Элементы схемы отопления
Современный обогрев, при котором задействуют коллекторы для отопления, предполагает создание большой конструкции, в состав ее входят следующие основные элементы: Источник тепловой энергии. Он является первой отправной точкой, от которой нагретый теплоноситель направляется в трубопроводы и радиаторы отопления. Мощность теплоагрегатов необходимо по возможности точно рассчитать, чтобы оборудование функционировало в соответствии со своим назначением. Процесс выбора котла и расчет его параметров очень важный момент при создании отопительной конструкции. Заниженный показатель мощности не даст работать схеме в полной мере, в результате чего в комнатах будет не достаточно тепло. Завышенная величина требуемой теплоотдачи приведет к перерасходу топлива, что потребует установки регулирующих элементов, а соответственно дополнительных финансовых расходов;
Циркуляционный насос. Закрытой отопительной схеме с гребенкой требуется принудительная циркуляция теплоносителя. Для этого выполняют установку циркуляционных насосов в системе отопления, благодаря которым создается необходимое давление для передвижения нагретой жидкости, обеспечивается оптимальная температура, гарантирующая качественную работу. При выборе циркуляционного насоса, согласно инструкции, учитывают ряд параметров. Мощность двигателя циркуляционного прибора не относится к основным показателям, она всего лишь определяет количество энергии, потребляемую двигателем
Внимание следует уделять скорости и объему перекачиваемой жидкости за единицу времени. Выбирать насосы нужно очень тщательно
Дело в том, что для обеспечения качественного обогрева необходимо подбирать его с запасом по мощности, превышающем расчетные параметры примерно на 10 процентов, поскольку нередко владельцы недвижимости добавляют площадь обогрева, не делая замену циркуляционного прибора.
Шкафы. Данный тип отопительной конструкции нуждается в том, чтобы скрыть его компоненты, такие как коллектор для отопления своими руками, трубопроводы, шаровые краны в специально оборудованные для этого ящики или шкафы. Их либо закрепляют снаружи, либо встраивают в стены.
Особенности монтажа однотрубной системы
Так сделать отопление в частном доме своими руками непросто, нужно строго соблюдать технологию проведения работ.
Необходимые расходники и инструменты
Для монтажа тупикового однотрубного контура потребуются такие инструменты:
- разводные ключи;
- сварочный или паяльный аппарат;
- перфоратор или электродрель;
- напильник.
Еще потребуются такие расходные материалы:
- радиаторы в комплекте с фитингами, пробками, кранами и термовентилями, кронштейнами;
- трубы, крепления, отводы, тройники;
- трехходовой вентиль.
Кроме того, потребуются материалы для изоляции соединений труб.
Подготовка схемы
Даже если система самая простая, чертеж необходим. На нем указываются точные размеры всех частей конструкции, расстояние между радиаторами. Без схемы трудно рассчитать количество требуемых материалов.
Установка котла
Этот прибор должны устанавливать специалисты. Твердотопливные и электрические аппараты, у которых нет гарантии, можно монтировать самостоятельно. Газовый вариант подключает только специализированная служба. Устройства могут быть настенные или напольные.
Для установки газового котла требуется дымоход (коксиальный или обычный), а для остальных моделей — прямой. Если мощность аппарата не превышает 60 кВт, то его можно устанавливать на кухне. Более мощные модели требуют оборудования отдельной котельной.
При монтаже нужно соблюдать расстояние до стен:
- Перед котлом минимальное расстояние составляет 1 м;
- От боковой или задней стены — 0,7 м;
- До ближайшей мебели устройство должно стоять на расстоянии не менее 0,7 м.
Что касается высоты подключения обратки, то при установке аппарата в системе с естественной циркуляцией она должна подсоединяться ниже уровня батарей первого этажа.
Обвязка котла осуществляется металлическими трубами.
Монтаж фильтра
Грязевик и сетчатый фильтр — приспособления, которые очищает жидкость от мусора. Устанавливают их перед вводом отработанной жидкости в отопительное устройство.
Установка блока безопасности
Место его расположения — на подающем трубопроводе, на выходе котла. Нельзя устанавливать блок дальше, чем на расстоянии 50 см от агрегата. Между блоком и теплогенератором нельзя устанавливать какие-либо краны или тройники.
Монтаж насоса
Устройство монтируется на центральной трубе ближе к котлу. В его обвязке присутствует фильтр механической очистки жидкости и шаровые краны. Ось приспособления должна находиться в горизонтальной плоскости.
