура теплоносителя может достигать:
- для радиаторов – 50-70 градусов;
- для теплых полов – 30-40 градусов.
Для автономных систем отопления с их предсказуемыми параметрами вовсе не обязательно приобретать нержавеющие гофротрубы. Многие хозяева ограничиваются приобретением труб из сшитого полиэтилена маркировки «РЕХ».
Полиэтиленовые трубы для контуров отопления в продаже представлены в 200-метровых бухтах; они способны выдерживать давление до 10 кгс/кВ.см и работать при температуре в пределах 95 °С
Состыковывают такие трубы с помощью натяжных фитингов, благодаря чему можно получить неразрывные соединения.
Помимо высоких эксплуатационных параметров главным достоинством сшитого полиэтилена является механическая память материала. Поэтому, если с усилием растянуть край трубы, а в образовавшийся просвет вставить штуцер, она плотно охватит его, обеспечив прочное соединение.
При использовании металлопластиковых труб соединение выполняют посредством накидных фитингов с обжимными гайками. А это уже получается разъемное соединение, которое согласно СНиПу «замоноличивать» нельзя.
Вам также может быть информация о том, какие трубы лучше выбрать для отопления, рассмотренная здесь.
Трубы для многоквартирных домов
Если коллекторная система будет устанавливаться в многоквартирном доме, то стоит учитывать, что рабочее давление в ней составляет 10-15 атмосфер, а температура теплоносителя может достигать порядка 100-120 °С. Следует помнить, что устройство коллекторного отопления возможно только на первом этаже.
Оптимальным вариантом для монтажа системы в многоквартирном доме является применение гофрированных труб, выполненных из нержавеющей стали.
Наглядным примером тому является продукция корейской компании Kofulso. Трубы этой торговой марки способны работать при рабочем давлении в 15 атмосфер и выдерживать температуру порядка 110 °С. Давление разрушения труб Kofulso достигает отметки 210 кгс/кв.см.
Благодаря отличной гибкости трубы, при которой радиус изгиба равен ее диаметру, изделия удобно применять при укладке «теплого пола»
Сборка соединений трубопровода с использованием таких элементов не составляет труда. Трубу просто вставляют в фитинг и закрепляют путем накручивания гайки, которая обжимает металлическую гофрированную поверхность эластичным силиконовым уплотнителем.
На какой схеме лучше всего остановить свой выбор?
Разнообразие схем домашнего отопления вызывает у владельца дома резонный вопрос о выборе самой эффективной системы отопления для своего дома. В настоящее время однотрубные и самотечные системы практически не применяют. Обычно данные схемы рекомендованы для местности с нестабильной подачей электричества.
В современных городах, поселках городского типа и даже в сельской местности уже не существует каких-то проблем с энергоресурсами. Поэтому самотечные системы применяются только в отдаленных от цивилизации местах, например, далеко расположенных дачных участках.
Для частных домов, где планируется обогревать помещения радиаторами отопления, самые лучшие результаты показывает двухтрубная или лучевая схема обустройства обогревательной сети. Хотя оба варианта отличаются схемой трубной разводки, их объединяет возможность отключения и замены потекшего радиатора без отключения основного отопления.
Как рассчитать необходимые параметры?
Устройство отопление дома своими руками доступно любому домашнему мастеру, но для этого необходимо предварительно выполнить расчет основных параметров обогревательной системы. Для упрощенного расчета можно воспользоваться универсальной формулой:
| 1 КВт мощности = 10 м2 отапливаемой мощности |
Для более точного определения необходимых расчетных параметров необходимо применить поправочные коэффициенты, учитывающие конструкционные особенности жилого дома.
Например, если дом был построен несколько десятилетий тому назад, наружные стены утепленные, а деревянные окна заменены на современные герметичные оконные блоки, применяется корректировочный коэффициент 1,5. При расчете тепловых параметров дома, построенного сравнительно недавно, но без утепленных наружных стен и с негерметичными деревянными окнами, необходимо увеличит расчетную мощность в два раза.
Количество тепловой энергии жилого дома зависит от числа оконных проемов и их ориентации по сторонам света:
- Коэффициент 1,3 –применяется для определения потребности в тепловой мощности комнат жилого дома, с двумя окнами с ориентацией на север.
- Коэффициент 1,1 –два окна выходящих на южную, юго–восточную и восточную сторону.
- Коэффициент 1,2 применяют для комнат с двумя окнами, выходящих на западную сторону.
Конечно, такой расчет необходимых параметров будет весьма приблизительным.
