Нюансы самодельной работы
Главным условием для корректной работы отопления является создание в системе гидравлического баланса. Кольцевой коллектор для отопления должен иметь такую же пропускающую способность входящего патрубка (сечение основной трубы, подведенной к подающей магистрали) как и сумма тех же показателей во всех контурах. К примеру, для системы, имеющей 4 контура, это выглядит так:
D = D1 + D2 +D3 +D4
Изготавливая коллектор отопления своими руками, помните, что расстояние между подающим и обратным участком трубы должно составлять величину, равную не менее шести диаметрам гребенки.
При монтаже устройства учитывают следующие нюансы:
- электрический бойлер или газовый котел подключают к верхним или нижним патрубкам
- циркуляционный насос врезается только с торцевой стороны гребенки
- отопительные контуры подводят к верхней или нижней части коллектора.
Для отопления дома с большой площадью, циркуляционные насосы устанавливают на каждый контур. Кроме того, для выбора оптимального объема теплоносителя, на каждом входном и выходном патрубке устанавливают дополнительное оборудование – балансировочные расходомеры и клапаны для регулировки. Эти приспособления ограничивают приток горячей жидкости к отдельно взятому патрубку.
Чтобы коллектор котельной разводки выполнял возложенные на него функции в полном объеме, нужно чтобы длина всех подведенных к нему контуров была приблизительно одной длины.
Можно дополнительно (но необязательно) при изготовлении коллекторов отопления оборудовать смесительный узел. Он состоит из труб, которые соединяют между собой входную и обратную гребенку. В этом случае, для регулирования количества холодной и горячей воды в процентном соотношении, монтируют двух или трехходовой клапан. Он управляется сервоприводом закрытого типа, на который поступает сигнал от установленного в контуре отопления датчика температуры.
Вся эта конструкция позволяет регулировать температуру нагрева того или иного помещения или отдельного контура. Если на коллектор в котельной поступает слишком горячая вода, то в систему увеличивается приток холодной жидкости.
Для сложной системы отопления, в которой установлено несколько коллекторов, устанавливают гидрострелку. Она улучшает работу распределительных гребенок.
Коллектор для котельной, который вы изготовите самостоятельно, обеспечит нормальное функционирование отопления только в случае точного подбора параметров обводки системы. Поэтому сначала нужно доверить расчеты профессионалу, а потом уже приступать к работе.
Помните, что комфортная температура в доме зависит от множества факторов. Только полностью сбалансированная система обеспечит корректную работу отопления.
Выбор места
Прежде всего распределитель для воды необходимо установить таким образом, чтобы максимально уровнять протяжённость каждого трубопровода к потребителю. Если этим правилом пренебречь, то на более протяжённых участках будет существенно отличаться давление жидкости.
Если разводка водопровода осуществляется в многоэтажном здании, то коллектор устанавливается на каждом этаже.
Существует два способа монтажа водяной гребёнки:
- В стене здания.
- В распределительном шкафу.
Первый вариант монтажа используется, когда полезная площадь помещения ограничена, или открытый монтаж труб и распределительного короба существенно изменят дизайнерское оформление комнаты. В этом случае сооружается ниша в стене, которая закрывается задвижкой, и в случае необходимости будет возможность получить доступ к управлению устройством.
Если есть возможность установить распределительное устройство в подсобном помещении, то в этом случае устанавливается специальный ящик, внутри которого фиксируется гребёнка и все подводящие к этому устройству трубы.
Если разводка водопровода осуществляется в многоэтажном здании, то коллектор устанавливается на каждом этаже
Устройство и принцип работы
Плюсы использования гребенки в системе водяного теплого пола:
- По сравнению с радиаторным обогревом при использовании водяного теплого пола экономится порядка 20-45% ресурсов.
- Безопасность, в процессе эксплуатации нет контакта с открытыми приборами под напряжением или с источником высокой температурой.
