Коллекторная (лучевая) система отопления частного дома

Основной проблемой отопительной системы большого дома является быстрое остывание теплоносителя. Это характерно для классических однотрубных и двухтрубных систем. Их альтернативой является правильно спроектированная коллекторная система отопления дома своими руками: схемы, узлы, группы.

Установка коллекторной системы отопления

Общая схема коллекторного отопления

Установка коллекторной системы отопления

Во-первых, нужно определиться – а нужна ли коллекторная система водяного отопления? Она применяется только в тех случаях, если скорость остывания теплоносителя в трубах при классической схеме будет критической или в больших домах. Главным отличием является разделение системы на несколько контуров отопления, работающих независимо друг от друга.

Несмотря на положительные стороны сделать правильное коллекторное отопление своими руками будет проблематично. Поэтому перед выбором определенной схемы (или ее составлением) нужно учесть несколько важных факторов актуальности установки:

Установка коллекторной системы отопления
  • Большая площадь дома. Для равномерного теплового распределения нужно делать несколько контуров отопления;
  • Неэффективность монтажа тройниковой схемы. Она может влиять на гидравлическое распределение во всей системе отопления;
  • Необходимость отключения от отопления отдельных помещений. Это один из способов оптимизировать затраты на энергоноситель.

Учитывая эти факторы, коллекторное отопление двухэтажного дома является самым оптимальным способом организации автономного теплоснабжения.

Установка коллекторной системы отопления

Если при расчете стандартной схемы разница между температурами в подающей и обратной трубе составляет более 25°С – это первый признак необходимости установки распределительного отопления частного дома.

Электрическое отопление дома. Достоинства и недостатки

Сегодня мы рассмотрим основные системы электрического отопления частного дома или квартиры. Тем более, что существует много способов электрического отопления, которые мы обязательно рассмотрим.

Плюсы использования

Начнем, как всегда, с преимуществ:

  1. Экологическая чистота при использовании электрических обогревателей, не выделяет вредных выбросов, угарных газов.
  2. Изначально не большие затраты. Не требуется проектной документации.
  3. Практически бесшумные. Надежное оборудование, ломается редко.
  4. Простота монтажа, большинство средств переносных.
  5. Возможность регулировки температуры в каждой комнате. Высокий КПД.
Электрическое отопление дома. Достоинства и недостатки

Минусы использования

К недостаткам относят:

  1. Электрический обогрев зависит от электроэнергии. Электричества нет, нет и тепла.
  2. Нестабильность напряжения, может навсегда вывести из строя котел или электрические приборы.
  3. Высокое электропотребление. Следует учитывать состояние электропроводки. Следует уточнить, какую мощность вам выделяют на дом. Возможно, потребуется трех фазная система электросети.

Первые две проблемы можно эффективно решить покупкой генератора. Соответственно увеличиваются затраты.

Преимущества коллекторной системы отопления

Быстрый, равномерный нагрев всех радиаторов. К каждому отопительному прибору прокладывается свой подающий трубопровод, таким образом, во все радиаторы приходит теплоноситель с одинаковой температурой.

Эстетичность. В большинстве случаев, разводка коллекторно лучевой системы отопления монтируется под полом, поэтому в помещении видны только сами радиаторы и выступающие из под пола короткие участки подающего и обратного трубопроводов.

Удобство при устранении неполадок. В случае, если один из радиаторов дал течь, случайно была повреждена подводящая или обратная магистраль, либо возникли проблемы с арматурой, то для проведения ремонтных работ достаточно перекрыть на распределительном коллекторе подачу теплоносителя к проблемному участку. При этом, перестает работать только один радиатор, все остальные элементы системы продолжают функционировать.

Возможность регулировки/отключения температуры в отдельных помещениях. Если в каких-то комнатах дома никто постоянно не проживает, а к примеру, приезжают гости раз в месяц, то на время отсутствия гостей, в таких помещениях может быть установлена минимальная температура 10-15°C, чтобы не заморозить систему. Таким образом, отпадает надобность нагревать «лишний» теплоноситель.

Распределительный коллектор с циркуляционным насосом Wilo.

Конструктивные особенности плоского солнечного коллектора

Наиболее востребованным вариантом является, согласно многочисленным отзывам, солнечный коллектор плоского типа, который можно изготовить своими руками. Такая система эффективна для организации горячего водоснабжения в теплый период года. В зимнее время КПД устройства очень низкий.