Установка расширительной емкости
Открытый вариант устанавливают под потолком второго (первого) этажа или на чердаке. К основной трубе емкость подсоединяется при помощи патрубка, диаметр которого составляет 1,3-1,6 см. Мембранный бак прикручивается к магистрали фитингами. После установки в него накачивается воздух. Давление в емкости должно быть на 10-15% меньше, чем в системе. Монтировать устройство можно возле котла.
Разметка мест монтажа радиаторов
Монтаж батарей осуществляется в тех местах, где наблюдается наибольшая потеря тепла. Сюда относятся подоконные ниши, наружные стены. Устанавливается радиатор на высоте 20 см от пола. Расстояние до подоконника — 10-15 см. В жилом доме не рекомендуется закрывать батареи глухими или полуоткрытыми экранами, так как теплообмен ухудшается.
Способы подключения радиаторов
При обустройстве водяного отопления (печного или посредством котла) подключение батарей осуществляется такими способами:
- диагональным (самый эффективный вариант, так как радиаторы прогреваются максимально и равномерно);
- боковым (чаще применяется при верхней разводке труб);
- нижним (самый малоэффективный метод, так как нижняя сторона радиатора прогревается лучше верхней).
После фиксации батарей нужно проверить качество соединений и при необходимости уплотнить их.
Запуск системы
После завершения монтажных работ осуществляется опрессовка системы отопления водой или сжитым воздухом. Если в местах соединения появились протечки, то соединяющие элементы нужно подкрутить, герметизировать. Если присутствуют некачественные фитинги, то их следует заменить. При отсутствии любых недостатков систему разрешается заполнять теплоносителем, осуществить пробный запуск и настроит функциональность конструкции.
Преимущества лучевой системы теплоснабжения
При сравнении лучевой системы (когда используется промышленный или самодельный коллектор отопления) с классическими аналогами ее преимущества выглядят следующим образом:
- имеется возможность выполнить скрытый монтаж различных элементов оборудования для теплоснабжения строения;
- отсутствуют места соединений на участке, где произведен монтаж коллектора отопления и вплоть до радиаторов отопления;
- несложные работы по установке составляющих элементов, в результате чего работу можно выполнить самостоятельно, не имея соответствующих навыков. В процессе монтажа число соединений минимально и сборка выполняется в кратчайшие сроки;
- стабильная работа системы обусловлена невозможностью гидравлических ударов, что актуально для хозяев, решивших установить дорогие отопительные приборы;
- быстрая замена пришедших в негодность элементов, например, трубопроводов, без проведения сложных монтажных работ и разрушения поверхности бетонной стяжки. Достаточно будет отключить луч, нуждающийся в ремонте, и устранить появившийся дефект, не отключая системы теплоснабжения;
- доступная стоимость оборудования и комплектующих изделий;
- упрощенный монтаж;
- проектировка системы выполняется в кратчайшие сроки на основе вычислений ее параметров, включая расчет коллектора отопления;
- совместимость с другими источниками тепловой энергии, в том числе альтернативными.
Подобное решение часто касается солнечных коллекторов. Применение гребенок и этого альтернативного вида тепла вполне возможно, но оно имеет недостатки, над которыми не один год работают специалисты (прочитайте: ” Распределительная гребенка системы отопления – назначение и принцип работы”).
О самостоятельном монтаже коллектора для отопления на видео:
Правила установки гребенки
Монтаж коллектора невозможен в квартире. Однако есть исключение из правил – в некоторых домах при обустройстве всех коммуникаций, монтируются дополнительные вентили, посредством которых и осуществляется подключение контуров отопления. Такое устройство позволяет осуществить индивидуальную разводку коллектора.
Лучевая схема не подходит для городских квартир в многоэтажных домах, т.к. стояк является общим для всех помещений (+)
Схематическое обустройство отопления должно быть составлено таким образом, чтобы расположение крана Маевского было на гребенке. Этот вариант считается оптимальным, т. к. со временем из контуров потребуется выпускать скопившийся воздух.
Как диаметр трубы влияет на эффективность отопительной системы
Расчет диаметра труб поможет избежать излишних потерь тепла и затрат энергии на обогрев помещения. Процесс позволяет определить габариты, которые следует учитывать при планировании дизайна помещений.
Даже если при строительстве жилого дома, производственного здания, строения будут использованы самые современные теплоизоляционные материалы, но будут допущены просчеты в выборе диаметра труб, то поддержание нужной температуры в помещениях станет для застройщика нерентабельным. В некоторых случаях может произойти сбой или выход из строя всей системы.
Для достижения максимально возможной эффективности системы к проектированию нужно подходить комплексно. Подбор каждого звена — котла, труб, радиаторов, циркуляционного насоса — проводится с учетом всех особенностей каждого индивидуального проекта.