- Долгий срок службы. При правильной эксплуатации и установке она прослужит порядка 30-40 лет.
- Благодаря физиологически правильному распределению воздуха, в помещении комфортно находиться.
- Очень удобно с точки зрения эстетических целей, поскольку радиаторы или другие элементы не занимают места в пространстве.
Устройство водяной гребенки представляет из себя распределительно-смесительный узел. Он состоит из двух коллекторов, один выполняет функцию подачи теплоносителя, а второй — обратка. К торцу, при помощи патрубков, подсоединяют теплоноситель от котла.
Для контроля за количеством жидкости, вытекающей в каждый контур устанавливается клапан, имеющий нажимной шток. При помощи него можно регулировать как вручную, так и с использованием автоматики. Для контроля над уровнем теплоносителя оборудуются специальные колбы, которые устанавливаются на отводе другого коллектора.
Еще один неотъемлемый элемент схемы — циркуляционный насос, именно благодаря этому звену работает система и теплоноситель циркулирует по системе. Без подключения к электросети работа невозможна, поскольку естественным путем жидкость не течет.
Принцип работы гребенки выглядит следующим образом: нагретая до определенной температуры вода поступает из котла в питающий клапан. Затем происходит смешение с остывшей водой и продолжается циркуляция в контуре благодаря работе насоса. Она протекает несколько кругов, пока ее температура не снизится ниже заданной, за контроль отвечает датчики трехходового клапана.
После того как она опустится ниже заданного показателя подается сигнал на устройство управления и откроется клапан. Начнет втекать горячий поток жидкости из котла, то есть произойдет подмешивание горячей водой. Когда произойдет выравнивание температуры до установленного значения подмес прекратиться и клапан перекроется.
Такой элемент как насос гребенки, находится в рабочем состоянии на протяжении всего периода, поскольку он обеспечивает беспрерывную циркуляцию. Для слива жидкости предусмотрены сливные вентили, а для удаления воздуха из системы можно установить автоматические воздухоотводы.
После прохождения жидкости по всем контурам, остывшая вода концентрируется возле выходного распределительного коллектора. Давление тут выравнивается благодаря специальному клапану, когда оно возрастает происходит открытие штока, и лишняя жидкость течет в подающую магистраль.
К ней подключается каждый из контуров теплого пола, она выполняет следующие функции:
- Выравнивает температуру теплоносителя, поступающую из нагревательного элемента, поскольку рабочая температура не должна превышать 45 градусов Цельсия, а котел зачастую выдает температуру в районе 50 градусов.
- Распределительная. Равномерно распределяет тепло в каждом помещении, благодаря раздачи тепла в каждый контур индивидуально.
Коллектор – что это?
Коллектор – особое сантехническое устройство. Оно разделяет единый поток воды для потребителей. Выглядит как тройник: из одной трубки выходит несколько. При этом диаметр входа должен быть на 20-30% больше выходного. Только так обеспечивается комфортное пользование водоснабжением.
Коллектор задает потоку воды направление. За счет имеющегося давления в кранах потребление остается стабильным – напор не ослабевает. Ничего не изменяется и при включении кранов. Диаметр трубы определяет объем проходящей через нее воды.
Система водоснабжения, оборудованная коллекторами, отличается комфортностью в использовании по сравнению с традиционной, когда используют тройники и стояки. Однако стоимость превосходит последних в 8-10 раз. Если у домовладельца ограничен бюджет, то коллекторы не используются. Они дорогостоящи, стоимость доходит до 6000 российских рублей.
Как самостоятельно сделать распределительный коллектор
Для хорошего мастера изготовить самодельную гребенку из металла или полипропилена не представит особой сложности. Судите сами: стальная труба большого диаметра заглушается с обоих концов, после чего к ней привариваются присоединительные штуцеры с такой резьбой, какая вам удобнее. Затем коллектор проверяется под давлением на проницаемость сварных швов и окрашивается по слою грунтовки.
