Как рассчитать коллекторную систему отопления

Как рассчитать коллекторную систему отопления

Чтобы обеспечить равновесие и стабильность, все элементы системы отопления должны подходить друг к другу по своей пропускной способности, которая зависит от сечения труб. Основной принцип, по которому должен рассчитываться коллектор отопления, гласит: распределительный гидроколлектор должен иметь площадь поперечного сечения корпуса, равную или большую суммарной площади сечений всех отводящих веток, а площадь сечения сборной гребенки – не меньше суммы площадей подводящих трубопроводов.

Несоблюдение этого требования при конструировании коллектора приведет к недостаточной интенсивности подачи теплоносителя, что сильно снизит качество отопления.

Формула расчета

В виде формулы правило площадей будет выглядеть так:

S0 = S1 + S2 + S3 + Sn,

где S0 – это площадь сечения гребенки,

S1-Sn – площади сечений отходящих веток.

Трубопроводы, входящие в гидроколлектор, в расчет не берутся.

Эту формулу можно привести в более понятный вид, вспомнив школьный курс геометрии. Сечение рассчитывается по формуле S = π * r², но для простоты и удобства расчет коллектора лучше производить через диаметр: S = π * d 2 /4. Следуя этой формуле, исходное равенство преобразуется в такую конструкцию:

π * d0 2 /4 = π * d1 2 /4 + π * d2 2 /4 + π * d3 2 /4 + π * dn 2 /4,

где d0 обозначает диаметр гребенки,

d1-dn – внутренние размеры отводящих веток.

Сократив число Пи и занеся все под знак квадратного корня, можно значительно упростить расчеты:

d0=2 * √(d1²/4 + d2²/4 + d3²/4 + dn²/4).

Так выводится универсальная формула, подходящая для того, чтобы рассчитать гидроколлектор любой сложности и конфигурации. Если все отходящие ветки отопления имеют одинаковый размер, равенство упрощается еще сильнее:

где N обозначает количество отводящих от гребенки веток.

Помимо размеров труб коллектора, нужно также учесть расстояния между ними. Так, расстояние между входной и выходной группами веток должно равняться шести диаметрам, а ветки отопительных контуров должны быть удалены друг от друга на три размера.

Выбор правильного диаметра труб

Разобрать схему расчета диаметра гребенки недостаточно для того, чтобы собрать эффективный гидроколлектор. Нужно также понять, какого диаметра должны быть трубы, чтобы баланс системы соблюдался. Основан подбор труб на их внутреннем диаметре, от которого зависит площадь сечения и пропускная способность, то есть количество воды, которое может пройти через систему отопления за единицу времени.

Считается, что для обеспечения комфортной температуры ветки, отходящие от коллектора, должны отдавать 1 кВт тепла на каждые 10 м 2 помещения. Обычно предусматривают 20% запас на случай чрезмерных заморозков, то есть нужно 1,2 кВт на каждые 10 м. Учитывая, что оптимальная скорость движения теплоносителя равна 0,4-0,7 м/с, а ее температура составляет 80 градусов, для помещения площадью 20 м 2 нужны трубы сечением около 10 мм. Расход воды, покидающей гидроколлектор, при этом составит 110 л/час.

Расчет всех этих цифр ведется по сложной формуле, заменить которую проще таблицей. С помощью таблицы легко можно соотнести размер помещения с необходимым размером трубопроводов, зная нужную тепловую мощность системы.

Упрощенная же схема расчета выглядит так: D = √354∙(0,86∙Q:Δt):V, где:

• D – диаметр трубы в сантиметрах;
• Q – тепловая мощность отопления в киловаттах (1,2 кВт на каждые 10 м 2 );
• Δt – разница температур на подаче из гребенки (80 градусов) и возврате (обычно 65-70 градусов);
• V – скорость воды в м/с (0,4-0,7 м/с при оптимальном варианте).

Отдельно стоит отметить требуемую мощность насосного узла, устанавливаемого в гидроколлектор. Он заставляет воду циркулировать внутри системы отопления. Она основана на коэффициенте пропускной способности, которая, в свою очередь, зависит от расхода воды и диаметра труб и измеряется в м 3 /ч.

Пример расчета

Чтобы формула расчета коллектора была более наглядной и понятной, стоит рассмотреть примерную ситуацию. Допустим, есть дом площадью 100 кв. м., в котором установлено два контура отопления и один контур нагрева воды для бытового применения. Соответственно, в гидроколлектор будет входить три ветки. Нужно подсчитать необходимый размер гребенки, чтобы на все контуры системы хватало горячей воды.