Монтаж коллектора в систему отопления
Перед установкой коллектора отопления еще раз проверяется его герметичность и надежность. Монтаж выполняется по заранее составленной схеме. Условия подключения конструкции к системе отопления зависят от материала изготовления гребенки.
Самодельный распределительный коллектор
Важно не только правильно сделать конструкцию, но и выполнить грамотное подключение коллектора отопления. Технология монтажа зависит от типа используемого оборудования
Помимо соблюдения уровня во время установки необходимо учитывать следующие нюансы:
- Электрические и газовые котлы. Они подключатся в верхние или нижние патрубки;
- Циркуляционный насос. Он устанавливается только с торца конструкции;
- Контуры отопления. Подсоединяются в верхней или нижней части коллектора;
- Баки косвенного нагрева и твердотопливные котлы устанавливаются только в боковой части.
Для системы теплого водяного пола обязательно предусматривают защитный короб, в котором будет находиться коллектор. Без него возрастает вероятность повреждения отдельных компонентов.
Следует помнить, что даже при небольших нарушениях в процессе изготовления коллектора повышается шанс неправильной работы системы отопления. Поэтому после установки гребенки рекомендуется провести ряд пробных запусков отопления, чтобы своевременно выявить явные и скрытые недостатки системы.
В видеоматериале можно ознакомиться с примером самодельного коллектора отопления:
Достоинства и недостатки распределительного коллектора для системы отопления
Коллекторный вариант системы отопления имеет свои положительные и отрицательные стороны. Такая гребенка способна обеспечить равномерное распределение тепла и поддержание необходимой температуры теплоносителя во всех отопительных приборах. При этом существует возможность организовать снижение температуры в случае надобности.
Осуществляя регулировку коллектора отопления, можно не только контролировать температуру, но и полностью отсекать любое ответвление, что позволяет предотвратить холостую отдачу тепла. Это особенно удобно для большого дома, где некоторые комнаты не используются для проживания. Регулировка системы выполняется из шкафа для коллектора отопления.
Распределительный коллекторный узел характеризуется простотой монтажа и ремонта. При поломке одной из деталей системы достаточно будет отсечь поврежденное ответвление посредством регулирующего устройства. Гребенка для отопления имеет привлекательный внешний вид, что позволяет расположить устройство в любом удобном месте.
Установка коллектора отопления является наиболее эффективным и надежным вариантом для частного дома
К недостаткам гидроколлектора можно отнести высокую стоимость конструкции, что связано с дороговизной материала, из которого изготовлено изделие. Качественная фурнитура также является довольно дорогостоящей. Однако стоимость монтажных работ сведена к минимуму, что связано с простотой конструкции.
Полноценно и эффективно система отопления будет работать только в комплекте с циркуляционным насосом, работа которого повлечет за собой дополнительные затраты на электроэнергию.
Устройство гребенки предполагает большое количество ответвлений для каждого прибора отопления, для которого устанавливается отдельная труба. Это увеличивает трудоемкость монтажа и общую стоимость всей системы.
Модификации коллекторных узлов
Прежде чем приступать к сбору коллекторного узла, необходимо определить его функциональную нагрузку. Оборудование может быть монтировано в нескольких участках тепловой магистрали. Отталкиваясь от этого, подбирается необходимая комплектация, габариты и уровень автоматизации рабочего цикла.
В действительности для полноценной работы такого узла необходимо два устройства. С помощью гребенки производится распределение по контурам теплового носителя от центрального подающего трубопровода. Обратный коллекторный канал представлен механизмом сбора и точкой отправления остывшей жидкости в котел.
Монтаж самодельной распределительной группы может потребоваться при обустройстве водяных теплых полов или для подготовки стандартного обогрева с радиаторами.
Отличительными чертами обеих вариантов являются их размеры и комплектующие:
- Котельная. Сварная коллекторная группа изготавливается из труб с диаметром до 100 мм. На подаче устанавливается циркуляционный насос и запорные вентили. Обратное кольцо оснащается отсечными шаровыми кранами.
- Система теплый пол. Аналогичная комплектация присутствует и в этом узле подмеса. С его помощью удается существенно экономить на расходе теплового носителя, особенно если дополнительно установлены расходомеры.
Каждое из этих решений предусматривает индивидуальную схему монтажа. Правильная установка всех элементов может быть осуществлена только после детальных просчетов всех параметров рабочей точки.
Также есть отличия в требуемом количестве циркуляционных насосов. В котельной каждая линия оснащается этим прибором. Для полов с подогревом предусматривается установка только одного.