При выполнении этих работ важно выдержать размеры и диаметр труб. Можно руководствоваться таким правилом: диаметр коллекторов надо подобрать таким, чтобы он был втрое больше диаметра подключаемых трубопроводов
На тот случай, если вы возьмете для изготовления профильные трубы, отметим, что эта пропорция наблюдается и по отношению к площади сечений. Для соблюдения остальных габаритов можно взять за основу следующую схему:
Есть и другой вариант подбора диаметра гребенки, о нем говорилось выше в примере заводского изделия. Если тепловая мощность системы отопления дома не превышает 50 кВт, то смело берите трубу DN80, а свыше 50 до 100 кВт изготавливайте коллектор из трубы DN100. При этом размеры штуцеров не нужно делать втрое меньше, принимайте их в соответствии с гидравлическим расчетом.
Немного больше труда надо приложить, чтобы смастерить гребенку из полипропиленовых тройников. Подобные изделия становятся все популярнее в силу своей дешевизны. Потратиться придется только на тройники, все остальные детали обойдутся недорого. Кстати сказать, подобные коллекторы уже имеются в продаже в собранном виде.
Другое дело, что гребенка из полипропилена, собранная своими руками, не в состоянии переносить высокую температуру воды в системе отопления. Случись нештатная ситуация – и паяные соединения сразу же потекут. Это вполне вероятно, когда обогрев дома производится твердотопливным котлом, тогда всю обвязку стоит сделать из стали либо меди.
Правила подключения распределительной гребенки
Подбор участка местоположения коллектора обязан базироваться на принципе равноудаленного расположении оборудования от него. В случае, если данным требованием пренебречь, тогда на более протяженных узлах системы возникает высокое давление, которое отрицательно будет воздействовать на этот участок. Поэтому разрешенная разность длин участков труб от гребенки к батареям не должна нарушать пропорцию 1:2. Или, иначе говоря, длина трубопроводов от первого радиатора до коллектора и последующих батарей не может быть меньшей, чем в 2 раза. При превышении названных характеристик, обеспечить точную работу гребенки не получиться. В случае, когда в доме находится много этажей, то коллектор устанавливается на каждом из них. Имеется ряд методов расположения распределительной гребенки в системе отопления: в особом монтажном шкафу или прямо на стенке.
При монтаже коллектора на стенках в них выполняют специализированные ниши. Для монтажа гребенки отопления определяют место выше уровня пола. По габаритам ниша обязана соответствовать размерам гребенки с учетом навесного оборудования и обвязки отопительных трубопроводов. Пространство расположения коллектора непременно обязано быть сухим. Обычно для данных целей избирают коридор либо вспомогательное помещение, где распределительная система никому не станет мешать.
На случай если расположение распределителя производится в переходе, то в нише рекомендуется поместить особенный шкаф из металла с дверкой и отверстиями для ввода/вывода трубопроводов. Такая конструкция, как правило, комплектуется особыми крепежными деталями для надежного ее закрепления.
Правила подключения и особенности монтажа
Монтаж гребенки начинается с прикрепления ее кронштейнами к стене, где она будет располагаться открыто или в шкафу. Затем надо будет присоединить к торцам магистральные трубы от источника тепла и приступить к обвязке.
Вариант #1 – без дополнительных насосов и гидрострелки
Этот простой вариант предполагает, что гребенка будет обслуживать несколько контуров (допустим, 4-5 радиаторных батарей), температура предполагается одинаковая, ее регулирование не предусматривается. Все контуры подсоединяются к гребенке напрямую, задействован один насос.
Характеристики насосного оборудования должны соотноситься с производительностью отопительной системы и создаваемым в ней давлением. Чтобы вы могли выбрать лучший насос, идеально подходящий по характеристикам и стоимости, рекомендуем ознакомиться с рейтингом циркуляционных насосов.
