Изготовление коллектора для отопления своими руками: обзор видов, способы расчета и рекомендации по монтажу конструкции

Равномерное тепловое распределение является одной из определяющих задач при проектировании системы отопления. Для ее решения можно применять ряд методов. Однако наиболее продуктивным остается коллектор для отопления дома своими руками: схемы, разновидности и правильный монтаж помогут реализовать это на практике.

Особенности коллекторного отопления

Основная разница между коллекторным и традиционным способом распределения теплоносителя является разделение потоков по нескольким независимым каналам. При этом применяются различные виды коллекторов отопления, отличающиеся комплектацией и размерами.

Конструкция распределительной гребенки (именно так иногда называют сварной коллектор для отопления) довольно проста. В трубе квадратного или круглого сечения устанавливают несколько патрубков, которые подключаются к отдельным контурам отопления. Сам коллектор соединен с центральным трубопроводом.

В дальнейшем с помощью запорной арматуры можно регулировать уровень притока теплоносителя в отдельные контура теплоснабжения. При этом можно сделать распределительный коллектор отопления своими руками, либо приобрести уже готовую конструкцию.

Эксплуатационные особенности теплоснабжения с помощью распределительной гребенки заключаются в следующем:

• Равномерное гидравлическое и температурное распределение. Даже самый простой кольцевой коллектор отопления на два или четыре контура сможет эффективно стабилизировать систему;
• Регулировка режимов работы теплоснабжения. Это осуществляется с помощью специальных компонентов – расходомеров, смесительных узлов и терморегуляторов. Но перед их установкой необходим правильный расчет коллектора для отопления;
• Ремонтопригодность системы. Для проведения ремонтных или профилактических работ не нужно отключать все теплоснабжение в доме. Достаточно предварительно установить коллектор отопления с расходомерами и с помощью запорной арматуры перекрыть поток горячей воды в определенный контур.

Коллекторное распределение теплоносителя актуально для домов с большой площадью. Таким способом компенсируется постепенное остывание горячей воды, свойственное для классических двухтрубных и однотрубных схем.

Виды коллекторов для отопления

Прежде чем сделать коллектор системы отопления своими руками необходимо определиться с его функциональной нагрузкой. Эта конструкция может быть установлена в нескольких местах теплоснабжения. От этого будет зависеть ее комплектация, габаритные размеры и уровень автоматизации работы.

До того как собрать коллектор отопления, выполняется его расчет, определяется место установки. Фактически для работы системы необходимо две конструкции. Гребенка от подающей трубы распределяет горячий теплоноситель по контурам отопления. Обратные полипропиленовые коллекторы для отопления являются точкой сбора остывшей воды для ее дальнейшей транспортировки в теплообменник котла.

Самодельный коллектор отопления может понадобиться в двух случаях – для системы водяного теплого пола или при организации традиционного теплоснабжения с радиаторами. Они отличаются габаритами и комплектацией:

• Гребки для котельной. Для этого применяют сварные коллектора для отопления, изготавливаемые из труб большого диаметра до 100 мм. В подающей гребенке монтируют циркуляционные насосы и регулирующую арматуру. Для комплектации обратного кольцевого коллектора отопления используют отсекающие шаровые краны;
• Гребенки для теплого пола. Помимо вышеописанных компонентов используется смесительный узел. Он позволяет сэкономить расход теплоносителя. Дополнительно рекомендуется применение коллектора отопления с расходомерами.

Материал изготовления гребенки может отличаться от трубопроводов. Корректное подключение коллектора отопления в этом случае делается с помощью специальных переходников.

Расчет отопительного коллектора

Перед самостоятельным изготовлением распределительной гребенки необходимо выполнить расчеты ее основных параметров. К ним относятся длина, сечение подключаемого патрубка и количество контуров теплоснабжения. При этом расчет распределительного коллектора отопления можно сделать самостоятельно, либо использовав специализированные программы.

