Коллекторная система отопления частного дома

Коллекторная система отопления частного дома, плюсы и минусы, особенности монтажа, ошибки, которые будут стоить дорого. При всей своей дороговизне и сложности коллекторная система обогрева домов становится все более востребованной и постепенно вытесняет другие схемы. Это объясняется как высоким КПД, так и возможностью совмещения систем с разными типами теплообменников. Правильно работающие схемы позволяют использовать один котел для обслуживания ряда контуров радиаторного и/или напольного отопления и даже обеспечения нужд ГВС (отдельные ветви могут направляться в бойлеры косвенного нагрева). Но отнести этот тип к универсальным и простым нельзя, ошибки при проектировании и сборке данных систем обходятся дорого и в ряде случаев не подлежат исправлению.

Коллекторная система отопления частного дома

Коллекторная система отопления частного дома. Основным отличием такой системы отопления от других двухтрубных разновидностей является наличие соединительного узла, подключаемого непосредственно к котлу через две магистрали (подающую и обратную) и распределяющего теплоноситель по небольшим отдельным контурам.

Последние свою очередь представляют собой трубы водяного напольного отопления или линии питания и сбора обратки с радиаторов. Каждый отвод коллекторов снабжается отдельной запорной арматурой с колпаками плавной регулировки, контуры не зависят друг от друга, легко отключаются и управляются.

Движение воды по многочисленным контурам обеспечивает циркуляционный электрический насос, как правило размещаемый в обратной магистрали (альтернатива – установка устройств принудительной циркуляции в начале или на обратке каждой автономной ветви).

Стабильность и безопасность эксплуатации достигается за счет ввода в схему мембранного расширительного бачка, устанавливаемого на участке трубы с остывшим теплоносителем.

Минимальная емкость бачка должна превышать объем циркуляции как минимум на 3%, лучше больше.

Дополнительные функции безопасности и управления выполняют:

• Расходомеры с прозрачными корпусами и индикаторами объемов проходящего теплоносителя. Данные элементы являются необязательными и устанавливаются в отводах подающего коллектора с целью улучшения контроля циркуляции воды в системах со сложной конфигурацией.
• Терморегуляторы, размещаемые на входе в коллекторные группы с целью отслеживания и регулировки верхнего предела температуры воды или антифриза.
• Цифровые датчики температуры, устанавливаемые с аналогичными задачами и поддерживающие оптимальный режим теплоотдачи с разницей на входе и выходе в коллектор около 10 °С.
• Байпасы – перемычки для подмешивания охлажденного теплоносителя в горячей воде на входе.
• Встроенные воздухоотводчики и отдельные механизмы стравливания воздуха.

Число поддерживаемых стандартным коллектором контуров зависит от параметров разъема гребенки и варьируется от 2 до 12. В сложных системах могут устанавливаться коллекторы с большим числом разъемов, но обычно в этом нет необходимости.

Материал труб подбирается исходя из параметров теплоносителя и типа системы (напольной, радиаторной или комбинированной), с учетом вероятного скрытия в стяжке предпочтение отдается качественному металлопластику или сшитому п/э.

Совет! Кто бы, что не говорил делайте монтаж труб в стяжке без соединений, только цельными участками. Это важно!

Плюсы и минусы

Преимущества коллекторной схемы проявляются в:

• Повышении общего КПД системы за счет ускоренной подачи нагретой воды или антифриза к теплообменникам, возможности уменьшения сечения труб (и, как следствие, — производительности котла) и сокращения доли теплопотерь.
• Эстетичности. Уменьшение диаметра труб позволяет скрыть их в сравнительно тонкой стяжке пола. Сам узел гребенки размещается в компактном и малозаметном ящике, зачастую – монтируемом в нише.
• Возможности контроля температуры и отключения контуров в отдельных помещениях без снижения работоспособности всей системы.
• Сравнительно простых правилах проектирования и монтажа, возможности совмещения систем напольного и радиаторного обогрева.

Основным минусом коллекторных систем признана дороговизна, на монтаж независимых контуров (более длинных даже в сравнении с обычными двухтрубными разводками) и распределительных гребенок уходит много средств и времени. Такие системы всегда зависят от работы циркуляционных насосов и являются энергозависимыми.

В регионах с промерзаемыми грунтом и частными отключениями э/э внутрь воду в трубах заменяет антифриз, что также повышает смету.

В итоге коллекторные системы признаны оптимальными для обогрева больших по площади частных домов (включая двухэтажные) с разным назначением жилых зон.

Этот тип рекомендуют выбрать при повышенных требованиях к эстетичности и энергоэффективности системы и закладывать на этапах капитального строительства или ремонта дома. Монтаж коллекторных схем и шкафов при наличии ранее уложенных и уже эксплуатируемых полов считается трудоемким и неоправданным, при отсутствии возможности скрытия труб в стяжке разводка привлекает излишнее внимание и хуже выглядит.

Совет! Если делаете разводку не в стяжке, то можно скрыть трубы в коробах или за гипсокартоном.