Мастер с опытом коллекторного оборудования знает, как грамотно установить распределительную гребенку и спрятать ее в шкаф так, чтобы скрыть все трубы
Поскольку сопротивление в контурах различное (из-за разной длины и т.п.), надо обеспечить оптимальное расходование теплоносителя путем балансировки.
Для этого на патрубках обратной гребенки ставят не отсекающие краны, а балансировочные клапаны. Ими можно регулировать (хотя и не точно, а на глаз) расход теплоносителя в каждом контуре.
Вариант #2 – с насосами на каждой ветви и гидрострелкой
Это более сложный вариант, который понадобится при необходимости запитывать точки потребления с разными температурными режимами.
Так, к примеру, в радиаторном отоплении нагрев воды колеблется от 40 до 70 °C, теплому полу достаточно диапазона 30—45 °C, горячую воду для бытовых нужд необходимо подогревать до 85 °C.
В обвязке теперь свою особую роль сыграет гидрострелка — отрезок глухой с обоих торцов трубы и двумя парами отводов. Первая пара нужна для присоединения гидрострелки к котлу, со второй парой стыкуются распределительные гребенки. Это гидравлический барьер, создающий зону нулевого сопротивления.
Для котлов с мощностью 50 кВт и выше рекомендуется в обязательном порядке использовать распределительную гребенку вместе с гидрострелкой. Ее вертикально крепят на стену отдельными кронштейнами во избежание избыточной горизонтальной перегрузки
На самой гребенке стоят смесительные узлы, оснащенные трехходовыми клапанами – регулировочными температурными устройствами. На каждом отводящем патрубке работает независимо от других свой насос, обеспечивая конкретный контур необходимым количеством теплоносителя.
Главное, чтобы по мощности эти насосы не превышали суммарно главный котловой насос.
Оба рассмотренных варианта применяются при монтаже распределительных коллекторов для котельных. Все необходимое продается в специализированных магазинах. Там можно купить любой узел в сборе или поэлементно (в расчете на экономию за счет самостоятельной сборки).
Чтобы еще больше снизить предстоящие расходы, распределительную гребенку отопления можно изготовить своими руками.
Коллектор для котельной находится в непосредственной близости к нагревательному оборудованию и подвергается воздействию высокой температуры, которую выдержать может исключительно металл.
К локальной распределительной гребенке предъявляются не столь жесткие требования по термоустойчивости, для ее изготовления подойдут трубы не только металлические, но и полипропиленовые, металлопластиковые.
Для локального распределительного коллектора проще всего подобрать подходящие гребешки из тех, что имеются в продаже. При этом следует учитывать материал, из которого они изготовлены – латунь, сталь, чугун, пластик.
Надежнее литые гребешки, исключающие вероятность течи. С подключением к гребенкам труб проблем нет — даже самые недорогие модели имеют резьбу.
Собранные из полипропиленовых деталей распределительные гребенки подкупают своей дешевизной. Но в аварийной ситуации стыки между тройниками не выдержат перегрева и потекут
Умельцы могут спаять коллектор из полипропилена или металлопластика, но резьбовые наконечники все равно придется покупать, поэтому по деньгам изделие выйдет не намного дешевле, чем готовое из магазина.
Внешне это будет набор тройников, соединенных межу собой трубками. Слабое место такого коллектора — недостаточная прочность при высоких температурах нагрева теплоносителя.
Гребенка может быть и круглой, и прямоугольной, и квадратной в сечении. Здесь на первое место выходит поперечная площадь, а не форма сечения, хотя с позиции гидравлических закономерностей округлая предпочтительнее. Если в доме несколько этажей, локальные распределительные коллекторы лучше ставить на каждом из них.
Виды гребёнок отопления
Гребёнок отопления выпускается очень много видов – с самыми разнообразными «наворотами». Например, такая:
Это весьма сложная коллекторная система и при том дорогостоящая, не всем может быть по карману. В её состав входят расходомеры (на верхнем – подающем — коллекторе различимы белые «колпачки») и термоголовки. Расходомеры позволяют регулировать равномерность подачи теплоносителя к радиаторам. Также имеются кронштейны для монтажа в коллекторном шкафу или на стене.