Солнечный коллектор плоского типа. Возможность изготовления своими силами, простота монтажа и обслуживания

Корпус коллектора имеет плоскую квадратную или прямоугольную форму. Он выполняется из металла или другого материала с высоким коэффициентом теплопроводности. Изделие покрывается темной краской для улучшения абсорбирующих корпуса располагается пластина, в которой находится змеевик, изготовленный из медной трубки малого сечения. По трубкам осуществляется циркуляция теплоносителя. Для минимизации потерь тепла внутри корпуса уложен теплоизоляционный материал.

Конструктивные особенности плоского солнечного коллектора

Чтобы мусор не проникал в корпус устройства, он сверху закрывается стеклянной или поликарбонатной крышкой, которая способна усилить нагрев. Для эффективной работы коллектора ее необходимо периодически протирать от загрязнений и пыли.

Плоский солнечный коллектор рекомендуется устанавливать в южных регионах, где данный вариант характеризуется наилучшими показателями цены и эффективности. Такое устройство отличается способностью к самоочищению, высоким КПД в летний период и низкой стоимостью.

Однако плоским коллекторам свойственны значительные тепловые потери, которые возникают вследствие конструктивных особенностей устройства. Такая система имеет низкий КПД в весенне-осенний период. Конструкция характеризуется высокой парусностью, что вызывает опасность повреждения в процессе эксплуатации ее элементов.

Читайте также:  Дизайн интерьера прихожей: фото-идеи и новинки сезона

Как выбрать вид отопления для частного дома

Исходя из опыта различных строек, можно с уверенностью сказать, что самый правильный выбор системы отопления для конкретного дома зависит от того, какой вид энергии наиболее доступен, удаленности жилища от населенных пунктов, материальных возможностей хозяина. В любой из систем отопления есть плюсы и минусы, поэтому прежде, чем принять решение, посоветуйтесь с проектировщиками.

Конечно, если есть подводка газа к дому или даже к району, то лучше всего выбрать водяной нагрев при газовом теплогенераторе (котле). Газ на настоящее время — наиболее дешевый вид энергии. Однако зимой бывают падения давления газа до 100-120 мм вод. ст., при норме для котлов 180 мм вод. ст., что может привести к отключению отопительной системы.

Для отопления можно воспользоваться электроконвекторами. В случае если возможен подвод электричества достаточных мощностей (если у вас установлено оборудование мощностью выше 10 кВт, необходимо подключение трехфазного провода и согласования с органами энергосбыта), то можно воспользоваться другими видами электрообогрева. Однако тогда вы будете полностью зависеть от подачи электроэнергии.

Обладателям домов, удаленных от цивилизации, придется задуматься о создании независимой системы отопления.

Например: устройства в доме печей, каминов на твердом топливе. Главная опасность при неправильном устройстве печей: возможность попадания углекислого газа в помещение, поэтому нужны хорошие печники. Как альтернативу печей можно поставить котел на твердом топливе: дровах и угле для водяного отопления. При устройстве датчиков такие котлы смогут поддерживать нужную температуру без участия электричества. Или же использовать котлы на жидком топливе, правда, с учетом, что выбросы от сжигания дизтоплива вредны здоровью, а также, что 1 кВт энергии обойдется в 4-5 раз дороже, чем при применении твердого топлива.

Для того, чтобы быть уверенными, что в вашем доме будет всегда тепло, возможно, стоить позаботиться о том, чтобы можно было воспользоваться разными источниками энергии. К примеру, иметь камин на твердом топливе или приобрести котел, работающий на разных видах топлива, который производится европейскими производителями, однако, его цена превысит суммарную цену одиночных котлов, работающих на разном топливе.

Важнейшей характеристикой текущих затрат является стоимость топлива и расход его в единицу времени.

В настоящее время цены на топливо составляют примерно:

1 л солярки — 0,4 $. Стоимость 1кВт •ч энергии— 0,04 $.

1 м3 природного газа для частника — 0,04 $. Стоимость 1 кВт •ч энергии — 0,005 $.

1 л пропан-бутановой смеси — 0,2 $. Стоимость 1 кВт •ч энергии — 0,018 $.

1 кВт •ч электрической энергии для частника — 0,03 $.

1 кг угля в среднем 0,2 $. Стоимость получения 1 кВт •час энергии (0,04 $).

Внимание! В данной статье все цены представлены на период 2009 года.

Лучевая система отопления (коллекторная)

В этой статье я расскажу, что такое лучевая система отопления. Иногда я буду «сбиваться» и упоминать монтаж данной системы, однако не обращайте внимания, пока что важнее уяснить принципиальное устройство лучевой системы – как проходят трубы от котла и обратно. Возможно, вы ещё не знаете, что такое коллектор и для чего, т. к. речь о нём ещё предстоит… не важно, просто читайте.

Что такое лучевая система отопления?

