Огромной проблемой в двух- или трёхэтажном частном доме является неэффективное отопление. Используя классическую двухтрубную или однотрубную систему, теплоноситель из-за большой длины быстро остывает, соответственно, здание обогреть таким образом трудно. Решить вопрос можно с помощью установки коллекторной системы отопления. К тому же её можно сделать и своими руками.
1 Установка системы
Первой задачей, которую должен решить владелец частного дома, является определение с типом обогрева здания. Нужно понять, а нужна ли коллекторная система вообще и станет ли её применение целесообразным. Такая схема будет эффективной, если скорость остывания теплоносителя в трубах очень большая, а также в больших домах, поскольку классическая система отопления в них всегда будет плохо прогревать помещения.
Главным функциональным преимуществом подобной схемы является распределение всей схемы на много контуров. В помещениях с небольшой квадратурой можно устанавливать и 2 независимых контура, а для больших зданий (двух- и трёхэтажных) от двух и более. Такое распределение помогает эффективно обогреть квартиру или загородный коттедж, поскольку теплоноситель не успевает сильно остывать. В классических схемах это невозможно реализовать.
Хотя система и имеет много положительных характеристик, сделать её в домашних условиях своими руками будет сложновато.
Перед принятием решения об установке такой системы в доме необходимо учесть несколько решающих факторов, при наличии которых будет целесообразно её применение:
- Большая площадь дома. Чтобы обогреть дом полностью, нужно сделать несколько контуров.
- При использовании обычного отопления нужно отключать некоторые помещения для экономии энергоресурсов.
- Тройниковая схема неэффективна. При её применении гидравлическое распределение может неравномерно размещаться по всей системе.
Для двухэтажного дома подключение коллекторной системы является самым эффективным вариантом автономного отопления.
Если при замере температурных показателей в трубе обратки вода холоднее на 25 градусов и более от изначальной цифры при выходе из котла, то это является поводом для установки коллекторной системы.
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.
Из комплектующих понадобится стандартный набор для отопительной системы следующего типа:
- 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.
Если система этого типа характеризуется повышенной сложностью, то необходимо устанавливать дополнительные приборы для регулировки количества подаваемого теплоносителя. При этом лучше покупать устройства (коллекторы) заводского производства, поскольку они отличаются повышенной надёжностью и рассчитаны на определённые параметры отопления.
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.
Кроме учета данных с базовых (основных) чертежей, необходимо тщательно подбирать параметры для каждой ветви и контура отопительного оборудования. Зачастую есть необходимость в установке дополнительных компонентов. К примеру, отдельного циркуляционного насоса для каждого контура или узла смешивания. Последний служит для регулирования температуры теплоносителя с помощью использования остывшего теплоносителя в обратной трубе. Смешивание воды с различной степенью нагрева происходит в коллекторе.
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.
3 Изготовление своими руками
Коллекторную систему отопления частного дома своими руками сделать намного сложнее, чем классическую однотрубную или двухтрубную модель. Связано это с необходимостью в точных расчётах разводки каждой коллекторной ветви.
В случае установки такой системы в большом доме с несколькими ветвями магистрали лучше дополнительно вмонтировать распределительную гребёнку с функцией гидравлического компенсатора. Он характеризуется соединением входного патрубка с теплоносителем и обратки с помощью трубы.
Такие дополнения имеют ряд значительных преимуществ:
- выравнивание уровня давления в обратной трубе и входной, где теплоноситель сильно расширяется;
- уменьшается риск появления гидравлических ударов;
- сокращаются затраты на теплоноситель, поскольку потоки входящего и выходящего направления смешиваются.
Такое дополнение необходимо вмонтировать в систему отопления коллекторного типа сразу после блока безопасности. Располагаться оно должно возле котла.
Каждую отдельную ветвь магистрали необходимо подключать к отдельному гнезду гидравлической гребёнки, то есть они не должны быть сообщающимися. Такая конструкция устанавливается и для тёплого пола в коллекторной системе отопления.
Как правило, автоматическое регулирование притока носителя тепла осуществляется благодаря установке специальных групп именно на них. Для более сложной схемы коллекторного отопления гребёнка компенсируется только за счёт циркуляционных насосов и запорной арматуры для каждого контура.
