Распределительный коллектор отопления своими руками: схемы и особенности сборки

Определяющей задачей при проектировании автономной системы отопления является равномерное распределение теплового носителя. Эту задачу в системе теплоснабжения выполняет контрольно-регулировочный узел — распределительный коллектор.

От грамотного выбора устройства, качественного монтажа и подключения во многом зависит бесперебойность работы и надежность отопительного контура. Если есть желание установить распределительный коллектор отопления своими руками, то необходимо заранее провести расчеты и спроектировать разводку.

Мы поможем вам в решении этих вопросов. В статье мы рассмотрели конструкцию коллекторной группы, обозначили плюсы и минусы системы обогрева с гребенкой, описали правила проектирования и установки распределительного узла.

Материал дополнен практическими советами по выбору комплектующих, сборке и подключению коллектора к отопительной системе.

Роль коллектора в отоплении

При обустройстве водонапорного узла необходимо придерживаться правила: общая сумма диаметров всех ответвлений не должна быть больше диаметра подающей магистрали.

Применим этот закон и к системе отопления, но выглядеть будет следующим образом: выходной штуцер котла диаметром 1 дюйм допускается к применению в двухконтурной системе с трубами диаметром ½ дюйма.

Для дома, с небольшой кубатурой, что отапливается исключительно радиаторами, такого рода система считается производительной.

Для подсобных помещений достаточно будет установить температурный режим в 10-15 °C, для жилых комнат комфортным будет режим до 23 °C, в контурах теплых полов – не больше 37 °C, иначе основное покрытие может деформироваться

На практике, частный коттедж оснащен более модернизированной отопительной схемой, где обустраиваются дополнительные контуры:

• система теплый пол;
• обогрев нескольких этажей;
• помещений подсобного типа и т. д.

При подключении ответвления уровень рабочего давления в контурах становится недостаточным для качественного нагревания всех радиаторов соответственно и режим комфортной атмосферы будет нарушен.

В таком случае для разветвленной отопительной магистрали обустраивают балансировочный узел с помощью распределительного коллектора. Применяя этот метод, можно компенсировать остывание нагретого теплоносителя, что свойственно традиционным одно- и двухтрубных схем.

Посредством оборудования и запорной арматуры производится настройка необходимых показателей температуры теплоносителя для каждой из линий.

Основные характеристики коллекторной системы

Главное различие между коллекторным и стандартным линейным методом перераспределения теплового носителя – деление потоков на несколько независимых друг от друга каналов. Могут применяться различные модификации коллекторных установок, различающиеся комплектацией и размерным рядом.

Нередко коллекторную схему отопления называют лучевой. Это связано с конструкционными особенностями гребенки. При осмотре устройства с верхней точки можно заметить, что отходящие от нее трубопроводы напоминают изображение солнечных лучей

Конструкция сварного коллектора достаточно проста. К гребенке, представляющей из себя трубу круглого или квадратного сечения, подключают необходимое количество патрубков, которые, в свою очередь, подсоединяются к индивидуальным линиям контура обогрева. Сама коллекторная установка сопрягается с главным трубопроводом.

Также устанавливается и запорная арматура, посредством которой осуществляется регулировка объема и температуры нагреваемой жидкости в каждом из контуров.

Коллекторную группу, укомплектованную всеми необходимыми деталями, можно приобрести в готовом виде или же собрать самостоятельно, что существенно снизит расходную смету при проектировании обогрева

Положительные стороны эксплуатации системы обогрева, в основе которой находится распределительный коллектор, следующие:

1. Централизованное распределение гидравлической схемы и температурных показателей происходит равномерно. Самая простая модель кольцевой гребенки двух- или четырехконтурного типа может достаточно эффективно сбалансировать показатели.
2. Регулирование рабочих режимов тепломагистрали. Процесс воспроизводится за счет наличия специальных механизмов – счетчиков-расходомеров, узла подмеса, запорно-регулировочной арматуры и термостатов. Однако их установка требует правильных расчетов.
3. Удобство обслуживания. Надобность в проведение профилактических или ремонтных мер не требует отключения всей сети отопления. За счет задвижной трубопроводной арматуры, монтированной на каждый отдельный контур, можно легко перекрыть поток теплоносителя на требуемом участке.

