Розподільний гребінець системи опалення: призначення, принцип дії, правила підключення

Гребінка опалення випускається дуже багато видів – із найрізноманітнішими «наворотами».

Це дуже складна колекторна система і при цьому дорога, не всім може бути по кишені. До її складу входять витратоміри (на верхньому - подавальному - колекторі помітні білі «ковпачки») і термоголовки. Витратоміри дозволяють регулювати рівномірність подачі теплоносія до радіаторів. Також є кронштейни для монтажу у колекторній шафі або на стіні.

На нижньому - зворотному - колекторі встановлені термоголовки, які прикривають / відкривають прохід теплоносія, що виходить з системи. Цим регулюється температура теплоносія, що повертається. Термоголовки можна відрегулювати температуру для кожного радіатора окремо, т. о. відрегулювавши і бажану температуру у кожній кімнаті, про що вже згадувалося вище.

Колектори – латунні трубки з дюймовим внутрішнім проходом та різьбленнями на кінцях – для приєднання запірної арматури та трубопроводів. Та й виходи – зазвичай напівдюймові – для підключення радіаторів. Як видно на фото, на зворотному колекторі є заглушки, щоб за бажання можна було поставити витратоміри або термоголовки.

Ще варіант розподільчих колекторів – з литим корпусом:

З одного боку колектора внутрішнє різьблення, з іншого зовнішня (дюймова або тричетвертна).

Ну і найбюджетніший варіант:

Це гребінка опалення китайського чи турецького походження. До такого колектора приєднуються металопластикові труби за допомогою цангових роз'ємів, що є тут.

Такі колектори цілком працездатні, якщо не брати до уваги одну їх слабкість: буває, що теплоносій починає підтікати з-під рукоятки вентиля. Причина – знос гумових ущільнювачів. На жаль, ущільнювачі не завжди вдається замінити і доводиться змінювати весь колектор.

А це найпростіша гребінка опалення:

Це просто нержавіюча труба із привареними виходами. Така простота оманлива: самі розумієте, до неї треба докупити ще багато чого. Та й нержавіюча сталь – не найдешевший матеріал.

Переваги та недоліки колекторного опалення

Колекторне опалення у квартирі чи приватному будинку має плюси та мінуси. Серед переваг цієї системи слід зазначити:

1. Ремонтопридатність. При виявленні поломки можна легко відключити окремо взяту ділянку трубопроводу, не перериваючи повністю роботу системи.
2. Можна використовувати труби невеликого перерізу. Оскільки кожна гілка, що виходить з розподільника, живить тільки один радіатор, то для її прокладки є можливість вибрати труби невеликого перерізу, при цьому їх можна з легкістю розташувати в стяжці.
3. Простота експлуатації. За рахунок того, що у кожного приладу автономне керування, власник будинку має можливість встановлювати температуру в будь-якій конкретній кімнаті. А якщо потрібно, то вимикати в приміщенні прилади опалення. Причому температура в решті кімнат залишиться незмінною.
4. Можна встановити колекторну систему опалення приватного будинку своїми руками.

Витрати економічного плану – один із мінусів даного опалення

Для того щоб створити кілька гілок, які мають різні характеристики, наприклад, різний тиск теплоносія, використовують розподільчу розведення з гідравлічним компенсатором.Гідрострілка – це містка труба, де до виходів приєднано кілька незалежних гілок.

За рахунок того, що підігріта вода з мінімальними втратами доходить до радіаторів, збільшується ККД системи. Це дозволяє зменшувати потужність котла, заощаджуючи витрати на паливо.

Опалювальна система має й недоліки. Головні з них:

1. Витрати труб. На відміну від класичного приєднання витрат труб під час облаштування колекторної схеми підвищується в 2-3 рази. Відмінність витратах обумовлено кількістю задіяних приміщень.
2. Потрібна наявність циркуляційних насосів, що спричинить додаткові матеріальні вкладення.