Главным условием является соблюдение гидравлического баланса в конструкции. В распределительном коллекторе отопления своими руками пропускная способность подключаемого патрубка должна быть равна сумме таких же характеристик контуров отопления. На практике этого можно достигнуть суммировав сечения патрубков. Результат должен быть равен сечению основной трубы, которая подключается к подающей магистрали. Таким образом можно уменьшить вероятность разбалансировки системы.

Для оптимизации места зачастую изготавливают коллекторы системы отопления своими руками в едином корпусе. Это позволяет снизить трудоемкость работ, а также способствует лучшему функционированию теплоснабжения. Однако при этом минимальное расстояние между подающей и обратной трубой должно составлять шесть диаметров.

Для дальнейших расчетов коллектора для отопления можно использовать правила 3-х диаметров. Оно заключается в выполнении следующих условий:

• Расстояние между входной выходной группами гребенки должно составлять 6 диаметров;
• Сечение стального или полипропиленового коллектора для отопления равно 3-м диаметрам подключаемого к системе патрубка;
• Удаленность контуров отопления равно 3-м диаметрам;

Также важно правильно выбрать циркуляционный насос. В первую очередь это касается его производительности. Перед монтажом коллектора отопления рассчитывается удельный расход воды в системе и согласно полученным результатам выбирается насос. Для сложных схем с несколькими коллекторами эту процедуру следует делать для каждого контура в отдельности и всей системы в целом.

Для изготовления самодельного коллектора отопления можно использовать трубы с квадратным, прямоугольным или круглым сечением. Это не повлияет на работу конструкции, и не увеличит гидравлическое сопротивление. Его компенсирует работа циркуляционного насоса.

Комплектация коллекторов отопления

После выполнения расчета необходимо подобрать соответствующую комплектацию для распределительной гребенки. Для того, чтобы правильно собрать коллектор отопления следует заранее позаботиться о требуемых элементах.

В минимальном наборе для стального коллектора отопления достаточно установить запорную арматуру. Но в этом случае возникнут трудности с регулировкой мощности отельных контуров отопления.

Поэтому в подающую гребенку для котельной монтируют краны со штоком, с помощью которых можно плавно регулировать подачу теплоносителя. Дополнительно на обратную гребенку устанавливают расходомеры.

При расчете распределительного коллектора отопления для водяного пола учитывают другую схему комплектации. Она должна состоять из следующих элементов:

• Регулировочный клапан. Монтируются на патрубки магистралей. С его помощью можно частично или полностью оставить приток горячей воды. При изготовлении коллектора системы теплоснабжения своими руками рекомендуется использовать автоматические модели, аналогичные терморегуляторам;
• Расходомеры. Эти компоненты устанавливаются на обратную гребенку. Их функции схожи с регулировочными клапанами. Разница в работе коллектора теплоснабжения с расходомерами заключается в ограничении притока теплоносителя в обратную трубу;
• Смесительный узел. Обязательный компонент для водяного теплого пола. Он смешивает потоки горячей и остывшей воды, тем самым оптимизируя температурный режим работы теплоснабжения.

Несмотря на отличия, все виды коллекторов для отопления обладают одним общим свойством — обеспечивают стабильную работу системы. Изготовить подобную конструкцию можно самостоятельно, либо приобретя уже готовую заводскую модель. Последний вариант приемлем в том случае, если кольцевой коллектор теплоснабжения необходим для системы теплого пола. При организации отопления с помощью гребенок лучше всего изготовить их своими руками. Таким образом можно адаптировать конструкцию под конкретные параметры теплоснабжения.

Во время сборки коллектора отопления можно использовать сервоприводы, которые подключаются к электронному блоку управления. С их помощью работа системы будет происходить в автоматическом режиме.

Самостоятельное изготовление коллектора

Для изготовления распределительной гребенки составляется схема, в которой учитываются все используемые материалы. О правилах расчета размеров конструкции было сказано выше. Но кроме них следует учитывать, что материал изготовления распределительного коллектора теплоснабжения своими руками должен будет выдержать все виды нагрузки – температурную и давление.