На нижнем – обратном — коллекторе установлены термоголовки, которые прикрывают/приоткрывают проход выходящего из системы теплоносителя. Этим регулируется температура возвращаемого теплоносителя. Термоголовками можно отрегулировать температуру для каждого радиатора отдельно, т. о. отрегулировав и желаемую температуру в каждой комнате, о чём уже упоминалось выше.
Коллекторы – латунные трубки с дюймовым внутренним проходом и резьбами на концах – для присоединения запорной арматуры и трубопроводов. Ну и выходы – обычно полудюймовые – для подключения радиаторов. Как видно на фото, на обратном коллекторе есть заглушки, чтобы при желании можно было поставить расходомеры или термоголовки.
Ещё вариант распределительных коллекторов – с литым корпусом:
С одной стороны коллектора внутренняя резьба, с другой наружная (дюймовая или трёхчетвертная).
Ну и самый бюджетный вариант:
Это гребёнка отопления китайского либо турецкого происхождения. К такому коллектору присоединяются металлопластиковые трубы с помощью имеющихся здесь цанговых разъёмов.
Такие коллекторы вполне работоспособны, если не считать одну их слабость: бывает, что теплоноситель начинает подтекать из-под рукоятки вентиля. Причина — износ резиновых уплотнителей. К сожалению, уплотнители не всегда получается заменить, и приходится менять весь коллектор.
А это самая простая гребёнка отопления:
Это просто нержавеющая труба с приваренными выходами. Такая простота обманчива: сами понимаете, к ней нужно докупить ещё много чего. Да и нержавейка – не самый дешёвый материал.
Назначение распределительной гребенки
Коллекторы (распределительные гребенки) для отопления — важный компонент современной отопительной системы. В упрощенном виде гребенку можно представить как трубу с заглушкой на конце и несколькими отводами в виде патрубков, позволяющими направлять теплоноситель по отдельным точкам.
Количество отводов бывает разным — это зависит от конкретной системы отопления и числа отопительных приборов, планируемых к подключению.
С помощью коллектора оптимизируются потоки теплоносителя в отопительном контуре. Он также сглаживает скачки давления (гидроудары), появляющиеся из-за срабатывания котельной автоматики, регулирующей температурные режимы.
Распределительная гребенка в отоплении частного дома
Устройство в организации теплого пола
Использование гребенки в лучевой схеме
Коллектор в комбинированном отоплении
Компоненты распределительного устройства
Манометр и предохранительный клапан
Особенности коллекторной разводки
Технологический шкаф для распределительной гребенки
Гребенки отопления нужны для обустройства теплых полов, но и в радиаторных отопительных системах они тоже используются. К коллектору радиаторы подключаются по лучевой схеме, т.е. каждый из них имеет свою подающую трубу и обратную, по которой теплоноситель возвращается в коллектор.
Такое распределение тепла обеспечивает равномерный нагрев радиаторов и дает возможность регулировать температуру в отдельно взятой комнате или вовсе отключать ее от системы отопления.
Распределительные гребенки используются в паре: подающая (с трубками красного цвета) и обратная (синий цвет). Совместно они образуют коллекторный распределитель отопительной системы
Еще одно назначение гребенки заключается в подсоединении дополнительных устройств — например, в доме, где уже есть отопление, построен бассейн, и теперь требуется обеспечить подогрев воды в нем.
К ней можно подключить и второстепенные энергетические источники — допустим, солнечные батареи.
Самая простая распределительная гребенка — обыкновенная труба из нержавеющей стали с приваренными к ней выходами. Годится она только для тех умельцев, кто хочет и может собрать отопительный коллектор собственными руками
Перечислим, чем будет выгодно приобретение гребенки:
- равномерное распределение теплоносителя, облегчение температурного контроля;
- локальная установка заданных температур, обогрев только нужных помещений;
- защита отопительной сети от гидравлических ударов.