Лучевая система отопления называется ещё коллекторной системой. Потому что каждый радиатор здесь присоединён к устройству, которое называется распределительным коллектором:

Обратите внимание на приведённой схеме: от коллектора к каждому радиатору идёт своя собственная подающая труба, и от каждого радиатора к коллектору же возвращается обратка. Получается, что каждый радиатор подключен к коллектору, не зависимо от других радиаторов.

(Полагаю, вы догадываетесь, что коллектор присоединяется к отопительному котлу своими обраткой и подачей, просто на схеме выше этого не показано. Следует также уточнить, что радиаторы могут присоединяться к коллектору и попарно – если они находятся в одном помещении.)

Плюсы коллекторной системы отопления

Благодаря независимому подключению (см. схему выше), имеется возможность при необходимости отключить один радиатор, не отключая остальные и, тем более, всю отопительную систему. Это не обязательно для ремонта вышедшего из строя радиатора, а возможно, что вам просто не нужно какое-то время отапливать какое-либо помещение.

Тогда ваш котёл будет работать более экономно. Для чего отключать радиаторы, кроме ремонта? Да мало ли. Например, там, где я живу, высокие грунтовые воды, отчего погреба не устраивают. Один мой сосед для хранения овощей и прочих припасов сделал одну комнату холодной, обмотав одеялом радиаторы в этой комнате.

При лучевой же схема подключения достаточно было бы привернуть соответствующий вентиль на коллекторе…

Ещё плюс коллекторной схемы – возможность упрятать трубы в пол, в стены, за навесной потолок… чтобы не «цепляться» за них глазами:

Ещё плюс – использование в таком подключении труб примерно одной длины, одного диаметра и отсутствие их промежуточных соединений. Одинаковость диаметров обеспечивает равномерный перепад давления. Одинаковая длина даёт одинаковый расход теплоносителя через каждый радиатор. Ну а отсутствие лишних соединений сокращает время монтажных работ и риск протечек.

Правила и схемы монтажа лучевой системы отопления

Посмотрите на схему:

От котла (К) подающая труба идёт к коллектору (труба, направленная от котла вверх – если смотреть по схеме). На этой трубе установлен насос (на самом деле, насос лучше ставить на обратке перед котлом, но оставим это пока на совести составителей схемы).

Лучевая система отопления (коллекторная)

От коллектора подающие трубы отходят к радиаторам (на схеме они в виде «пружинок»). А от радиаторов трубы возвращаются к обратному коллектору, от которого идёт общая обратка к котлу. Трубы, которыми радиаторы присоединяются к коллекторам, как раз проще всего спрятать…

Читайте также:  Дверь гармошка – принципы установки и пошаговая инструкция сборки

При проектировании лучевой системы нужно учесть следующее: длины труб, идущих к радиатору или обратно, должны быть в пределах 20 м.

На следующей схеме тоже лучевая отопительная система:

Обычно трубы коллектора 3/4″, то есть, это размер для подключения к котлу. А радиаторы к коллектору присоединяются трубами 1/2”.

Раскладываем трубы по черновому полу (плитам перекрытия и т. д.), сами трубы заключаем в теплоизоляцию и заливаем цементной стяжкой толщиной 5…7 см:

В результате из стяжки будут торчать отрезки труб длиной, необходимой и достаточной для присоединения радиаторов.

Важно! Если коллектор и радиаторы на одном этаже, то, скорей всего, коллектор окажется выше радиаторов. Поэтому в нём будет накапливаться воздух. Чтобы этого не было, на коллекторах – и на подаче, и на обратке – ставят автоматические воздухоотводчики.

Впрочем, на радиаторах для удаления воздуха тоже предусмотрены краны Маевского.

Ещё вариант монтажа лучевой системы:

Здесь коллектор на первом этаже или в подвале, радиаторы – на следующем этаже. В этом случае трубы от коллектора крепятся к стенам нижнего этажа, выводятся сквозь перекрытия к местам установки радиаторов.

Ещё одна схема лучевой системы отопления — коллектор работает на два этажа:

При такой схеме нужно озаботиться мощностью циркуляционного насоса – чтобы он был в состоянии прокачать теплоноситель на оба этажа. Лучше же установить отдельный коллектор на каждый этаж и для каждого поставить отдельный насос, чтобы можно было управлять каждым насосом независимо от второго.

Подытоживаем. Лучевая система отопления не портит внешний вид помещений и хороша по разным техническим параметрам. Так что, так что…

лучевая система отопления

Плюсы и минусы коллекторной системы отопления в квартире

Идеальных приборов не бывает, но существуют объективные критерии оценки их работы. Играет роль удобство применения, финансовые затраты на установку, срок бесперебойного функционирования.