Назначение отопительного коллектора
Отсутствие распределительного коллектора в системе водяного отопления может привести к тому, что вода в разные контуры системы может поступать неравномерно. В результате у вас будет горячий пол и холодные радиаторы, или наоборот.
Это может происходить от того, что к одному выходному патрубку бойлера может быть подключено несколько контуров отопительной системы. Жидкость протекает по таким соединениям неравномерно, в результате чего части помещений не будет хватать тепла. А ведь именно от количества теплоносителя, проходящего по трубам, объема и скорости его перемещения и зависит эффективность системы теплоснабжения.
трубы, отходящие от бойлера
Некоторые владельцы домов пытаются решить эту проблему установкой дополнительных насосов и регулирующих клапанов. Но это только усложняет систему и не всегда приводит к равномерному распределению теплоносителя.
Как распределяется теплоноситель в частном доме?
Возьмем для примера отопительную систему для частного дома площадью в 100 квадратов. Прибором для нагрева воды будет являться настенный газовый котел, имеющий один выходной патрубок с диаметром ¾ дюйма.
В доме у нас имеется два отопительных контура и один контур, нагревающий воду для бытового использования косвенным нагревом. Все контуры построены из труб с диаметром в 1 дюйм. Как рассчитать и построить эффективную систему теплоснабжения?
Первым делом уясняем для себя, что основной причиной некачественного теплоснабжения является элементарная нехватка теплоносителя в системе. А вот основной причиной такой нехватки является чрезмерно узкие распределительные трубопроводы.
Таким образом, повысить эффективность тепловой системы, то есть увеличить диаметр распределительных труб можно двумя способами:
распределение теплопотоков
- При использовании котлов со встроенными насосами к ним подключают гидрострелку (распределитель потоков). При этом на каждом контуре потребления тепла необходимо установить собственный циркуляционный насос. Но такое устройство будет работать только в небольшом здании. При повышении отапливаемых площадей его эффективность и надежность резко падает.
- Наиболее надежным способом станет подключение к источнику тепла водяного распределительного коллектора.
Наиболее совершенный вид распределительного коллектора называется кампланарным. С его помощью эффективно решается проблема соединения труб разного диаметра и объема размещаемого теплоносителя.
распределительный гидроколлектор на 4 контура
Рассмотрим, как своими руками создать системы распределения теплопотоков.
Как выбрать распределительную гребенку для отопления
При выборе распределительного коллектора нужно четко знать исходные данные – один или несколько этажей в здании, будет ли использоваться гребенка только для одной группы приборов (например, радиаторов) или для нескольких (совместно с теплым полом), а также количество всех точек обогрева.
Таких образом, выбор необходимо строить, исходя из следующих параметров:
- количество точек присоединения;
- возможность подсоединения к коллектору дополнительных точек;
- допускаемое давление теплоносителя в системе;
- возможность подсоединения дополнительного оборудования;
- наличие или отсутствие отсечных кранов и расходомеров на каждой точке;
- материал изготовления распределительной гребенки;
- цена.
Лидерами на рынке коллекторов на сегодня являются такие фирмы как FAR, ASKON, VALTEC, WESER. Помимо самих гребенок, у каждого производителя можно выбрать весь перечень дополнительного присоединяемого оборудования.
Коллекторная разводка – что это такое?
Схема трубопровода с коллектором предполагает, что в системе находится особый водосборник, соединенный с каждым «потребителем» транспортируемой жидкости. Проще говоря, все радиаторы или краны подключаются отдельными трубопроводами к Коллекторная разводка трубраспределителю (коллектору).
Сам коллектор монтируется на каждом этаже дома в специальном шкафу. В отопительной системе нагретая жидкость подается не на батареи, а в коллектор. В свою очередь, радиаторы подключаются не к прямой или обратной трубе, а к соответствующим коллекторам.
2 Конструкция коллекторного отопления
Для начала необходимо понять схематические и конструктивные особенности системы. Самый простой чертёж такого оборудования будет состоять из одного распределительного узла. От него выходят несколько отопительных магистралей.
стандартный набор для отопительной системы
- расширительный бачок;
- циркуляционный насос;
- группа безопасности.
Коллектор, от которого будут выходить магистрали, находится непосредственно возле котла. Он состоит из таких ключевых элементов, как входной и выходной.
Как понятно из контекста, во входное отверстие подключается подающая труба от котла. Уже непосредственно коллектор будет распределять теплоноситель по магистральным веткам.