Якщо щось трапиться з трубами, доведеться розкривати підлогу

Також недоліком є ​​залежність від електроенергії: навіть за працюючого котла під час відключення електрики радіатори залишаться холодними. Тому ці системи не радять використовувати в тих районах, де відключення електрики — часте явище.

2 Принцип роботи

Котельна гребінка, що подає, поставляє тепловий носій в контур системи, тому вона обладнана не тільки запірними механізмами, але і насосом для циркуляції рідини. Другий гребінець у колекторі приймає теплоносій.

Крім цього, колектор обладнується датчиками температури та тиску, а також гідрострілкою. Остання зберігає оптимальний перепад температури між теплоносієм, що виходить і входить.

Локальний гребінець відрізняється способом роботи та розмірами. В опалювальній системі цих гребінок може бути кілька. Якщо в основному колекторі охолоджений теплоносій повністю замінюється гарячою водою, то в додаткових гребінках відбувається змішування рідини, що циркулює.

Тепловий носій пересуває в них замкнутим контуром, поки температура не знизиться менше встановленого рівня. За температурний режим відповідає датчик, який відкриває клапан, що закриває шлях рідини від основної магістралі. Більш гарячий теплоносій надходить і поєднується з охолодженим.

Гідрострілка в цих колекторах не передбачена, замість неї є додатковий насос. Він просуває воду за контуром, регулярно подаючи порцію гарячої рідини з основної магістралі. Причому така ж кількість холодної води повертається до котла, але вже іншою трубою — оберненою. Локальні колектори застосовуються і для підключення радіаторів, і для теплої підлоги.

Послідовність робіт

Процес виготовлення гребінки виглядає досить просто:

1. Необхідно придбати матеріали відповідно до рішень, прийнятих на етапі конструювання розподільника.
2. У заготовці для корпусу вирізають отвори під відводи. Якщо в цій якості використовується кругла труба, спочатку на папері потрібно викреслити розгортку отвору (в побуті називається «рибкою»). Далі розгортка вирізується, прикладається до труби та окреслюється олівцем або маркером. Після цього вирізається отвір з попереднім висвердлюванням по контуру або за допомогою газового різака.
3. Приварюємо відводи до корпусу гребінки за допомогою електрозварювання. До торців приварюються заглушки, які за потреби також оснащуються патрубками.
4. Виріб необхідно перевірити на герметичність. Залишаємо відкритим одне відведення, всі інші щільно закриваємо. Після цього заповнюємо колектор гарячою водою та спостерігаємо, чи не дадуть зварні шви текти. Не завадить роздобути ручний насос для опресування та перевірити надійність швів під тиском.

Як корпус колектора не обов'язково використовувати круглу трубу, цілком пригодиться і квадратна.

Якщо випробування пройшли успішно, можна фарбувати гребінець і після висихання фарби приступати до його монтажу.

Навіть якщо тепла підлога монтується в одній кімнаті, все одно потрібна. Огляд моделей колекторів та цін на них представлений на сайті.

Розрахунок пропускної спроможності гребінок

До розрахунку параметрів розподільчої гребінки входить визначення її довжини, площі перерізу її перерізу та патрубків, кількості контурів теплопостачання. Краще, якщо розрахунки робитимуть інженери за допомогою комп'ютерних програм, у спрощеному виконанні вони годяться лише на стадії ескізної проектування.

Щоб дотримувався гідравлічний баланс, діаметр вхідний та вихідний гребінок колектора повинні збігатися, а пропускна сумарна здатність патрубків повинна дорівнювати аналогічному параметру колекторної труби (правило сумарних перерізів):

• n - площа перерізу колектора4
• n1, n2, n3, n4 - площі перерізів патрубків.

Вибір гребінки повинен відповідати максимуму теплової потужності опалювальної системи. На яку потужність розрахований заводський виріб, написаний у технічному паспорті.

Наприклад, діаметр розподільної труби 90 мм використовується для потужності, що не перевищує 50 кВт, а якщо потужність удвічі вища, то діаметр доведеться збільшити до 110 мм. Тільки так унеможливлюється ризик розбалансування опалювальної системи.