Технология монтажа радиаторной коллекторной системы отопления

Схема монтажа

Этот вид коллекторной системы признан самым простым в расчете и монтаже, при относительно равной длине контуров и числе подключаемых радиаторов (от 1 до 3, не более) схема функционирует с одним циркуляционным насосом, без потребности в дорогостоящей автоматике.

Риски завоздушивания исключают краны Маевского на самих радиаторах и отводчики на коллекторах. При разном расходе и параметрах теплоносителя схема усложняется и каждая отельная ветвь оснащается своим насосом, автоматикой и группой безопасности.

Непосредственно до начала монтажа определяется число, место расположения, тип и параметры радиаторов, составляется план прохода труб и принимаются меры по их защите от преждевременного остывания. При этом трубы либо замоноличиваются в цементной стяжке с толщиной в пределах 5-7 см, изолированной от воздействия грунта, или скрываются в пустых полах. Схема разводки составляется с учетом ряда правил:

• Поддержки длины одной петли в до радиатора и обратно в пределах 20 м.
• Вводе в схему дополнительных циркуляционных насосов и группы безопасности при неодинаковой длине контуров или подключении радиаторов с разными параметрами.
• Обязательного вывода концов труб для подключения к коллектору за пределы цементной стяжки.
• Исключение рисков завоздушивания. При нахождении на одном этаже с теплообменниками радиаторного типа коллектор практически всегда располагается выше и нуждается в оснащении воздухоотводчиком. Исключение делается лишь для коллекторов в подвалах и нижних этажах, но даже в такие схемы всегда вводятся устройства для стравливания воздуха.
• Защите мест прохода труб в стенах и перекрытиях металлом.

Стандартный диаметр подключения гребенок к трубам, идущим к котлу, составляет ¾ дюйма, к внутренним контурам – ½, сечение последних в частных домах не превышает 16 мм.

Способ подключения труб к радиаторам особой роли не играет, но в большинстве случаев они присоединяются к нижним патрубкам из-за соображений эстетичности и экономии материалов.

В обычных схемах все радиаторы подключаются к коллекторам отдельно (с возможностью регулировки каждого и максимальной теплоотдачей), но при достаточной длине, установке байпасов и сбалансированным гидравлическом сопротивлении в одной петле могут монтироваться 2 или 3 небольшие батареи с последовательным подключением.

Ошибки при проектировании и монтаже

Основные сложности возникают при подборе места размещения коллекторного шкафа и заложении контуров с равными параметрами и длинной. При условии одинакового давления и расхода в радиаторных системах один коллектор может обслуживать 2 этажа одновременно, но такие схемы не считаются удачными.

В частности, при недостаточной мощности насосов на верхних этажах или в больших контурах циркуляция теплоносителя будет слабой. Во избежание таких проблем для обслуживания разных этажей выделяют отдельные коллекторы со своими насосами и устанавливают их в центре дома.

К возможным ошибкам также относят:

• Посадку подачи и обратки отдельного контура на одну и туже гребенку коллектора (петля замыкает саму себя).
• Нарушения последовательности подключения контуров на разные гребенки. Данная ошибка не является грубой, но усложняет регулировку и наладку работы системы.
• Засорение, сдавливание или повреждение труб в ходе монтажа, скрытие труб в бетоне без проведения гидравлических испытаний при давлении в 1,5-2 раза выше рабочего.
• Заложение контуров с разным гидравлическим сопротивлением. Одинаковыми должны быть не только длина петли, но и сечение труб, число секций в радиаторе, способ их подключения и количество поворотов.

Технология монтажа коллекторной системы отопления теплым водяным полом

Схема монтажа

В стандартную схему таких систем помимо коллекторного узла, насоса и расширительного бака входит терморегулятор и узел подмеса.

Системы напольного обогрева являются низкотемпературными, параметры воды или антифриза в контурах поддерживаются в пределах 30-40 °С (при максимуме в 55).

При оптимальной настройке разница между температурой на подающей и обратной гребенке не превышает 10 °С, а понижение до нужного значения на входе достигается путем смешивания остывшего теплоносителя с горячим в узле подмеса.

Лучшие коллекторы в таких системах оснащены расходомерами, приборами регулировки расхода воды, кранами для перекрытия каждого контура и электроприводами, работающими в комплексе с термостатом.

При максимально возможных 12 контурах подключения лучшие результаты достигаются при обслуживании одним коллектором не более 8 отдельных петель водяного пола.

