Коллекторная система отопления: разводка для частного дома

Лучевая система

Коллекторная (лучевая) схема отопления – самая продвинутая и современная по теплоэффективности. В ней к каждому из радиаторов подходит пара труб от двух общих для этажа коллекторов, которые сами подключены к котельному оборудованию. Регулировка температуры при данной разводке более гибкая. Плюс к коллекторам допустимо подключить не только батареи, но и «теплый пол».

Трубопроводы в этом случае можно прокладывать как угодно. Часто их просто закладывают под заливной пол. Главный недостаток лучевой схемы – высокая стоимость системы в целом и большая протяженность труб. Плюс последние в уже отделанном коттедже прокладывать в огромном количестве будет сложно. Их устройство следует заранее планировать еще на стадии проектирования жилища.

Лучевая схема — идеальное распределение тепла

Это шифер при необходимости относительно легко можно заменить другим кровельным материалом. Схема прокладки отопительных труб более мудрена, изменить ее впоследствии не так-то просто. Даже жесткие размеры листа ондулина не так страшны, обрезков выходит много, но это всего лишь незначительное увеличение сметы кровли. С отопительными трубопроводами, тем более под лучевую разводку, все гораздо сложнее.

Особенности отопления с помощью коллектора

Домовладельцы, которые не знают, для чего нужен коллектор в системе отопления. прежде чем рассматривать данное устройство в системе обогрева дома должны ознакомиться с принципом его работы. В отличие от традиционной схемы отопления, предусматривающей наличие одного потока теплоносителя, монтаж коллектора отопления позволяет добиться более равномерного обогрева здания за счет распределения потоков по контурам.

Функции коллектора

С помощью коллектора в системе происходит разделение общего объема теплоносителя на несколько потоков, которые циркулируют по различным контурам. Количество контуров может варьироваться, поэтому изготавливая коллектор для отопления своими руками, собственник предусматривает определенное количество патрубков для подключения автономных каналов. Обычно на одном коллекторе устанавливают от двух до двенадцати патрубков, но эти параметры могут меняться в зависимости от особенностей системы.

Конструкция коллектора

Конструкция прибора довольно проста, поэтому при наличии инструмента и материалов сделать коллектор отопления своими руками сможет любой мастер с минимальными навыками работы. Коллектор представляет собой две взаимосвязанные трубы с квадратным либо круглым внутренним сечением. Он подсоединен к системе отопления, а также оборудован патрубками. С помощью запорно-регулирующей арматуры, установленной на патрубках, регулируется расход теплоносителя в каждом контуре.

Особенности конструкции коллектора позволяют дать системе следующие функциональные преимущества:

стабильность гидравлических показателей;
равномерное температурное распределение;
возможность регулировки температуры теплоносителя в каждом контуре;
высокая ремонтопригодность системы отопления.

Исходя из этого, можно заключить, что коллектор – это полезный и практичный прибор, который сделает систему отопления более стабильной и надежной.

Коллектор можно изготовить самостоятельно и в итоге получить прибор, который оптимальным образом дополнит систему отопления любого здания.

Конечно, коллекторная система отопления двухэтажного дома, городской квартиры или небольшой дачи будет отличаться, однако общий принцип самостоятельного изготовления распределительной гребенки, далее изложенный в данной статье, поможет владельцам различного типа имущества сэкономить деньги и сделать коллектор самостоятельно. Кроме того, владелец дома сможет адаптировать коллектор под нужды отопительной системы.

Самодельный коллектор

Важно соблюдать направление

Изготовление самодельного распределительного коллектора необходимо начинать с планирования. Вам необходимо определить для себя некоторые составляющие отопительной сети дома.

Количество контуров, куда будет направлен теплоноситель.
Количество нагревательного оборудования. Не забудьте определиться с его мощностью, температурой воды и так далее. То есть, вам потребуются его технические характеристики.
Если в дальнейшем вы планируете встроить в систему отопления дополнительные нагревательные элементы, к примеру, тепловой насос или солнечные батареи, то и их лучше всего учесть заранее.
Количество дополнительного оборудования (насосы, клапана, арматура, накопительные баки, термометры, манометры и прочее).