Перетин колекторної труби дорівнює 3-м діаметрам патрубків, що підключаються, відстань між подає і зворотною гребінками - 6 діаметрам, віддаленість патрубків один від одного становить 3-и діаметра

Корисним є правило 3-х діаметрів (див. малюнок вище).Щодо розрахунку продуктивності циркуляційного насоса, то за основу береться питома витрата води в опалювальній системі.

Розраховується окремо кожен насос — за контурами та для всієї системи. Цифри, отримані з розрахунку, округляються у більшу сторону. Невеликий запас потужності кращий, ніж її недобір.

Модифікації розподільних гребінок

Сьогодні на ринку обладнання представлено багато різновидів колекторів для опалювальних систем.

Виробники пропонують як сполучні ланки найпростішого виконання, конструкція яких не передбачає наявність допоміжної арматури для регулювання обладнання, так і колекторні блоки з повним комплектом вмонтованих елементів.

Колекторний блок, що включає всі необхідні функціональні елементи для створення умов безперебійної та високопродуктивної роботи опалювальної системи

Прості у виконанні пристрою є латунні моделі з дюймовим проходом відгалужень, оснащених двома сполучними отворами з боків.

На зворотному колекторі такі пристрої мають заглушки, замість яких у разі нарощування системи завжди можна встановити додаткові прилади.

Більш складні у конструктивному рішенні проміжні збірні вузли оснащені кульовими кранами. Під кожне відведення в них передбачено встановлення запірної регулювальної арматури. Наворочені дорогі моделі можуть бути оснащені:

• витратомірами, основне призначення яких – регулювати потік теплоносія у кожній петлі;
• термодатчиками, які мають контролювати температуру кожного опалювального приладу;
• повітровипускними клапанами автоматичного типу для зливу води;
• електронними клапанами та змішувачами, спрямованими на підтримку запрограмованої температури.

Кількість контурів залежно від споживачів, що під'єднуються, може змінюватись в межах від 2 до 10 штук.

Незалежно від складності та багатофункціональності обладнання при виготовленні гребінок колекторних блоків використовують матеріали, стійкі до зовнішніх факторів.

Якщо за основу брати матеріал виготовлення, то проміжні збірні колектори бувають:

1. Латунні – відрізняються високими експлуатаційними параметрами за доступної ціни.
2. Нержавіючі – сталеві конструкції надзвичайно довговічні. Вони можуть легко витримувати великий тиск.
3. Поліпропіленові – моделі з полімерних матеріалів, хоч і відрізняються невисокою ціною, але за всіма характеристиками поступаються металевим «побратимам».

Моделі, виконані з металу, для продовження терміну служби та підвищення експлуатаційних параметрів обробляють антикорозійними складами та покривають теплоізоляцією.

Розділові конструкції, виконані з полімерів, застосовують при облаштуванні систем, опалюваних котлами потужністю від 13 до 35 кВт

Деталі пристрою можуть бути литого виконання або оснащені цанговими затискачами, що дозволяють здійснювати з'єднання з металопластиковими трубами.

Колектори використовуються у схемах одно- та двотрубного опалення. В однотрубних системах один гребінець постачає нагрітий теплоносій і приймає остиглий

Навіщо потрібен

При монтажі водонапірних систем існує правило: сумарний діаметр всіх відводків не повинен перевищувати діаметр труби, що подає. Щодо опалювального обладнання це правило виглядає так: якщо діаметр вихідного штуцера котла дорівнює 1 дюйму, то в системі допускається два контури з діаметром труб ½ дюйма. Для невеликого будинку, що опалюється лише за допомогою радіаторів, така система працюватиме ефективно.

Насправді ж, опалювальних контурів у приватному будинку або котеджі буває більше: теплі підлоги. комфортною.

Тому розгалужені системи опалення виконують колекторними, цей прийом дозволяє провести регулювання кожного контуру окремо і виставити потрібну температуру в кожному приміщенні. повинні нагріватися більше 35-37 градусів, інакше за ними буде неприємно ходити, а покриття підлоги може деформуватися. За допомогою колектора і запірної температури можна вирішити і цю проблему.