В качестве исходного материала лучше всего использовать трубу квадратного сечения. Это относится к стальным коллекторам для теплоснабжения. Она проще поддается обработке – уменьшается трудоемкость процесса установки патрубков. Форма не будет оказывать влияние на работу систему отопления.

Важно только правильно рассчитать коллектор для конкретного отопления с учетом всех факторов. Для традиционной схемы лучше всего делать стальные конструкции, так как они имеют продолжительный срок эксплуатации и меньше подвержены поломкам, чем полимерные аналоги. В водяном теплом полу успешно применяются как полипропиленовые коллекторы для теплоснабжения, так и стальные.

Порядок изготовления распределительной гребенки.

1. Нарезка заготовок. В первую очередь необходимо сделать основной корпус и патрубки для него.
2. Сборка конструкции. Для изготовления стального самодельного коллектора в систему отопления понадобится сварочный аппарат. Соединение патрубков в полипропиленовом аналоге выполняется с помощью температурной сварки.
3. Проверка конструкции. Для этого необходимо заполнить ее водой и создать максимально допустимое давление, которое может быть в отоплении. Не допускается наличие протечек.

Нередко отказываются делать сварной коллектор для теплоснабжения самостоятельно. Это обусловлено отсутствием соответствующего инструмента. Альтернативный способ изготовления – приобретение отдельных комплектующих. Лучше всего выбирать элементы от одного производителя. Таким образом можно обеспечить надежную работу конструкции.

При изготовлении полипропиленовой гребенки желательно использовать трубы большого диаметра. Они должны иметь армирующий слой. В противном случае возможна температурная деформация.

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.

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:

Идеальная температура в доме — его заслуга! Подключение коллектора отопления: что это такое и как выполнить

Коллектор раздаёт жидкость из основной магистрали по нескольким контурам. Он смешивает потоки из параллельных веток и в последнее время все чаще используется вместо привычных типов разводки.

Устройство коллекторного отопления

В строительстве широко применяется лучевая схема отопления. Здесь к каждому радиатору прокладываются отдельные трубопроводы. Это позволяет регулировать температуру воздуха в каждом теплообменнике.

Фото 1. Коллектор для отопительных систем. Стрелками показаны составные части устройства.

Именно в лучевой системе используется коллектор. Он обладает следующими характеристиками:

• Обеспечивает автоматическое выведение воздуха из отопительной системы.
• Отключает отдельный радиатор.
• Отключает группу радиаторов при необходимости.
• Раздаёт нагретый теплоноситель радиаторам и трубам тёплого пола.
• Возвращает охлаждённый теплоноситель трубам отопительного котла.

В лучевой системе также используется по меньшей мере 2 гребёнки, совокупность которых называется коллекторной. Одна гребёнка отвечает за нагретый теплоноситель, вторая — за охлаждённый.

Справка. Отключать отопительные приборы может не только коллектор, но и отдельные краны, которые находятся непосредственно на радиаторе.

На корпусе гребёнки устанавливаются расходометр или терморегулятор и другие элементы.

Как выбрать место для установки?

В многоэтажных зданиях коллекторные группы должны устанавливаться на всех этажах, это упрощает проверку исправности приборов и регулирование их работы.

Монтируют группы в специальных нишах, которые расположены на небольшой высоте от пола.

В нише также помещаются гребёнки и арматура.

При отсутствии ниш коллекторные группы размещают в любых помещениях, обладающих необходимой влажностью. Для таких целей подходят коридор, чулан, кладовка.

Оборудование закрывают специальными шкафчиками, накладными или встраиваемыми. В их боковых стенках проделывают отверстия для труб.

Расчёт системы

Формула расчёта коллекторного отопления выглядит следующим образом:

S0 = S1 + S2 + S3 + Sn.

В этой формуле S1 — Sn — площадь сечения отходящих веток, где n — число ветки. S0 — площадь сечения гребёнки.

Перед применением формулы определяются с количеством отопительных контуров, выполняют чертёж и только потом проводят расчёты.

После применения формулы составляется окончательная версия схемы, в которой учтены дополнительные устройства и указана каждая отдельная группа трубопроводов.