Тем не менее есть и недостатки в такой системе. В первую очередь – повышается расход труб. Компенсация гидравлических потерь осуществляется посредством монтажа циркуляционного насоса. Его требуется устанавливать на все коллекторные группы. Помимо этого, это решение актуально исключительно в отопительных системах закрытого типа.

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.

Схема коллекторного отопления выбирается исходя из расчета требуемой функциональности и места установки. Выбор материала изготовления прибора не влияет на количество значимых механизмов

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:

1. 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.
2. 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. Подробнее о смесительном узле в системе теплого пола написано в этой статье.

Каждое из этих решений предусматривает индивидуальную схему монтажа. Правильная установка всех элементов может быть осуществлена только после детальных просчетов всех параметров рабочей точки.

Гребенка может быть изготовлена из аналогичного материала, как и трубопровод. Если же отличается, для подключения коллектора будут использоваться переходники

Также есть отличия в требуемом количестве циркуляционных насосов. В котельной каждая линия оснащается этим прибором. Для полов с подогревом предусматривается установка только одного.

Проектирование распределительного узла

Универсальной схемы проекта обогрева лучевого типа просто нет. Каждый случай индивидуален, поэтому и комплектуется узел необходимыми приборами частным образом. Однако стоит ознакомиться с обобщенными рекомендациями и правилами.

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.

Особенности лучевой группы

Лучевая группа разводки обладает множеством нюансов, но часть из них свойственны и для отопления другой модификации.

Особенности системы с гребенкой:

1. В комплектацию контура должен входить компенсационный бачок, с объемом более 10% от общего объема теплового носителя.
2. Оптимальное месторасположение расширительного бака — на обратном трубопроводе перед циркуляционным насосом, т. к. здесь меньший температурный режим.
3. Если используется термогидравлический распределить, схема проектируется так, чтобы бачок размещался перед главной помпой, отвечающей за принудительное перемещение воды в обвязке котла.
4. Монтаж циркуляционного насоса осуществляется в строго горизонтальном положении. Если не придерживаться этого правила при первой же воздушной пробке прибор лишится охлаждения и смазочного материала.

Распределительная группа может быть собрана из различных материалов: полипропилен или металл. Подбор осуществляется исходя из навыков работы и наличия инструментов для соединения деталей.

Оптимальная температура прогрева радиаторов в частном коттедже составляет 55-75 °C, давление до 1,5 атм. Рабочий режим теплого контура полов прогревается до 40 °C. Исходя из этих характеристик подбирается степень устойчивости труб

Также важным считается и процесс подбора труб для монтажа распределительной группы.

Основные факторы, учитывающиеся при выборе элементов контура:

1. Приобретение труб только в бухтах. За счет этого не выполняются соединения в разводке, монтированной под бетонной стяжкой.
2. Термостойкость и степень прочности на разрыв должны определятся индивидуально, исходя из технических данных отопительной системы.

За счет предсказуемости рабочих характеристик автономного обогрева можно использовать полипропиленовые трубы. Они не имеют нежелательных соединений и продаются цельными линиями по 200 м.

Материал отличается термоусточивостью и способен выдерживать до 95°C с допустимым уровнем давления на разрыв в 10 кг/1 см².

Труба из нержавейки обладает высокой гибкостью. Радиус сгиба может равняться диаметру изделия. Установка производится по схеме: трубу необходимо направить в фитинг и зафиксировать гайкой

Для многоэтажного здания предпочтительно выбрать трубу-гофру из нержавеющей стали.

Этот материал показывает отличные технические возможности, позволяющие справиться с такой нагрузкой:

• разогретый теплоноситель до 100 °C, что более чем достаточно для отопительного контура;
• давление до 15 атм.;
• давление на разрушение до 210 кг/1 см².