Требования к контуру обогрева стандартные:

• При минимуме в 15 и максимуме в 100 м оптимальная длина петли составляет 50-60 м, но в принципе можно и делать до 80 метров при этом ставить более мощный насос
• Данный контур укладывается на площади не более 40 м2 с шагом в 10-35 см. Шаг раскладки сокращается в меньшую сторону при использовании водяного напольного отопления в качестве основного источника тепла, и увеличивается в теплых регионах или редком включении системы.
• Трубы укладываются спиралью (идеальный вариант для просторных помещений), змейкой (рекомендуемая схема для маленьких комнат) или двойными кольцами без пересечений друг с другом.
• Петлю делают цельной, с выводом концов за края бетона или систем фиксации.
• Основание первого этажа под трубами обязательно изолируется и утепляется.
• Коллекторные шкафы устанавливаются чуть выше кольца и оснащаются воздухоотводчиками как в подающей, так и обратной магистрали.
• В ходе монтажа трубы берегут от смещения и повреждения с помощью хомутов (фиксация к армосетке) или специальных матов с бобышками.

Перед заливкой стяжки система опрессовывается и оставляется заполненной как минимум на сутки. Опрессовку проводят при рабочей температуре теплоносителя и давлении в 1,5-2 от номинала, бетонирование – после проверки равномерности нагрева, герметичности и отсутствии потерь давления, исключительно в остывшем состоянии. Толщина стяжки поддерживается в пределах 5-7 см, при минимуме от 3.

Совет! Старайтесь рассчитать так, что бы все контура были относительно одинаковой длинны. Поиграть можно расположением коллекторного шкафа в центре дома. Конечно можно будет при разнице длин контуров регулировать расходомерами, но при большой разнице длин корректно отрегулировать не получиться.
Совет! Обязательно при укладке теплого пола обзначте, за какое помещение отвечает каждый контур, подпишите каждый выход трубы к коллектору.
Совет! Не в коем случае не укладывайте теплый пол с соединением в стяжке, только цельные трубы на один контур. Это важно!!!

Ошибки при проектировании и монтаже

Помимо описанных выше ошибок (нарушение порядка присоединения труб, замоноличивания участка соединения труб с гребенкой бетоном, низкая или чрезмерная мощность насоса, разное гидравлическое соединение в контурах) при монтаже коллекторных систем теплого пола допускаются типичные нарушения:

• Игнорирование потребности в обосновании шага размещения и длины труб расчетом.
• Ошибки бетонирования (отсутствие демпферной ленты по периметру помещений, заливку системы без многократной проверки и опрессовки, недостаточная или чрезмерная толщина стяжки).
• Попытки компенсации большой (свыше 100 м) длины труб мощным насосом. Помимо лишних трат на его покупку и обслуживании эта ошибка чревата ускоренным износом труб и появлением шумов. Обратная ситуация (недостаточная мощность насоса) приводит к снижению эффективности прогрева полов.
• Отсутствие терморегулятора или экономия на воздухоотводчиках.

Многие спрашивают можно ли отопить дом только теплым полом! Отвечаю, при правильной теплоизоляции строения теплый пол отличное решение, которое будет вас радовать и экономить деньги при отоплении. Но скажу честно, деревянный дом или дом плохо утепленный, теплый пол не обогреет, более того он все время будет сильно теплым, что привнесет в вашу жизнь некий дискомфорт.

В своем доме я сделал отопление только теплым водяным полом и очень доволен результатом.

Особенности монтажа совмещенной коллекторной системы отопления

Схема монтажа

Данная схема считается самой сложной и дорогостоящей в исполнении из-за необходимости разделения основного контура отопления на два с разными температурами. Как следствие в нее вводят узел подмеса и увеличивают число коллекторов. Теплоноситель движется:

1. С выходного патрубка котла на тройник, с подачей горячей воды на коллектор, обслуживающий радиаторы, и смеситель, подключаемый к подающим гребенкам теплого пола.

2. Более горячий теплоноситель проходит коллектор и контур радиаторов и возвращается на смеситель и далее – на коллектор теплого пола.

3. Пройдя через все контуры теплоноситель возвращается для нагрева в котел или идет на сброс.

Арматура для подмеса горячего теплоносителя или холодной воды (а именно – двухходовой или трехходовой клапан с термостатической головкой) открывается или закрывается при отклонении температуры на входе в коллектор теплых полов от +35°С или другого заданного значения. При такой схеме радиаторы как правило размещаются на втором и верхнем этаже, водяные трубы теплого пола – на первом. При недостаточной скорости движения теплоносителя в нижнем контуре в схему вводят дополнительный циркуляционный насос.

Ошибки при проектировании и монтаже

К частным ошибкам таких схем относят:

• Экономию на смесителе (обратку с радиаторов просто направляют на коллектор теплого пола, что чревато короблением труб), воздухоотводчиках или запорной арматуре.
• Использование одинаковых труб для питания радиаторов и обогрева полов (для систем с разными температурными режимами стоит подобрать свои, оптимальные трубы).
• Отсутствие возможности слива воды с радиаторов без останова работы контура теплых полов. Проблема решается увеличением числа разъемов в подающей и обратной гребенки коллектора радиаторов и подключением к ним узлов прямого слива и залива теплоносителей).

 

Теперь вы знаете ответ на вопрос: коллекторная система отопления частного дома, плюсы и минусы, особенности монтажа, ошибки, которые лучше не допускать.