Внутренний диаметр труб коллектора можно узнать из таблиц соответствия диаметров и материалов, из которых они сделаны, а можно посчитать самостоятельно с помощью простой линейки. Для примера примем размер равный 20 мм. Все три трубы системы у нас будут одинаковыми. Нужно подставить число 20 в выведенную ранее формулу, и тогда получается:

d0 = 2 * √(20 2 /4 * 3) = 2 * √300 ≈ 36 мм

Важно! Учтите, что если после извлечения корня получается дробное число, округлять его следует в большую сторону, чтобы размер гребенки наверняка подошел.

В представленном примере внутренний диаметр коллектора должен равняться как минимум 36 мм. Подобрать нужный материал трубы, формирующей гидроколлектор, можно из тех же таблиц, или проконсультировавшись в строительных магазинах.

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.

Расчет отопления в частном доме

Расчет отопления в частном доме с помощью онлайн-калькулятора – рассчитайте теплопотери, мощность котла и секции радиаторов отопления по СНиП.

В процессе строительства любого дома, рано или поздно возникает вопрос – как правильно рассчитать систему отопления? Это актуальная проблема не исчерпает свой ресурс никогда, ведь если вы купите котел меньшей мощности, чем необходимо, придется затратить много сил для создания вторичного обогрева масляными и инфракрасными радиаторами, тепловыми пушками, электрокаминами, что также приведет к колоссальному расходу электроэнергии. Если же вы создадите систему отопления с чрезмерным запасом, то оборудование будет работать в половину мощности, а топлива будет потреблять практически столько же.

Наш калькулятор расчета отопления частного дома поможет вам не допустить типичных ошибок начинающих строителей. Вы получите максимально приближенное к реальности значение теплопотерь, производительности оборудования, количества секций радиатора и прочих данных, необходимых для создания надежной системы отопления. Главным преимуществом калькуляторов КАЛК.ПРО является высокая точность расчетных данных и минимальные знания со стороны пользователя – весь процесс автоматизирован, исходные параметры максимально обобщены, а их значения вы можно легко заполнить, опираясь на собственный опыт.

Система отопления своими руками

Выполнить расчёт системы отопления частного дома без оценки теплопотерь окружающих конструкций невозможно.

В России, как правило, долгие холодные зимы, здания теряют тепло из-за перепадов температур внутри и снаружи помещений. Чем больше площадь дома, ограждающих и сквозных конструкций (кровля, окна, двери), тем большее значение теплопотерь выходит. Существенное влияние оказывает материал и толщина стен, наличие или отсутствие теплоизоляции.

Например, стены из дерева и газобетона обладают намного меньшим показателем теплопроводности, чем кирпич. Материалы с максимальными показателями теплового сопротивления используются в качестве изоляции (минеральная вата, пенополистирол).

Перед созданием отопительной системы дома, нужно тщательно продумать все организационные и технические моменты, чтобы сразу после постройки «коробки», приступить к финальной фазе строительства, а не откладывать на долгие месяцы долгожданное заселение.

Отопление в частном доме базируется на «трех слонах»:

• нагревательный элемент (котел);
• система труб;
• радиаторы.

Какой котел лучше выбрать для дома?

Котлы отопления являются главным компонентом всей системы. Именно они будут обеспечивать тепло вашего дома, поэтому к их выбору нужно относиться особенно внимательно. По типу питания их подразделяют на:

• электрические;
• твердотопливные;
• жидкотопливные;
• газовые.

Каждый из них имеет ряд существенных преимуществ и недостатков.

1. Электрические котлы не завоевали большой популярности, в первую очередь из-за достаточно большой стоимости и дороговизне в обслуживании. Тарифы на электроэнергию оставляют желать лучшего, есть вероятность разрыва линий электропередач, в результате которого ваш дом может остаться без отопления.
2. Твердотопливные котлы часто используются в глухих деревнях и поселках, где нет централизованных коммуникационных сетей. Они нагревают воду за счет дров, брикетов и угля. Важным недостатком является необходимость постоянного контроля горючего, в случае, если топливо прогорит, и вы не успеете пополнить запасы, дом перестанет отапливаться. В современных моделях эта проблема решена, за счет автоматического податчика, но цена таких устройств намного выше.
3. Жидкотопливные котлы, в подавляющем большинстве случаев, работают на дизельном топливе. Они обладают отличной производительностью из-за высокого КПД горючего, но большая цена на сырье и потребность резервуаров с дизелем, ограничивает многих покупателей.
4. Самым оптимальным решением для загородного дома являются газовые котлы. Из-за небольшого размера, низкой цены на газ и высокой теплоотдачи они завоевали доверие большей части населения.