Имеющиеся в продаже распределительные гребенки на сегодня — это экономически эффективное и высокотехнологичное оборудование с массой датчиков, которые отслеживают температуру, реагируют на отклонения, сигнализируют о неполадках и т.п.
Классификация распределительных коллекторов
Распределительные коллекторы отличаются друг от друга типом разводки, материалом, из которого изготовлены и техническими характеристиками.
Солнечные коллекторы экономят электроэнергию. В любую погода они нагреваются от солнца до восьмидесяти градусов, за счет этого система не требует расходов электроэнергии.
Изготовить солнечный коллектор, где в качестве теплоносителя используется антифриз можно собственными руками.
Если в системе отопления имеется немало отопительных приборов, а значит, от коллектора к ним отходят независимые ответвления, необходимо использование гидрострелки, которая будет распределять потоки, обеспечит равномерность давления, температуры. Позволяет смешивать потоки. Использование гидрострелки рационально, если отопительная система сложная.
Простые коллекторы дают возможность подключить/отключить несколько отопительных приборов, не снабжены дополнительными устройствами, из-за этого не позволяют изменять температуру, а также давление, смешивать потоки и т.п. Просты в установке и своем устройстве, отсюда и название.
Усовершенствованные распределительные коллекторы регулируют температуру, давление с помощью входящий в состав устройств, снабжены автоматическими датчиками и арматурой.
Среди дополнительного оборудования, которое нужно для обеспечения комфорта эксплуатации при использовании распределительного коллектора, значатся различные клапаны, датчики, термостаты, блоки, воздухоотводчики и смесители.
Коллекторы изготавливают из:
- Латуни
- Стали
- Полимерных материалов
Латунные коллекторы достаточно качественные и при этом имеют низкую стоимость.
Нержавеющие коллекторы, изготовленные из стали выдерживают большое давление, отличаются долговечностью. Полипропиленовые стоят недорого, но и качество их сильно хромает.
Правила монтажа гребенки
Место для размещения коллекторного блока нужно определить ещё на стадии проектирования дома. Как уже говорилось выше, если это будет многоэтажный коттедж, то такие узлы следует предусмотреть на каждом из этажей. Лучше всего подготовить для них специальные ниши, которые располагают выше уровня пола.
Впрочем, если заранее найти место для узла не удалось, можно установить этот блок в любом помещении, в котором он не будет никому мешать: в кладовой, в коридоре или в котельной. Лишь бы в этом месте не было избытка влаги.
Чтобы узел не был на виду, можно поместить его в специальный шкаф, который предлагают своим покупателями производители запорных механизмов. Корпус такого шкафа выполнен из металла. Он снабжен дверцей, а в его боковых стенках имеются отверстия для труб отопления. Иногда коллекторную группу просто помещают в нишу или на стену, закрепляя гребенки с помощью специальных хомутов.
Эта гребенка помещена в специально оборудованное для неё место. Как видите, выглядит это достаточно эстетично, а главное, доступ к этому узлу не будет затруднен
Трубы, которые отходят от этого распределительного устройства, располагаются в стенах или в полу, а затем подсоединяются к батареям отопления. Если трубы находятся в стяжке пола, отопительные приборы следует снабдить отводчиком воздуха или воздушным краном.
Типы коллекторов
К коллектору может быть подключено от двух до двенадцати контуров, и в процессе работы системы количество задействованных контуров может варьироваться.
В настоящий момент коллектор распределительный для отопления может быть изготовлен из следующих материалов:
- полимеры;
- медь;
- латунь;
- сталь.
Для удобства эксплуатации базовые типы коллекторов могут оснащаться дополнительными опциями, среди них:
- терморегулятор;
- детектор контроля давления в контурах;
- автоматика для защиты от аварийных ситуаций;
- воздуховыпускные клапаны;
- программируемые смесители;
- электронные клапаны.