Теперь определяется конструкция прибора, особенно надо учитывать, как будет подходить каждый контур и с какой стороны (снизу, сверху, сбоку)

Обращаем ваше внимание на некоторые нюансы подключения

Газовые или электрические котлы подключаются к коллектору или снизу, или сверху. Если в системе отопления устанавливается циркуляционный насос, то подключение производится только с торца гребенки.
Бойлеры косвенного нагрева и твердотопливные агрегаты врезаются в коллектор только с торца.
Подающие контуры систем отопления врезаются или сверху, или снизу.

Четырехходовой коллектор

Хорошо, если небольшой рисунок конструкции коллектора перенести на бумагу. Это даст визуальную картинку, по которой будет проще изготавливать прибор. К тому же на нем можно точно указать размерные характеристики, которые придется выдерживать в процессе изготовления. К примеру, расстояние между патрубками контуров подачи и обратки должно быть в пределах 10-20 см. Больше или меньше делать не стоит, это просто будет неудобно в плане обслуживания. В этом же диапазоне должно находиться расстояние между двумя отсеками (подачи и обратки).

Сделайте так, чтобы устройство было компактным и красивым. Рекомендуем обозначить на рисунке все резьбовые соединения с указанием размеров резьбы, не забудьте подписать все необходимые контуры. Это позволит не ошибиться при подключении. Теперь из эскиза становится ясно, сколько и каких материалов вам потребуется для изготовления самодельного распределительного коллектора.

Процесс изготовления

Схема распределителя

Обратите внимание, что отсеки подачи и обратки можно изготавливать из круглых или квадратных труб. Многие мастера отдают предпочтение последнему варианту

Они утверждают, что с ним проще работать.

Итак, вот последовательность изготовления:

По всем размерам, которые были указаны на эскизе, необходимо приготовить соответствующие материалы. Это практически все трубы.
Они соединяются по конструкции чертежа в соответствии с назначением каждой.
Соединение производится при помощи сварочного аппарата.
Места сварки обязательно зачищаются железной щеткой, если есть необходимость, обезжириваются.
Готовый прибор обязательно тестируется на наличие протечек. Поэтому все патрубки придется закрыть герметично, оставив лишь один. В него и заливается горячая вода. Если ни один из стыков не потек, значит, работа проведена на высоком уровне.
Коллектор надо покрасить и высушить.
Можно проводить монтаж и подключение всех трубных систем с установкой запорной арматуры.

Более простой вариант

Теперь к вопросу, а не лучше ли купить уже готовый вариант? Здесь есть одно «НО». Готовый распределительный коллектор может точно не подойти под вашу отопительную систему, придется выравнивать теплотехнические показатели другими способами. К примеру, установкой дополнительной гребенки. А это лишние затраты и лишний объем проводимых монтажных работ. А самодельная гребенка, в которой вы учли все конструктивные особенности отопления вашего дома, точно подойдет под него и будет работать эффективно и рационально.

Так что стоит задуматься над вопросом, который был поставлен в начале статьи, как сделать распределительный коллектор своими руками? Скажем так, это несложный процесс, на который вы затратите один день. Но вы просто обязаны владеть навыками работы со сварочным аппаратом и другими слесарными инструментами. Без этого гарантировать качество прибора будет невозможно.

Читайте далее:

Как сделать воздушный солнечный коллектор своими рукам

Для чего нужен коллектор в системе отопления?

Можно ли сделать теплообменник для печи своими руками

Как сделать котел на дровах длительного горения своими руками

Как сделать экран для батареи отопления своими руками?

Монтаж редукторов

Основная функция данного устройства заключается в стабилизации напряжения, поступающего к потребителю.
Его установка целесообразна в тех случаях, когда давление воды в системе превышает допустимое для сантехнических устройств.

Желательно сделать специальный сток, через который будут сливаться излишки, когда напор будет сильно превышать нормальный уровень.

У процесса установки есть определенные правила:

манометр регулятора давления необходимо монтировать так, чтобы он находился вертикально;
во время установки, стоит предусмотреть специальные отсекающие краны;
нужно учитывать обозначения на корпусе прибора, которые указывает, в каком направлении должна двигаться вода.