  • Каждый элемент, подключенный к распределительной гребенке, управляется независимо от других. При необходимости осмотра или замены он отключается без нарушения работы коллектора. В каждом помещении поддерживается оптимальная комфортная температура.
  • При параллельном подключении приборов используются трубы меньшего диаметра, чем при последовательной схеме. Это создает определенную экономию при монтаже.
  • Уменьшается количество потерь тепла, соответственно, повышается коэффициент полезного действия системы. Автоматическое регулирование подачи теплоносителя снижает расход топлива в нагревательном котле.
  • Цельная труба исключает протечки. Для большей сохранности пластиковый отопительный контур оборачивают защитной пленкой перед заливкой бетонной смесью. Подключения к радиаторам делаются выше уровня пола, чтобы обеспечить прямой доступ для профилактического осмотра или устранения неисправности.

Из относительных недостатков коллекторной системы выделяются следующие моменты:

Несмотря на проблемы, самостоятельный контроль уровня тепла в квартире заставляет смириться с указанными недостатками. В современных новостройках традиционные системы отопления легко заменяются коллекторным оборудованием. Учитывая специфику установки гребенок и прокладки большого количества труб, лучше обратиться к специалистам. Монтаж производится до заливки бетонной стяжки и укладки напольного покрытия.

Монтаж системы отопления коттеджа

После обустройства котельной, согласно схеме отопления коттеджа, монтируются радиаторы. Основные параметры, по которым потребители выбирают радиаторы: размеры, мощность и материал, из которого они изготовлены.

Внутренняя разводка

Опрессовка

Перед запуском системы отопления, необходимо провести проверку всех узлов и соединений. Для этого систему опрессовывают. То есть нагнетают воздух либо воду под давлением в 2-2,5 раза превышающем рабочее и оставляют на сутки. За это время обнаруживаются и устраняются протечки в местах соединения частей системы. Первый раз котел рекомендуется нагреть не более чем на 40 С. После заполнения всей системы водой, проверяется каждый радиатор на прогреваемость и в целом вся отопительная система. После проверки мощность нагревания котла можно увеличить.

Как сделать отопление в частном доме – схема

Системы отопления, устанавливаемые в частные дома, бывают одно- и двухтрубными.

  • Однотрубная схема подразумевает подключение радиаторов к единому коллектору, одновременно выполняющему функции обратки и подачи, проходя через все батареи в виде замкнутого кольца.

  • В двухтрубной схеме теплоноситель поступает в батарею по одной трубе, возвращается по другой.

Для правильного выбора схемы отопления желательно обратиться к специалисту. Двухтрубная схема отопления является более современной и надежной. Более того, несмотря на кажущуюся простоту и дешевизну однотрубной схемы, можно утверждать, что она и дороже, и сложнее двухтрубной.

Однотрубные схемы

Так как в этой схеме вода, проходя от радиатора к радиатору, все больше и больше теряет тепло, то требуется наращивание мощности путем прибавления секций в батарее. Помимо этого, подающий коллектор должен быть большего диаметра, чем коллектор в двухтрубной схеме. Также в однотрубной схеме затруднительно наладить автоматическое управление из-за взаимного влияния радиаторов.

Для дачного или небольшого домика, где будет не более пяти батарей, хорошо подойдет однотрубная горизонтальная схема (или, как ее еще называют, – ленинградка). Если радиаторов будет больше пяти, то функциональность этой схемы снизится до нуля, так как последние батареи будут холодными.

Читайте также:  Выбор и монтаж электрического котла для отопления частного дома

Другой вариант заключается в использовании однотрубных вертикальных стояков в двухэтажном доме. Это относительно распространенная схема, доказавшая свою эффективность.

Двухтрубные схемы

При двухтрубной разводке теплоноситель доставляет во все радиаторы воду одинаковой температуры, что позволяет не наращивать количество секций. Так как магистрали разделены на обратную и подающую, возможна реализация автоматического управления батареями при помощи термостатического вентиля.

В такой схеме диаметр трубопровода будет меньше, а сама схема – проще. Двухтрубные схемы бывают следующих разновидностей:

  • Тупиковая: трубопровод разделен на ветви, в которых теплоноситель движется навстречу друг другу;

  • Попутная двухтрубная система: в ней обратный коллектор выступает в роли подающего, а теплоноситель течет в одном направлении, делая из схемы кольцо;

  • Коллекторная (лучевая). Эта схема является самой дорогой – трубы от коллектора идут отдельно к каждой батарее скрытым способом – через пол.