Відео: застосування колекторної системи для опалення будинку.

Колекторні групи для систем опалення продаються в готовому вигляді, при цьому вони можуть мати різну комплектацію та кількість відводів.

Однак більшість промислових моделей універсальні і не завжди підходять під потреби того чи іншого будинку. Їх переробка або доробка може істотно збільшити витрати.

Колекторна група для системи опалення у зборі

Конструкція універсальної колекторної групи показана на малюнку. Він складається з двох блоків для прямого та зворотного струму теплоносія, оснащених необхідною кількістю відводів.На колекторі, що подає (прямому), встановлені витратоміри, на зворотному розташовані термоголовки для регулювання температури зворотної води в кожному контурі. З їх допомогою можна встановити необхідну швидкість потоку теплоносія, яка визначатиме температуру в радіаторах опалення.

Колекторний розподільний вузол оснащений манометром, циркуляційним насосом та повітряними клапанами. Колектори, що подають і зворотні, об'єднані в один блок кронштейнами, які також служать для кріплення блоку до стіни або шафи. Ціна такого блоку – від 15 до 20 тисяч рублів. і якщо частина відводів не буде задіяна, установка його буде явно недоцільною.

Правила монтажу готового блоку показані у відео.

Гребінка – колекторний вузол

Найдорожчі елементи в колекторному розподільчому блоці - витратоміри та термоголовки. Щоб уникнути переплат за зайві елементи, можна купити колекторний вузол, так звану «гребінку», і встановити необхідні регулюючі прилади своїми руками тільки там, де це необхідно.

Гребінка є латунні трубки діаметром 1 або ¾ дюйма з певною кількістю відводків з діаметром під труби опалення ½ дюйма. Між собою вони з'єднані кронштейном. Відведення на зворотному колекторі оснащені заглушками, що дозволяють встановити термоголовки на все або частину контурів.

Деякі моделі можуть бути оснащені кранами, за допомогою яких можна регулювати подачу вручну. Такі гребінки мають литий корпус і з торців оснащені різьбленням штуцер/гайка, що дозволяє швидко та просто зібрати колектор із необхідної кількості відводків.

Для економії колектор для систем опалення можна зібрати з окремих елементів самостійно або повністю зробити своїми руками.

Встановлення гребінки в систему опалення та її розрахунок

Місце встановлення розподільчої гребінки в системі опалення залежить від її призначення. Найчастіше вона використовується для організації багатоконтурного теплопостачання. Однак, крім цього, вона є обов'язковим елементом водяної теплої підлоги.

Перед тим, як приступити до установки, слід здійснити розрахунок гребінки опалення. Головним завданням цього процесу є рівномірне розподілення тиску по контурах опалення. Якщо система є складною схемою магістралей — рекомендується зробити розрахунок за допомогою спеціальних програм. Для простої системи з кількістю контурів до 5 можна застосувати принцип рівних перерізів.

Де N0
- Діаметр колектора, N1
, N2
, N3
, N4
- Перетину його відвідних патрубків.

Така сама схема розрахунку застосовується при виготовленні гребінки опалення своїми руками

Важливо, щоб розміри вхідного та вихідного колекторів збігалися. Примітно, що стандартний пристрій гребінки опалення не має вимог до її форми.

Тобто. вона може бути як круглого, так і квадратного перерізу. Основні принципи встановлення колекторного опалення полягають у наступному:

• Для покращення циркуляції рекомендується встановлення насосів для кожного контуру. При цьому розподільний гребінець системи опалення не повинен забезпечувати синхронізацію роботи насосів;
• Якщо вузол розташовується в котельні - установка захисного короба необов'язкова. Винятком є ​​монтаж гребінки для опалення з поліпропілену в системі теплої підлоги;
• Для регулювання об'єму теплоносія необхідно встановити на кожному вхідному та вихідному патрубках регулювальну арматуру — впускні клапани та балансувальні витратометри;
• При плануванні монтажу гребінки опалення слід передбачити наявність на розподільчому вузлі групи безпеки.