Схемы и советы специалистов

Преимуществом коллекторной системы отопления также является и тот факт, что точных схем в подключении отдельных элементов к коллектору нет. Можно выбирать тот вариант, который больше всего подходит, а проектирование начинают с расчетов мощностей.

Тут важно учитывать такие нюансы:

Рассчитать необходимое количество радиаторов для каждой отдельной комнаты. На каждые 20 квадратов площади достаточно 1 среднего радиатора, располагать который лучше под оконными проемами.
Определить количество контуров – обычно эта цифра равна количеству отапливаемых помещений. От этого значения будет зависеть количество патрубков на гребенке.

Выявить нужную мощность котла и подобрать подходящую модель – параметры мощности напрямую зависят от отапливаемой площади.
Определить место расположения расширительного бака, объем которого должен составлять не менее 3% от общего объема теплоносителя.
Выбрать подходящий циркуляционный насос и определить оптимальную мощность его работы.

Мнение эксперта
Гребнев Вадим Савельевич
Монтажник отопительных систем

Что касается монтажа насоса, то принципиальной разницы в этом нет, однако на практике установленный на обратке насос обладает большим КПД.

Что касается материалов, то специалисты рекомендуют отдавать предпочтение коллекторам из нержавеющей стали. У него и срок эксплуатации выше, и устойчивость перед перепадами давления больше, и температурные скачки не спровоцируют неполадки. К недостаткам материала относится его высокая стоимость.

Латунь является более бюджетным вариантом, сохраняя в себе отличные эксплуатационные качества. Срок службы такой гребенки ограничен, но на 10-15 лет вполне хватит.

Сейчас на рынке можно встретить огромное количество гребенок из полипропилена. Производители обещают прочность и надежность конструкции, а также простоту монтажа, что на практике не соответствует действительности. Срок эксплуатации едва ли доходит до 3-5 лет. Даже несмотря на низкую стоимость, такой вариант лучше исключить, так как потом придется потратится на замену гребенки и не один раз.

Виды отопительных систем и их отличие

Системы отопления в основе своей имеют принцип циркуляции горячей воды. Исходя из этого выделяют:

систему отопления с циркуляцией на основе естественного давления;
систему отопления с циркуляцией посредством насоса;

Не стоит особо останавливаться на описании первой системы, так как данная установка давно считается устаревшей и практически не используется при строительстве нового жилья из-за ее низкой эффективности. Такое отопление используется в небольших частных домах и некоторых коммунальных учреждениях. Укажем лишь что в основе её функционирования лежит принцип физической разницы плотности теплой и холодной воды, что приводит к её циркуляции.

Система отопления с принудительной циркуляцией предусматривает наличие специальных насосов, обеспечивающих циркуляцию. Этот способ даёт практическую возможность отапливать большее количество помещений, нежели первый. Соответственно, данная система считается наиболее эффективной. Существует огромный выбор насосов для циркуляции теплоносителя в системе, что дает возможность варьировать с их мощностью и другими качественными характеристиками исходя из размеров помещений и их количества.

Система отопления с циркуляцией посредством насоса делится:

двухтрубная (подключение радиаторов и труб параллельным способом, что влияет на скорость и равномерность подогрева);
однотрубная (последовательное подключение радиаторов, что определяет простоту и дешевизну в прокладке системы отопления).

Коллекторная система отопления отличается высокой энергоэффективностью по сравнению с вышеперечисленными благодаря тому, что каждый радиатор подключён персонально к одному подающему и одному обратному трубопроводу, подача воды по которым осуществляется с помощью коллекторов.

Особенности коллекторной системы и её отличия заключаются в следующем:

Коллекторная разводка системы отопления предусматривает, что каждый радиатор регулируется самостоятельно и не зависит от работы других. Кроме того, в коллекторной системе зачастую используются другие отопительные приборы, которые также работают автономно от коллекторов. Радиаторы монтируются параллельно к коллекторам, что по принципу работы делает коллекторную систему схожую с двухтрубной.