Чтобы детально разобраться, как грамотно рассчитать отопление в частном доме рекомендуется ознакомиться с государственным стандартом СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование» с подробным описанием основных требований к трубам, нагревательным приборам и различной запорной арматуре.
Для получения более точного результата можно воспользоваться онлайн калькуляторами или найти в интернете специальную программу для расчета домашнего отопления.
Два способа увеличить диаметр распределительных труб
Первый способ годится для котлов со встроенными насосами. Для таких котлов изготавливают термо-гидро распределитель (гидрострелка в народе). К гидрострелке подключают котел и два три контура отопления и приготовления горячего водоснабжения. При этом на каждый контур потребления тепла монтируют свой циркуляционный насос.
Так же многие идут простым путем и подключают к такому котлу небольшой контур радиаторов и теплых водяных полов. Это работает, если сразу с котла перейти с ¾ на 1 дюйм и дальше подключить все трубой, например, ППР диаметром 32.
Но у многих такими малыми объемами работа и строительство не ограничивается. Вот почему не всегда разумно большие дома или общественные строения подключать только к гидрострелке. Стрелка получиться просто огромная и вся котельная будет в трубах.
Чтобы этого избежать был придуман сначала просто коллектор для распределения теплоносителя, а потом из него сделали компланарный распределительный коллектор. То есть два независимых коллектора объединили в один и получили его компланарность.
Компланарный распределительный коллектор одним махом решил проблему количества и размеров подключения котлов и контуров отопления, решилась проблема нагромождения труб и стало очень быстро, и легко делать мониторинг, обслуживание и ремонт котельного оборудования.
Но как обычно, недостаток информации привел к тому, что вроде что-то знаем о распределительных коллекторах, но не применяем, опираясь на авось пронесет. Но не проносит и система отопления теплоносителя постоянно просит. Тепла нет и все попытки высосать тепло из зауженной трубы ведут к трате кучи времени, нервов и денег.
Когда как просто на стадии разговора с мастерами перед монтажом системы необходимо озвучить желание изготовить и подключить все через стрелку и распределительный коллектор. В связке эти два устройства работают еще лучше. Но здесь мы можем столкнуться с невежеством. А это невежество в свою очередь может уговорить вас этого не делать и все посадить на одну трубу.
Изготовить гидрострелку своими руками не составляет большого труда. Берем кусок трубы на три диаметра больше диаметра подключения котла и привариваем на торцы трубы выгнутые заглушки. В заглушки ввариваем резьбы для слива и сброса воздуха. А в тело трубы врезаем резьбы для подключения котлов и контуров отопления. Красим и стрелка готова.
С приобретением и изготовлением распределительного коллектора своими руками немного сложнее. Заводские аналоги часто не подходят под наши условия по количеству подключаемых контуров и их размеров.
Таким образом, бывает сложно или даже невозможно подобрать заводской распределитель под конкретно ваши условия, так как размер коллектора и размер патрубков коллектора ограничены модельным рядом.
Вот почему Вам придется либо отказаться от применения заводского коллектора, либо использовать два или более коллектора. При этом надо будет учесть стоимость двух коллекторов, их монтаж и стоимость дополнительных материалов.
Если у вас небольшой домик, то вполне возможно, что заводской коллектор вам подойдет. Но чаше всего такого не происходит, и многие люди не знают, что с этим делать. Помучавшись и помаясь нанимают сантехника, который делает все на прямую от котла. И потом жалуются что тепла нет.
Вот почему, надо не забывать, что из любой ситуации есть как минимум два выхода. И второй выход из сложившейся ситуации при невозможности использования заводского коллектора заключается в изготовлении распределительного коллектора своими руками.
Вот почему надо уяснить, что без коллектора система более трех контуров будет работать неправильно и зажато. Иначе можно дальше не читать и подключать все на одну трубу и тратить время и деньги, чтобы исправить не работающую систему.
Выводы и полезное видео по теме
О последовательности изготовления отопительного регистра из профильной трубы и секретах сварки вы можете узнать из видеоролика:
Самодельное нагревательное оборудование активно продолжают делать и эксплуатировать в сельской местности либо на частных производствах для обогрева служебных технических помещений. Но многие отказываются от использования таких нерациональных сооружений, особенно там, где внедряются приборы учёта и контроля потребления теплоносителя.
Хотите рассказать о том, как собрали регистр для гаража или дачи собственными руками? Располагаете информацией, которая может пригодиться самостоятельным домашним мастерам? Пишите, пожалуйста, комментарии в находящемся ниже блоке, делитесь полезными сведениями и фото по теме статьи, задавайте вопросы.