Крім цих правил, фахівці радять при розрахунку гребінки опалення враховувати різницю в довжині контурів. Рекомендовано скласти схему так, щоб їхня довжина була приблизно рівною.

Для зменшення витрати енергоносія, пристрій гребінки опалення можна встановити змішувальний вузол, що, в свою чергу, знизить витрати на опалення.

Виготовлення розподільчого колектора своїми руками

Проект розподільчого колектора розробляється, виходячи з кількості опалювальних контурів у вашій системі. Оцініть, де розташований ваш нагрівальний котел, який в ньому є вхідний і вихідний патрубок, скільки опалювальних контурів або контурів непрямого нагріву буде задіяно в опалювальній системі. Можливо, ви плануєте збільшувати кількість контурів у вашому будинку, наприклад, прилаштувати ще кімнату наступного року. До розподільчої системи можуть підключатися сонячні колектори, тепловий насос та інші пристрої. Також вважаємо всі системи розподільного тепла, включаючи теплу водяну підлогу, опалювальні радіатори, фенкойли і так далі.

Складаємо схему нашої опалювальної системи, враховуючи, що кожен контур має трубу подачі гарячої води і трубу звороту.

У ході проектування системи не забудьте визначити розташування додаткового обладнання, такого як розширювальний бачок, клапан автоматичного підживлення, зливний кран і кран для заповнення системи, група термостатів і так далі.

Проводить просторове проектування, тобто визначаємо звідки і куди в наш розподільчий колектор підключатимуться труби.Практика нагадує, що на торцях колектора зазвичай монтуються патрубки для підключення твердопаливного котла і для непрямого нагріву. Якщо у вас в системі є настінний газовий або електричний котел – він врізається зверху або також у торець.

Виходячи з наявної інформації, складаємо креслення майбутнього розподільчого колектора. Зручно для цього скористатися міліметровим папером. Відстань між патрубками не повинна становити менше 10 сантиметрів, але й розносити їх ширше за 20 сантиметрів також не слід. Для одного контуру опалення, відстань меду патрубком подачі та патрубком звороту не повинно бути менше 10 сантиметрів. Бажано, щоб групи патрубків одного контуру візуально вирізнялися.

Проектування колектора

На наведеному нижче малюнку наведено приклад проектування розподільчого колектора, який буде підключено шість контурів опалювальної системи.

На першому етапі креслимо два прямокутники. Це власне колектор подачі та колектор обратки.

колектор подачі та колектор обратки

На троцах колекторів проектуємо приєднання котла та бойлера непрямого нагріву. Не забувайте проставляти на кресленні параметри перерізу майбутніх патрубків.

під'єднання котла та бойлера непрямого нагріву

Проектуємо підключення контурів опалення та додаткових нагрівальних котлів. Не забудемо проставляти перетин труб та розміри патрубків. Підписуємо всі спроектовані патрубки.

підключення контурів опалення та додаткових нагрівальних котлів

На наступному етапі проектуємо підключення додаткового обладнання. У нашому випадку це розширювальний бачок, кран зливу, захисний блок, термометр системи.

Зверніть увагу, що контури подачі теплоносія виділяються червоним, а контури звернення – синім кольором.

підключення додаткового обладнання

Це був чорновий креслення. Перевіряємо його правильність і переносимо його начистову на новий аркуш паперу. Саме виходячи з цього проекту ми й створюватимемо самостійно розподільчий колектор.

4 Принцип складання схем розведення

Конкретних правил щодо складання розведення колекторного опалення немає. Розташувати її можна і потрібно в залежності від індивідуальних особливостей певного приміщення.

Підключення допустиме лише тоді, коли ще на етапі проектування багатоквартирної будівлі були передбачені вентилі для підключення будь-якої розводки опалювальної системи.

Таким чином, колекторна схема опалення дозволяє обігріти будинок максимально ефективно, якщо є необхідність. Тобто раціональність установки потрібно прораховувати, переважно таке рішення підходить для двох-або триповерхових будинків.