Двухтрубная схема открытой системы. При прокладке горизонтальных магистралей большого диаметра под уклоном в 3–4 мм на 1 м система может работать самотеком. Для такой схемы не требуется циркуляционный насос, она полностью энергонезависима. Без насоса могут работать и однотрубная, и двухтрубная системы, главное, чтобы была возможность для естественной циркуляции.

Двухтрубная схема закрытой системы. Для открытой системы отопления нужно установить расширительный бак в самой верхней точке, который будет сообщаться с атмосферой. Это решение для самотечных сетей, по-другому в них это выполнить невозможно. Если же на обратную магистраль будет установлена расширительная емкость мембранного типа (недалеко от котла), то система будет закрытой, функционирующей под избыточным давлением. Такой вариант является более современным и применяется в сетях с принудительной циркуляцией теплоносителя.

Совет. Если вы владеете небольшим, до 150 кв. м, домом, то для вас отлично подойдет обычная двухтрубная схема с принудительной циркуляцией теплоносителя. Диаметры главного трубопровода не будут превышать 25 мм, ответвлений – 20 мм, а подводок – 15 мм.

Читайте материал по теме: Какой полипропилен лучше для отопления

Как выбрать радиаторы

Весь ассортимент радиаторов сводится к 4 видам:

  • Чугунные (современные) – обычные и декоративные. Долго прогреваются и долго отдают тепло. Долговечны. Тяжелые, достаточно дорогие, монтаж производится только вдвоем. Декоративные импортного производства заоблачно дорогие. В частном доме применение таких радиаторов обосновано только при использовании красивых декоративных моделей. Так называемая «вечность» чугуна вдребезги разбивается о недолговечность межсекционных прокладок – может статься, что через десяток лет радиаторы придется перебирать;
  • Алюминиевые. Быстро прогреваются и быстро отдают тепло;
  • Биметаллические – на прочные стальные трубы нанизаны элементы из алюминия. Самый лучший вариант радиаторов, недостатков практически нет, но это дорогой вариант;
  • Стальные тонкостенные радиаторы. Самые дешевые и распространенные. Подвержены коррозии, плохо устойчивы к высокому давлению в многоэтажках.

Радиаторы еще делятся по конструкции на секционные, панельные и регистры. Панельные радиаторы рассчитаны на давление до 0,6 МПа. Плюс панельных радиаторов – то, что в комплект входит крепеж, пробки, кран Маевского, а к секционному радиатору все эти детали придется покупать отдельно. Регистры — стальные батареи из металлических труб без радиаторов.

Как выбрать радиаторы

Устройство громоздкое, требует большого количество теплоносителя, не слишком эффективное. Декоративные качества трубчатых регистров не позволяют устанавливать их в домах и квартирах.

Практически выбор радиаторов в частном доме зависит от Ваших финансовых возможностей и визуальных предпочтений. Самые дешевые стальные радиаторы свободно простоят лет 15-20 и больше, затем в случае протечки – можно заменить или просто выбросить одну секцию и перепаять трубы и пользоваться радиаторами дальше.

В многоквартирных домах нельзя устанавливать панельные радиаторы и не стоит устанавливать тонкостенные стальные радиаторы – только если уверены, что они выдержат давление до 16 атмосфер (это максимум, рабочее давление в многоэтажках не поднимается выше 1,0 МПа=10 атмосфер).

Как рассчитать количество секций радиаторов и фитингов?

Традиционный совет – 100 Вт на 1 м² площади помещения с одной наружной стеной и одним окном, 120 Вт на 1 м² площади помещения с двумя наружными стенами и одним окном 130 Вт на 1 м² площади помещения с двумя наружными стенами и двумя окнами.

Считают необходимое количество тепла, полученную мощность увеличивают на 20 % (умножают на 1,2) и получают необходимую мощность отопительного агрегата. Делят мощность на мощность одной секции радиатора и получают количество секций. Если вы живете на севере Российской Федерации, стоит увеличить количество секций и мощность котла еще процентов на 20.

Как выбрать радиаторы

Но эти расчеты верны при температуре входящего теплоносителя 90°С, отходящего — 70°С. В реальности такие температуры не существуют ни в частных домах, ни в многоквартирных. Максимальная температура теплоносителя в трубопроводе подачи обычно не превышает 60-70°С. Для нормальной теплоотдачи необходимо увеличить число секций в полтора раза. Кроме того, из-за особенностей однотрубной системы и учета понижения температуры в каждом последующем радиаторе увеличивают количество секций на 10 %.

Более точный способ – расчет теплопотерь через стены, окна, крышу, пол в зависимости от материалов стен, утепления, типа окон. Метод более точный, но трудоемкий, применяется в основном проектантами.