Устанавливаются такие распределительные узлы только для того, чтобы каждая ветвь магистрали имела приблизительно одинаковую протяжённость.
3.1 Правильный расчёт
Расчёты коллекторной системы отопления в квартире или любом другом частном доме необходимо начинать с пропускной способности трубы, а также общего количества теплоносителя в системе. Важно при этом сохранить одинаковые пропорции воды во входящем патрубке и выходящем. Это позволит равномерно распределить тепло по всей площади двухэтажного дома.
Гидравлический баланс системы также очень важен для правильного функционирования. Существует множество программных комплексов для выполнения всех необходимых расчётов. Устанавливая небольшие коллекторные системы, можно их сделать самостоятельно.
Чтобы получить такие расчёты, необходимо использовать следующие правила:
- входящий патрубок должен иметь диаметр, равный сумме сечений труб каждой отдельной магистрали;
- в коллекторе с одним корпусом расстояние между входными и выходными трубками должно составлять минимум 6 диаметров патрубков.
Это общие правила расчёта коллекторного отопления в квартире или частном доме. Все они могут быть изменены или дополнены другими, в зависимости от индивидуальных условий и конструктивных особенностей помещения.
Циркуляционные насосы для каждой схемы подбираются так же индивидуально, как и для каждой отдельной магистральной ветви. Их мощность может зависеть от многих факторов, но в первую очередь от длины ветви и количества теплоносителя в ней.
3.2 Самостоятельное производство
Для долгого и надёжного функционирования коллектора необходимо изготавливать основную распределительную гребёнку из металла. Для производства подойдут трубы с квадратным и круглым сечением, принципиального значения это не имеет. Но большинство мастеров используют первые, так как устанавливать патрубки в них в последующем намного проще.
Для самостоятельного изготовления понадобятся следующие комплектующие и инструменты:
- Трубки диаметром от 15 до 25 мм для распределения теплоносителя по всей площади здания, то есть непосредственно ветви магистрали. Их сечение зависит от параметров системы и подбирается индивидуально.
- Подводящая к коллектору основная труба. Сечение должно соответствовать всем расчётам — быть равным сумме диаметров трубок всех магистральных направлений.
- Из инструментов понадобится сварка, болгарка, дрель, строительный уровень и рулетка.
- Шаровые краны для каждого контура (запорная арматура).
Сначала необходимо изготовить основу корпуса распределительной гребёнки согласно схеме коллектора отопления. В корпусе делаются отверстия с помощью дрели, в которые будут монтироваться входящие патрубки для отведения каждой отдельной магистрали. После чего необходимо их проверить на герметичность.
Чтобы осуществить такую проверку, нужно сымитировать работу системы. К отверстиям подсоединяются патрубки, а к входному каналу коллектора в будущей системе подключается подача воды. К системе подсоединяют манометр для проверки давления в системе и его корректировки в случае необходимости, а также осуществляется визуальный осмотр на наличие утечек.
Если их не обнаружено, то нужно постепенно повышать давление до максимально возможного. Когда никаких изменений нет, то можно устанавливать группы распределителей в систему. Лучше использовать трубки с толщиной стенки от 2 мм. Основу коллектора необходимо окрасить. Это позволит обеспечить его долговечную работу.
Для оптимизации работы коллекторного отопления для двух- или трёхэтажного здания рекомендуется покупать гребёнки заводского производства, поскольку самодельные устройства не имеют такого качества исполнения и эффективности работы. Они характеризуются большой надёжностью и точностью в работе.
Но не стоит забывать и о стоимости подобных устройств. Она будет непосредственно зависеть от количества входящих патрубков для каждой магистрали и геометрических размеров гребёнки. В среднем от 7 до 25 тысяч рублей.
При установке таких компонентов работа системы отопления коллекторного типа будет оптимизирована. Но нужно учитывать и возможные теплопотери, поскольку гребёнка имеет большие размеры. В связи с этим рекомендуется утеплить её минеральной ватой.
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.
Что касается установки подобной системы в квартире, то здесь нужно учитывать фактор количества стояков. Зачастую в квартирах есть 2 стояка или более, а коллекторное отопление рассчитано только на подключение к одному, поэтому целесообразность этой установки оспариваемая.
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.