В выходное отверстие поступает остывшая вода для дальнейшего перенаправления в котёл для повторного нагрева. Это своего рода обратка, как в классических отопительных системах, работающих на газу.
Такая простая схема коллекторного отопления может быть применена для одноэтажного дома, где мощность циркуляционного насоса будет позволять создавать необходимое давление в трубах. Но в двухэтажном доме или более она будет нецелесообразна, нужно будет устанавливать 2 коллектора и насос с более высокой производительностью. Один коллектор будет служить для работы тёплого пола, а второй — распределять теплоноситель по радиаторам.
Классическая схема коллекторного отопления частного дома с двумя этажами включает в себя 2 распределительных узла на каждом этаже. Но следует учитывать и общую площадь помещения, а соответственно и длину магистральных ветвей. Если сама система не имеет большой длины, то будет достаточно и одного узла на 2 этажа, поскольку он будет создавать нужное давление.
Не стоит забывать и о теплоотдаче, а также настройке температурного режима в каждом помещении. В жилых зданиях необходимо использовать специальные закрытые коробы для размещения коллекторов.
Сферы применения отопительных гребенок
Главным предназначением отопительной гребенки является оптимизация и рациональное распределение теплоносителя. Без правильно рассчитанного и смонтированного распределительного коллектора отопление может работать неправильно. Гребенка позволяет использовать всю полезную мощность котла, при этом получать максимальный КПД всей системы.
Также коллекторы позволяют включать в систему несколько точек потребителей и быть уверенными, что температура теплоносителя на всех участках магистрали будет одинаковой. Если не использовать распределительную гребенку, то часто получается, что радиатор возле котла очень горячий, а радиатор, к примеру, на втором этаже, чуть теплый.
Это происходит из-за того, что теплоноситель остывает пока доходит до последней батареи. Такого эффекта можно избежать и уменьшить путь теплоносителя до конечного потребителя путем разбивки на определенные контуры.
4 Принцип составления схем разводки
Конкретных правил по составлению разводки коллекторного отопления нет. Расположить её можно и нужно в зависимости от индивидуальных особенностей определённого помещения.
Подключение допустимо только тогда, когда ещё на этапе проектирования многоквартирного здания были предусмотрены вентили для подключения любой разводки отопительной системы.
Таким образом, коллекторная схема отопления позволяет обогреть дом максимально эффективно, если в этом есть необходимость. То есть рациональность установки нужно просчитывать, в основном такое решение подходит для двух- или трёхэтажных домов.
Выбор правильного диаметра труб
Разобрать схему расчета диаметра гребенки недостаточно для того, чтобы собрать эффективный гидроколлектор. Нужно также понять, какого диаметра должны быть трубы, чтобы баланс системы соблюдался. Основан подбор труб на их внутреннем диаметре, от которого зависит площадь сечения и пропускная способность, то есть количество воды, которое может пройти через систему отопления за единицу времени.
Читать также: Схема отопления: проектирование системы отопления дома
Считается, что для обеспечения комфортной температуры ветки, отходящие от коллектора, должны отдавать 1 кВт тепла на каждые 10 м2 помещения. Обычно предусматривают 20% запас на случай чрезмерных заморозков, то есть нужно 1,2 кВт на каждые 10 м. Учитывая, что оптимальная скорость движения теплоносителя равна 0,4-0,7 м/с, а ее температура составляет 80 градусов, для помещения площадью 20 м2 нужны трубы сечением около 10 мм. Расход воды, покидающей гидроколлектор, при этом составит 110 л/час.
Расчет всех этих цифр ведется по сложной формуле, заменить которую проще таблицей. С помощью таблицы легко можно соотнести размер помещения с необходимым размером трубопроводов, зная нужную тепловую мощность системы.
Читать также: Группа безопасности для отопления: установка группы безопасности
Упрощенная же схема расчета выглядит так: D = √354∙(0,86∙Q:Δt):V, где:
- D – диаметр трубы в сантиметрах;
- Q – тепловая мощность отопления в киловаттах (1,2 кВт на каждые 10 м2);
- Δt – разница температур на подаче из гребенки (80 градусов) и возврате (обычно 65-70 градусов);
- V – скорость воды в м/с (0,4-0,7 м/с при оптимальном варианте).
Отдельно стоит отметить требуемую мощность насосного узла, устанавливаемого в гидроколлектор. Он заставляет воду циркулировать внутри системы отопления. Она основана на коэффициенте пропускной способности, которая, в свою очередь, зависит от расхода воды и диаметра труб и измеряется в м3/ч.
Читать также: Расчет отопления по площади помещения и тепловой нагрузки