Как рассчитать правильный диаметр труб?

Чтобы создать эффективный коллектор отопления, недостаточно лишь построить схему. Нужно также определить правильный диаметр труб.

При выборе труб учитывают:

• Гидравлические потери. Если в системе применяются трубы разного диаметра, то это неизбежно приведёт к гидравлическим потерям.
• Скорость движения теплоносителя. Вода не должна остывать до того, как достигнет последнего радиатора.
• Объем теплоносителя. Трубы с большим диаметром снижают потери жидкости, но в то же время это увеличивает затраты на нагрев теплоносителя.

Важно также правильно провести расчёты, это поможет повысить эффективность всей системы теплоснабжения.

Формула для расчёта следующая:

m = P x V

При вычислении оптимального диаметра труб рекомендуется воспользоваться специальными программами. Они сделают результат более точным.

Процесс монтажа, подключение системы

Процесс монтажа коллекторного блока состоит из нескольких этапов:

1. Ставят элементы коллекторного блока.
2. Определяются с ориентацией входного патрубка. Она будет зависеть от того, какой тип котла для системы отопления был выбран.
3. Фиксируют патрубок на металлическом кронштейне с помощью хомутов.
4. Проверяют, не мешают ли свободному проходу трубопроводов обратный и подающий элементы.
5. Патрубки прикрепляют сбоку. Важно отметить, что их ориентация зависит от того, с какой стороны будет удобнее монтировать все остальное оборудование.

Проверяют качество сборки, задействовав максимальную температуру и максимальную мощность насоса. Проверка проходит не менее 3 часов. Если никаких протечек в системе за это время обнаружено не было, она считается работоспособной.

Как подключить однотрубный коллектор, схема

Для подключения однотрубного коллектора используется труба диаметром не менее 76 мм или радиаторы. Радиаторы по возможности должны быть подключены к трубе 2 способами.

Внимание! Обязательное условие для этого типа подключения — наличие чердачного помещения. Важно также учитывать возможность подключения насоса для увеличения скорости теплоносителя.

При составлении схемы подключения учитывают следующие факторы:

• расположение элементов системы;
• развязку труб;
• подключение к котлу;
• место расширительного бака;
• расположение радиаторов, арматуры, насосов и сливных кранов.

Фото 2. Схема подключения коллектора к однотрубной отопительной системе. Прибор устанавливается после котла.

Радиаторы должны быть дополнительно оснащены кранами для того, чтобы при необходимости перекрывать подачу воды не во всей системе, а на конкретном её участке.

Регулировка прибора

В коллекторе отопления имеется встроенный расходомер, который контролирует расход воды.

Устанавливается расходомер на отводах обратного коллектора. Он перекрывает или частично перекрывает поступление энергоносителя в момент, когда заданная температура достигнута.

В некоторых случаях система дополнительно оснащается термодатчиком. Если его нет, расходометр настраивается вручную.

Фото 3. Расходометр на коллекторе отопления. Прибор контролирует расход воды, благодаря чему регулируется температура в системе.

Настройка без расходомера, как отрегулировать температуру через прибор

Настраивают коллекторное отопление без расходометра лазерным термометром. В этом случае поможет отрегулировать температуру перекрытие клапанов.

Важно записать, на сколько оборотов были закрыты клапаны, чтобы позже регулировать систему.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как правильно подключить циркуляционный насос к коллектору отопления.

Плюсы и минусы конструкции

При монтаже коллекторного отопления нужно уделить внимание дополнительным устройствам. Они помогут упростить эксплуатацию всей системы.

Положительной стороной является лучевая схема монтажа, в которой можно регулировать каждый теплообменник отдельно.

Это также помогает увеличить теплоотдачу.

Отрицательной стороной является то, что для коллекторного отопления обязательно понадобится отдельное помещение или хотя бы ниша, что не всегда может быть удобно.

Как определить диаметр трубы для отопления?

При монтаже системы отопления частного дома, рано или поздно встаёт вопрос — какой диаметр труб для отопления выбрать?