Класифікація розподільчих колекторів

Розподільні колектори відрізняються один від одного типом розведення, матеріалом, з якого виготовлені і технічними характеристиками.

Сонячні колектори заощаджують електроенергію. За будь-якої погоди вони нагріваються від сонця до вісімдесяти градусів, за рахунок цього система не вимагає витрат електроенергії.

Виготовити сонячний колектор, де як теплоносій використовується антифриз можна власними руками.

Якщо в системі опалення є чимало опалювальних приладів, а отже, від колектора до них відходять незалежні відгалуження, необхідно використання гідрострілки, яка розподілятиме потоки, забезпечить рівномірність тиску, температури. Дозволяє змішувати потоки. Використання гідрострілки є раціональним, якщо опалювальна система складна.

Прості колектори дають можливість підключити/відключити кілька опалювальних приладів, не забезпечені додатковими пристроями, тому не дозволяють змінювати температуру, а також тиск, змішувати потоки і т.п. Прості в установці та своєму пристрої, звідси і назва.

Удосконалені розподільчі колектори регулюють температуру, тиск за допомогою пристроїв, що входить до складу, забезпечені автоматичними датчиками і арматурою.

Серед додаткового обладнання, яке потрібне для забезпечення комфорту експлуатації при використанні розподільчого колектора, значаться різні клапани, датчики, термостати, блоки, відвідники повітря та змішувачі.

Колектори виготовляють із:

Латунні колектори досить якісні і мають низьку вартість.

Нержавіючі колектори, виготовлені зі сталі, витримують великий тиск, відрізняються довговічністю. Поліпропіленові коштують недорого, але й якість їх сильно кульгає.

Склад колекторної системи опалення

Проста схема колекторного опалення

На першому етапі необхідно ознайомитись із принципом проектування автономного теплопостачання. Найпростіша схема колекторного опалення складається з одного розподільного вузла, до якого підключаються окремі магістралі системи.

До складу входять стандартні компоненти – котел, циркуляційний насос, розширювальний бачок та група безпеки. Колекторний вузол встановлюється безпосередньо поруч із котлом і складається з двох елементів:

• Вхідний. Підключається до труби, що подає, від нагрівального приладу і розподіляє гарячий теплоносій по контурах;
• Вихідний. До нього ведуть зворотні патрубки від окремих магістралей. Необхідний для збирання охолодженої води та її направлення в котел для подальшого нагрівання.

Складні колекторні групи для опалення комплектуються приладами регулювання об'єму подачі теплоносія – термоголовками (вхідний) та механічними обмежувачами на вихідному.

Найкраще купувати колектори заводського виробництва. Вони розраховані на певні параметри опалення.

Багаторівневе колекторне опалення

Такий принцип застосовується для теплопостачання одноповерхового приватного будинку, де потужності циркуляційного насоса буде достатньо для забезпечення нормального тиску в трубах. Для двоповерхової будівлі можна встановити дві колекторні групи для опалення. Одна з них призначатиметься для розподілу по окремих контурах, а друга служить основним компонентом теплої водяної підлоги.

Для такої схеми потрібно розраховувати параметри кожного контуру. Найчастіше виникає необхідність встановлення наступних додаткових компонентів:

• Циркуляційні насоси для кожного контуру;
• Вузол змішування. Необхідний для регулювання температури теплоносія у колекторі. Канал з'єднує пряму та зворотну трубу і за допомогою регулюючого пристрою (двох або триходовий клапан) відбувається змішування потоків з різним ступенем нагрівання.

Колекторна схема двоповерхового будинку

Традиційна схема колекторного опалення двоповерхового будинку включає розподільні вузли на першому і другому рівнях. Але все залежить від загальної площі приміщень і як наслідок від довжини окремих магістралей.

Також потрібно враховувати тепловіддачу та оптимальні теплові режими у кожному приміщенні.

Усі колектори, розташовані у житлових приміщеннях, повинні встановлюватись у спеціальних закритих коробах.