Фитинги, предназначенные для полипропилена, могут быть пластиковыми или изготовленными из латуни. Штуцерное соединение оснащено стопорным кольцом, которое нанизывается на трубопровод.

Важной характеристикой полипропиленовых труб считается память на механическую обработку в результате которой происходит пластическая деформация вещества.

Например, при растягивании труб экстендером и установки в разъем штуцера, через определенное время труба вернет свое прежнее состояние и обожмет деталь. Зафиксировать контакт можно стопорным кольцом.

Расчет отопительного коллектора

Изначально для изготовления термогидравлической гребенки понадобится рассчитать ее основные параметры – длину, диаметр сечения патрубков и количество веток тепловой магистрали. Просчитать эти характеристики можно самостоятельно или использовать специальное программное обеспечение.

Гидроразделитель будет полноценно выполнять свои функции только при соблюдении правила трех диаметров. Закон звучит следующим образом: диаметр монтированной гидрострелки должен втрое превышать этот параметр у патрубков (+)

Гидравлический баланс конструкции – основное условие, требующее соблюдения. Применяя правило трех диаметров для гидроразделителя необходимо выполнить следующее действие – суммировать диаметр сечения подключаемых контуров.

В итоге получаем сумму, равную диаметру основной трубы, подключающейся к подающей линии. Задействование этого принципа снижает вероятность нарушения баланса всей системы обогрева.

В качестве места под распределительный узел используют специальный шкаф или корпус. При обустройстве системы необходимо придерживаться допустимого минимального расстояния между двумя теплопроводящими линиями входа и выхода – 6 диаметров.

Все расчеты проекта термогидравлической гребенки заключены в исполнении трех важных правил: выдержки правильного расстояния между входящей и выходящей линией, сечение гребенки и расстояние между контурами равно трем диаметрам (+)

Также актуален и вопрос корректного подбора производительности циркуляционного насоса. Для этого необходимо вычислить удельную норму водопотребления системы и, отталкиваясь от результатов, производить выбор помпы.

Если схема осложнена несколькими гребенками, просчет выполняется для каждого отдельного контура и в общем для всей системы.

Самостоятельная сборка оборудования может быть осуществлена посредством трубы с любым видом сечения. Этот аспект не оказывает влияние на функционирование устройства, и не увеличивает местные потери. За счет циркуляционного насоса они будут компенсированы.

Правила подбора комплектующих

Выполнив все расчеты, следующим действием будет подбор необходимого комплекта механизмов. Самый простой набор состоит из запорной арматуры. Однако с таким устройством сложно регулировать мощность отдельных отопительных линий.

Для решения этой задачи на подающую гребенку устанавливают кран-буксы, посредством которых возможна плавная настройка. На обратный коллектор монтируют ротаметры.

Параметры коллектора должны быть достаточными для удобного доступа к запорно-регулировочной арматуре. Средние показатели диапазона между контурами – 100-150 мм, межосевое расстояние между подающей и обратной гребенкой — 250-300 мм

Для теплых водяных полов схема комплектации будет отличаться.

Для сборки потребуются такие элементы:

1. Запорно-регулирующий клапан. Монтаж производится на соединительные патрубки. С помощью этой арматуры осуществляется полная или частичная остановка притока теплоносителя. Рекомендуется применять автоматическую модификацию.
2. Ротаметры. Такие элементы монтируют на обратный коллектор. Они выполняют аналогичную функцию, как и предыдущий элемент, только в обратном трубопроводе.
3. Узел подмеса. Посредством микширования потоков горячей и холодной воды оптимизируется заданный рабочий режим обогрева.

Комплект коллектора обязательно оснащается группой безопасности во главе с манометром, воздушным клапаном, термостатом и циркуляционным насосом. Он может быть дополнен сервоприводами, управление которыми воспроизводится через контрольный электроблок. Таким образом, работа системы может быть автоматизирована.