Одни, не задумываясь, принимают за образец «как у соседа, он доволен». Другие покупают самое дешевое, из имеющегося ассортимента ближайшего магазина. Третьи точно знают, что ответы на свои вопросы найдут в Сети.

Действительно, в интернете много информации по этой теме. Большинство сайтов копируют друг друга, перегружая пользователей сложными формулами и коэффициентами. Но эти расчеты необходимы специалистам — теплотехникам при проектировании отопления сложных промышленных объектов.

Предлагаем практическое пособие по расчету диаметра труб для отопления частного дома.

Начальные параметры

1. Разница температур. Для эффективного теплообмена и обеспечения максимального ресурса труб и всех элементов трубопровода, разница температур (дельта) подачи и обратки должна составлять 20°С.
2. Скорость движения теплоносителя в трубах. Оптимальная скорость воды в трубах находится в диапазоне 0,5 — 1,0 м/с.

Перекачиваемая среда

Оптимальная скорость в трубопроводе, м/с

Движение самотеком:

Вязкие жидкости

0,1 – 0,5

Маловязкие жидкости

0,5 – 1

Перекачивание носом:

Всасывающий трубопровод

0,8 – 2

Нагнетательный трубопровод

1,5 – 3

Уменьшение скорости теплоносителя приведёт к снижению температуры возвращающейся жидкости и увеличению времени нагрева её в котле. Соответственно, увеличится и расход топлива. Повышение скорости увеличивает гидравлический шум всей системы.

Практический совет

Проектируя систему отопления, заранее определитесь с видом теплоносителя. Вода и антифризы имеют разную вязкость. Спроектированная система под воду может не эффективно работать на незамерзающих жидкостях.

Расчет

Рассчитываем потребность дома в тепловой мощности. Базовым значением является 60 Вт/м³ внутреннего объема. Источниками поступления холодного воздуха являются окна и уличные двери. Каждое окно добавляет к потребности тепловой мощности до 100 Вт, входная дверь — 200 Вт.

Практический совет

Не зависимо от материала окон, это показатель в расчетах не меняйте.

Коэффициент тепловых потерь для конкретного региона. Для центральных областей европейской части страны принят коэффициент — 1,2 — 1,3. Для южных регионов — 0,7 — 0,9, для Дальнего Востока — 1,5 и 2,0 для Чукотки и Якутии.

Для примера рассчитаем диаметр труб отопления частного дома размером 6 х 8 метров с высотой потолков 3 метра. В доме 5 окон и 2 двери. Расположение — Воронеж.

1. Объём помещения: 6 х 8 х 3 = 144 м³.
2. Необходимая тепловая мощность: 144 х 60 = 8640 Вт.
3. Увеличение потребности в тепле из-за наличия окон и дверей: (5 х 100) + (2 х 200) = 900 Вт.
4. Сумма 8640 + 900 = 9540 Вт.
5. Территориальный коэффициент: 9540 х 1,2 = 11448 Вт. Или 11,45 КВт.

Округлять необходимо в большую сторону.

Для определения диаметра труб воспользуемся таблицей.

По данной таблице оптимальным диаметром трубы для отопления является 15 мм, при скорости теплоносителя 0,8м/сек.

Помните, что это значение внутреннего диаметра трубы.

В зависимости от материала трубы одного и того же наружного диаметра, внутренний диаметр значительно отличается.

Как видно из таблицы, трубы PN10, PN20, PN25 при одинаковом наружном диаметре 20мм, имеют разное значение внутреннего диаметра.

Данный расчет выполнен для одного контура отопления — радиаторного. При использовании в качестве отопительного элемента водяного тёплого пола, образуется дополнительный контур. Как правило, два и более контура нуждаются уже в принудительной циркуляции теплоносителя и монтаже коллектора.

Расчет диаметра коллектора отопления

Коллектор обеспечивает равновесие и стабильность всей гидравлической системы. Для эффективной работы необходимо обеспечить одинаковую пропускную способность всех элементов системы отопления. Изготовить коллектор своими руками под силу большинству мужчин.