Монтаж коллекторов осуществляется в отдельном подсобном помещении, либо специально отведенном для этого шкафу-стенде, спрятанном в стене. Место под коллекторы необходимо заранее планировать, так как они могут быть довольно внушительных размеров. Размеры распределительных коллекторов зависят от мощности радиаторов, которые зависят от размеров помещений.

Коллекторная разводка системы отопления значительно выигрывает у других вышеперечисленных систем отопления возможностью производить демонтаж и замену радиатор без необходимости остановки всей системы. Также коллекторная разводка требует для своего функционирования большего количества трубопровода, чем двухтрубная система. Несмотря на значительные одноразовые затраты на этапе строительства, данные меры положительно сказывается на дальнейшей энергоэффективности системы. Именно поэтому коллекторная система отопления обладает наибольшим эффектом и быстро окупается при строительстве жилья с большой площадью.

Металлопластиковые

Сборкой системы отопления из металлопластиковых труб может заниматься человек без особых знаний и опыта. Соединяются трубы посредством фитингов

Преимуществом таких труб является отсутствие отложений на стенках, из недостатков внимание привлекает большая вероятность протечек в системах из полипропиленовых труб

Чтобы решить вопрос, как правильно развести отопление, нужно обладать определенными знаниями и навыками. Допущенные ошибки могут стать причиной дополнительных расходов. Поэтому все монтажные и вычислительные работы лучше доверить квалифицированному специалисту.

Уменьшаем сопротивление труб и контура

При любой схеме разводки или способе циркуляции теплоносителя следует снизить сопротивление трубопровода и обеспечить оптимальное движение жидкости по трубам, избегая как ламинарное движение, так и полностью турбулентное. Для систем с естественной циркуляцией:

Любые развороты и колена по маршруту выполняются с учетом минимально допустимого радиуса разворота, для используемого типа труб.
Переходы между трубами с различным диаметром, врезка стояков в коллектор раздатки выполняется без заужения меньшего диаметра и по возможности с постепенным расширением/сужением канала.
Перед запорной, регулирующей арматурой, радиаторами или другим оборудованием следует формировать ровный участок трубы не менее 5-6 диаметров трубы, чтобы исключить лишнюю турбулентность и завихрения в потоке жидкости.

Для системы с принудительной циркуляцией предыдущие советы не являются обязательными, важно, чтобы сопротивление контура было меньше, чем создаваемый насосом напор. Однако при выполнении всех требований снизится нагрузка на насос и соответственно повысится его рабочий ресурс

За счет принудительной прокачки теплоносителя можно использовать металлопластиковые трубы с малым сечением, нижнюю двухтрубную или однотрубную схему подключения, в том числе с запаковкой труб в стяжку или стены.

Нужны трубы

Этот комплектующий элемент – неотъемлемая часть отопительной системы, требующий немалых вложений. Трубы различают по диаметру и материалу изготовления.

До недавнего времени выбор был невелик. Все коммунальные сети укладывались металлическими трубами (из стали или оцинкованного железа). Их же использовали в частном домостроении. Между собой трубы из стали соединяются сваркой. Со временем эти швы начинают пропускать воду. В особенно холодные зимы стальная система перемерзает и выходит из строя.

Оцинкованные трубы гораздо надежнее, имеют резьбовое соединение. Большой долговечностью и высокой ценой отличаются трубы из меди. Они не подвержены коррозии, хорошо держат высокое давление, соединяются спайкой. Но, несмотря на свои преимущества, из-за цены используются редко.

Современный выбор потребителей, привлекающий своей экономичностью и простотой монтажа, остается за трубами из различных пластиков (металлопластик, полипропилен, полиэтилен). Они не дороги в цене и не требуют специальных знаний при монтаже. Среди других привлекательных свойств: небольшой диаметр и вес, не подверженность коррозии, засорам.

Способ сварки – горячее прессование, которое легко освоить. Недостаток металлопластика — короткий срок эксплуатации.

Необходимый метраж труб зависит от площади обогрева, теплоизоляции здания, схемы подключения (одно или двухтрубная система). Трубы прокладывают вдоль или внутри стен, пола, на такой высоте, чтоб не повредить при крепеже плинтусов.