Тонкости самостоятельной сборки

Перед изготовлением коллектора необходимо составить схему с расположением всех элементов узла. В качестве материала изготовления лучше выбрать стальные трубы с квадратным типом сечения. Такой вид несложен в обработке, что существенно снижает трудозатраты на установку патрубков.

Коллекторы из профильной трубы применяются в отопительной схеме объектов с большим количеством контуров и гидравлическим разделителем. Параметры трубы квадратного сечения – 80*80 или 100*100 мм

Поэтапный процесс производства сборной конструкции распределительного узла выглядит следующим образом:

1. Разметка и раскрой основного корпуса. Согласно проектной схеме, необходимо сделать разметку профильной трубы. С помощью газового резака делают отверстия в отмеченных зонах.
2. Подготовка соединений. На патрубках посредством плашки нарезается резьба.
3. Укомплектовка. Далее подготовленные отрезки трубы приваривают к корпусу. Их фиксацию необходимо выполнять прихваткой точечной сварки. Затем при основной сварке заготовки привариваются по краям.
4. Крепежные элементы. К блоку приваривают кронштейны для крепления.
5. Очистка и финишное покрытие. После зачистки корпус грунтуется и покрывается жаростойкой краской для металлических изделий. Покраска подающего и обратного контура выполняется двумя разными цветами для удобства определения.

Если для изготовления используются трубы из полипропилена, стоит обратить внимание на наличие в них армирующего слоя. При его отсутствии пластиковая конструкция может быть подвержена деформации от присутствующего температурного режима.

Для тех, у кого нет в наличии специальных инструментов, можно собрать гребенку из отдельных готовых элементов. Лучше подбирать комплектующие одной фирмы.

Установка гребенки в отопительную систему

Первоочередная задача – проверка распределительного коллектора на герметичность соединений. Установка реализуется по проектной схеме. В зависимости от материала, используемого для изготовления основного блока, определяются условия подключения.

В сложные системы, где насчитывается много контуров различного назначения, необходимо устанавливать вертикальную трубу – гидрострелку. С ее помощью реализуется выравнивание давления, распределение прямого и обратного потоков теплового носителя

Выбор технологии подключения полностью зависит от модификации применяемого прибора.

Кроме выдержки уровня, при монтаже необходимо следовать и таким правилам:

• котлы электрического и газового типа подсоединяются к верхним или нижним патрубкам;
• в торцевой части конструкции монтируется циркуляционный насос;
• подключение контуров может быть осуществлено вверху или внизу гребенки;
• приборы косвенного обогрева и котлы, функционирующие на твердом топливе, должны подсоединяться в распределительную группу сбоку;
• весь гидроразделительный узел для системы теплый пол размещается в защитном коробе — так снижается риск повреждения составляющих элементов коллектора.

На финишном этапе необходимо произвести контрольный запуск отопления для своевременного определения скрытых или явных недостатков сделанной конструкции.

Дополнительная информация по организации лучевой системы отопления с использованием распределительной гребенки приведена в этой статье.

Выводы и полезное видео по теме

Подробный технический процесс сборки коллекторной группы:

Готовые гребенки для обустройства теплого пола, оборудованные не всегда нужным функционалом, в следствии своей высокой стоимости недоступны для широких масс пользователей. Посмотрим, как собрать бюджетный вариант конструкции своими руками:

Реализация распределительной группы может быть выполнена и с помощью полипропиленовых труб. Как это сделать, можно узнать из видеосюжета:

Правильный подбор составных элементов и монтаж коллекторного узла – залог эффективной и надежной работы отопительной магистрали. За счет минимального количества соединений риск протечек сведен к минимуму. Важный плюс — возможность контроля и настройки каждого контура отопления.

Поделитесь с читателями вашим опытом сборки и подключения распределительного коллектора. Пожалуйста, оставляйте комментарии к статье, задавайте интересующие вас вопросы и участвуйте в обсуждениях. Форма обратной связи расположена ниже.