Основным критерием распределительного коллектора является его диаметр. Площадь поперечного сечения корпуса должна равняться или быть больше суммарной площади отводящих трубопроводов. Сечение сборного коллектора — не меньше сумм площадей подводящих труб.

Расчет коллектора произведём на примере. К существующей системе отопления радиаторами добавим один контур водяного тёплого пола ванной и санузла.

Площадь сечения коллектора будет равняться сумме площадей сечения трубы отопления (первый контур) и площади сечения трубы подачи тёплого пола (второй контур):

Sк = Sо + Sтп

Площадь сечения труб определяется по формуле S=π х d²/4

В нашем примере для отопления принята труба 25мм с внутренним Ø16,6мм.

Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 16,6²/4 = 216,31мм².

Для контура тёплого пола примем трубу с внутренним Ø13,2мм.

Площадь сечения трубы: Sо = 3,14 х 13,2²/4 = 136,78мм².

Площадь сечения корпуса коллектора равняется:

Sк = 216,31+136,78=353,09мм².

Диаметр коллектора равен d=2√S/π = 2√354/4 = 18,81мм или на практике — Ø 20мм.

В этом расчете получен внутренний диаметр распределительного коллектора.

Если диаметры всех подводящих труб одинаковые — расчет упрощается.

При расчете коллектора необходимо учесть расстояние между патрубками. Они должны располагаться относительно друг друга на расстоянии трёх диаметров коллектора.

Коллекторы заводского исполнения уже имеют необходимые параметры. Более подробную характеристику можно получить у менеджера.

Схемы обвязки наглядно демонстрирует данный обзор:

Двухтрубная система отопления имеет свои особенности. Смотрите видео:

• 4
• 0
• 10107

Другие публикации от blogerMG

• Электропроводка в гараже: варианты подключения, схемы электропроводки, монтаж 0
• Насадки, инструменты и приспособления для электродрели 0
• Обзор инструмента. Реноватор 0
• Чем герметизировать резьбу или как выбрать идеальный уплотнитель 0
• Уроки механика. Продли жизнь своему гайковерту 0

4 Комментария 4

• variantolog
• 14 февраля 2017, 12:33

• variantolog
• 14 февраля 2017, 12:42

• variantolog
• 14 февраля 2017, 12:48

• Мирко
• 14 февраля 2017, 17:08

Каким бы не был богатым опыт специалиста, и как бы он не был уверен в себе, иногда ему нужно посоветоваться с кем-то. Общение на просторах интернет-сети уже давно стало привычным нам. Разнообразные пользователи сети – будь то профессионал или много знающий любитель – могут выставить в сеть лайфхаки (простые полезные советы на разные темы), которые могут быть с пользой применены для вашего дома.

Какие плюсы пользования ресурсами форума?

• Постоянный поток интересной информации о новых идеях построек.
• Простые и полезные советы для строительства.
• Возможность общения с интересными людьми, опытными мастерами своего дела.
• Рекомендации о выборе инструмента или материалов.
• Также приятным плюсом является отсутствие рекламы, ведь пользователи такие же потребители, как и вы сами.

На нашем форуме размещены все свежие новости строительства, ведь наши специалисты всегда держат руку на пульсе событий строительства. У нас вы найдете полезную информацию для эксплуатации помещения, инвентаря и так далее. Многие считают полезным делать для дома больше своими руками, ведь это и полезно для здоровья, выгодно экономически, и предоставляет некий моральный комфорт. И возникает логичный вопрос: «Как самому сделать?» Ответы можно получить, полистав наш сайт. Именно после посещения этого форума вы ощутите полностью все плюсы. На этом интернет-ресурсе вы найдете сведения для обустройства дачи своими руками. Но многие из тех рекомендаций можно будет учесть и при обустройстве квартиры. Для осуществления бытовых проектов разного масштаба нужен инвентарь. Для общей консультации посетителей сайта создается обзор инструментов, где информация подана просто и доступно.