Общие требования к монтажу лучевой разводки

При коллекторно-лучевой разводке распространен способ укладки труб в полу в стяжке, толщина которой составляет 50-80 мм. Сверху укладывается фанера, закрываемая финишным напольным покрытием (паркет, линолеум). Такая толщина стяжки вполне достаточна для свободного «замоноличивания» внутриквартирной (внутридомовой) лучевой разводки системы отопления. Возможна наружная прокладка труб вдоль стен под декоративными плинтусами, влекущая неминуемое увеличение длины трубопроводов. Известны варианты прокладки труб лучевой разводки в пространстве подшивного (подвесного) потолка, в штробах.

Подключение радиаторов при коллекторно-лучевой схеме.

Используются металлопластиковые или трубы из сшитого полиэтилена (PEX-трубы), укладываемые в гофротрубе или в теплоизоляции. Безусловным преимуществом здесь обладают PEX-трубы. Согласно СниП «замоноличивать» в бетон можно только неразрывные соединения. PEX-трубы соединяются посредством натяжных фитингов, относящихся к неразрывным соединениям. Металлопластиковые трубы используют обжимные фитинги с накидными гайками. «Замоноличивать» их – значит нарушать СниП. Каждое разъемное соединение труб должно быть доступным для техобслуживания (подтяжки).

Даже без фитингов не всякая металлопластиковая труба однозначно подходит для укладки в стяжку пола. Продукция производителей страдает серьезным дефектом: слои алюминия и полиэтилена расслаиваются под воздействием многократно изменяющейся температуры теплоносителя. Ведь металл и пластик имеют различные коэффициенты объемного расширения. Поэтому соединяющий их клей должен быть:

внутренне прочным (когезивным);
адгезивным к алюминию и полиэтилену;
гибким;
эластичным;
термостойким.

Этим требованиям удовлетворяют не все клеевые составы даже известных европейских производителей металлопластиковых труб, которые со временем расслаиваются, внутренний слой полиэтилена в такой трубе «схлопывается», уменьшая ее сечение. Нормальная работа системы нарушается, причем место неисправности найти практически невозможно – обычно «грешат» на неисправности термостатов, насосов и других изделий с подвижными узлами.

В свете вышесказанного рекомендуем читателям обратить внимание на металлопластиковые трубы фирмы VALTEC, использующей американский клей концерна DSM, обеспечивающий прочность соединения металл/пластик, адгезию и полное отсутствие расслоений

Что дает подобный способ разводки?

Такая схема обустройства водопровода или системы отопления предлагает пользователю важное преимущество – стабильное давление в каждой точке трубопровода. Кроме того, эта схема дает возможность регулировать напор в отдельных элементах трубопровода из одной точки – коллекторного шкафа

Кроме того, эта схема дает возможность регулировать напор в отдельных элементах трубопровода из одной точки – коллекторного шкафа.

Второе преимущество позволяет регулировать температуру в каждой зоне жилища из одного места — коллекторного шкафа. Ведь пользователь может уменьшить напор подачи воды буквально в каждую батарею. Причем общий напор от этого не изменится.

Недостатки и достоинства коллекторной схемы

Сложность трубной разводки при реализации коллекторной схемы компенсируется ее преимуществами:

Каждый радиатор – это автономный и отдельно управляемый элемент

То есть, в каждом помещении можно установить желаемую температуру независимо от температуры в котле или в других цепях отопления, или отключить радиатор (группу радиаторов) без остановки отопительной системы; Принимая во внимание тот факт, что каждый теплопровод, подключенный к коллектору от отопительной системы, транспортирует горячую жидкость только в один отопительный прибор, целесообразнее применять трубы уменьшенного диаметра по сравнению с расчетным общим диаметром труб. При этом рекомендуется соблюдать минимально допустимое расстояние между отопительным устройством или группой радиаторов, и коллектором

Раздельное подключение приборов отопления

Самодельная или заводская коллекторная система отопления схема которой для общих случаев приведена выше, ценится потребителями из-за возможности создания нескольких независимых отопительных контуров с разной температурой и давлением. Такая схема позволяет при одном котле организовать разные температурные режимы для разных помещений в одном здании. Чтобы подключить несколько контуров, оборудуется другой вариант коллектора – гидрострелка, которая внешне выглядит как большая водопроводная труба.

Гидрострелка устанавливается не так, как коллектор – между трубой подачи теплоносителя и обратной трубой цикл обращения замыкается. Котел продолжает непрерывно нагревать жидкость в первичном контуре, и теплоноситель в гидрострелке начинает двигаться, позволяя врезаться в него для подключения радиаторов в разных точках и на разных уровнях.

Из-за такого необычного подключения радиаторов к гидрострелке в конечной точке отдельно взятого теплоприемника (радиатора) будут разные показатели температуры и давления. Включение гидрострелки целесообразно при комбинировании разводки труб отопления с применением радиаторов и системы «теплый пол».Самодельная гидрострелка

В местах присоединений контуров давление и температура в трубах будут разными, но, если коллекторное отопление частного дома своими руками схемы и чертежи которой разрабатывались для циркуляционных насосов, будет их использовать, то эта разница перепадов не имеет значения. Также отопительные контура можно подключать последовательно (не больше двух в цепи), но при такой организации подключения контура невозможно будет регулировать отдельно друг от друга.Последовательное соединение коллекторов

Недостатки коллекторной организации трубной разводки следует отметить следующие:

Энергопотребление коллекторной схемы выше, чем при последовательном подключении батарей. Причем, чем больше отапливаемая площадь, тем выше тепловые расходы;
Коллекторному отопительному оборудованию присуща работа только в одно- или двухтрубной конструкции отопительной системы, которую можно развести по стенам помещений. Но при организации лучевой разводки провести трубы по стенам или скрытым способом не получится из-за большого объема практической схемы и большого количества труб отопления;
При прокладке труб в полу под бетонную стяжку проявляются следующие недостатки способа: для труб, проложенных под полом, не разрешается делать какие-либо соединения – ни сварные, ни резьбовые, ни какие-нибудь другие, чтобы не допустить скрытой протечки, иначе придется снимать слой бетонной стяжки, а это – почти капитальный ремонт помещения со всеми вытекающими последствиями;
Суммарное гидравлическое сопротивление коллекторного контура отопления будет значительным, особенно пир прокладке труб с небольшим диаметром. Также при реализации коллекторной схемы разводки труб необходимо использование циркуляционного насоса (насосов), так как естественное давление в трубах не позволит теплоносителю свободно перемещаться по трубам;
При использовании в коллекторной схеме отопления нескольких автономных отопительных контуров обязательно на каждый большой контур монтируется свой циркуляционный насос. Это приводит к финансовым затратам как при монтаже системы, так и в процессе ее эксплуатации;
Энергозависимость коллекторной системы отопления – один из существенных ее недостатков, так как циркуляционные насосы требуют подключения к электросети. При аварийном отключении электричества отопление не сможет обеспечить требуемый тепловой режим, так как движение теплоносителя по трубопроводу просто остановится.

Преимущества и недостатки

Коллекторная система отопления имеет следующие преимущества:

Экономия расхода топлива на обогрев больших площадей – теплоноситель в процессе прохождения к радиаторам выполняет функцию теплообмена с меньшими потерями, что позволяет экономить денежные средства в отопительный сезон.
Возможность самостоятельно определять нужную температуру в различных комнатах – человек сам регулирует нужную температуру, отключая отдельные части от общей системы.
Трубы идеально прячутся в стяжке пола, что избавит комнату от устаревшего декора в виде труб.
Удобный ремонт – достаточно отключить отдельный участок, а в других комнатах отопление продолжит функционировать в прежнем режиме.

Несмотря на видимую экономию, такая система имеет и некоторые недостатки:

Большой расход трубы, что приведет к дополнительным тратам.
Полноценное функционирование зависит от наличия электричества в сети. Если отключили свет, то насос не сможет нагнетать воду, соответственно процесс циркуляции теплообменника будет отсутствовать и радиаторы быстро остынут.
Относительно высокая стоимость всех элементов системы, окупаемость которой будет более 2-3 лет.

Коллекторная система отопления: схемы разводки для частных домов и квартир

Лучевая система