Как выбрать трубы для отопления?

Магистрали отопления снабжают все обогревательные устройства в доме. В зависимости от материала изготовления, они подразделяются на:

• металлические;
• металлопластиковые;
• пластиковые.

Трубы из металла наиболее сложные в монтаже (из-за необходимости сварки швов), подвержены коррозии, обладают большим весом и дорого стоят. Преимуществами является высокая прочность, устойчивость к перепадам температур и способность выдерживать большие давления. Они используются в многоквартирных домах, в частном строительстве применять их нецелесообразно.

Полимерные трубы из металлопластика и полипропилена очень схожи по своим параметрам. Легкость материала, пластичность, отсутствие коррозии, подавление шумов и, конечно же, низкая цена. Единственным отличием первых, является наличие алюминиевой прослойки между двумя слоями пластика, из-за которого увеличивается показатель теплопроводности. Поэтому трубы из металлопластика применяются для отопления, а пластиковые для водоснабжения.

Выбираем радиаторы для дома

Последний элемент классической системы отопления – радиаторы. Они также разделяются по материалу на следующие группы:

• чугунные;
• стальные;
• алюминиевые;
• биметаллические.

Чугунные батареи знакомы всем с детства, потому что устанавливались почти во всех многоквартирных домах. Они обладают высокими показателями теплоемкости (долго остывают), устойчивы к перепадам температур и давлений в системе. Минусом является большая цена, хрупкость и сложность монтажа.

На смену им пришли стальные радиаторы. Большое разнообразие форм и размеров, небольшая стоимость и простота установки повлияли на повсеместное распространение. Тем не менее, у них тоже есть свои недостатки. Из-за низкой теплоемкости батареи быстро остывают, а тонкий корпус не позволяет использовать их в сетях с высоким давлением.

В последнее время набирают популярность обогреватели из алюминия. Их главным преимуществом является высокая теплоотдача, это позволяет прогревать комнату до приемлемой температуры за 10-15 минут. Однако они требовательны к теплоносителю, если внутри системы в больших количествах содержится щелочи или кислоты, то срок службы радиатора значительно сокращается.

Также сейчас широкое распространение получают биметаллические радиаторы, у которых внутренние стенки выполнены из устойчивой к коррозии и давлению стали, а снаружи из алюминия с высокими показателями теплоотдачи. Обогреватели обладают высоким сроком службы около 20-30 лет. Благодаря подобным качествам это самые дорогие изделия на рынке, однако они более чем оправдывают свою стоимость.

Используйте предложенные инструменты для расчета отопления частного дома и проектируйте систему отопления, которая будет эффективно, надежно и долго обогревать ваш дом, даже в самые суровые зимы.

Коллекторы для отопления — монтаж, расчет и установка своими руками

Особенности лучевой схемы коллекторов для отопления

Элементы схемы отопления

1. Источник тепловой энергии. Он является первой отправной точкой, от которой нагретый теплоноситель направляется в трубопроводы и радиаторы отопления. Мощность теплоагрегатов необходимо по возможности точно рассчитать, чтобы оборудование функционировало в соответствии со своим назначением.

Процесс выбора котла и расчет его параметров очень важный момент при создании отопительной конструкции. Заниженный показатель мощности не даст работать схеме в полной мере, в результате чего в комнатах будет не достаточно тепло. Завышенная величина требуемой теплоотдачи приведет к перерасходу топлива, что потребует установки регулирующих элементов, а соответственно дополнительных финансовых расходов;
Циркуляционный насос. Закрытой отопительной схеме с гребенкой требуется принудительная циркуляция теплоносителя. Для этого выполняют установку циркуляционных насосов в системе отопления, благодаря которым создается необходимое давление для передвижения нагретой жидкости, обеспечивается оптимальная температура, гарантирующая качественную работу.

При выборе циркуляционного насоса, согласно инструкции, учитывают ряд параметров. Мощность двигателя циркуляционного прибора не относится к основным показателям, она всего лишь определяет количество энергии, потребляемую двигателем. Внимание следует уделять скорости и объему перекачиваемой жидкости за единицу времени.

Выбирать насосы нужно очень тщательно. Дело в том, что для обеспечения качественного обогрева необходимо подбирать его с запасом по мощности, превышающем расчетные параметры примерно на 10 процентов, поскольку нередко владельцы недвижимости добавляют площадь обогрева, не делая замену циркуляционного прибора.
Коллектор для радиаторного отопления. Он является важным элементом системы теплоснабжения по аналогии с котлом или насосом. Именно коллектор для радиаторного отопления придает схеме «лучистость», поскольку выполняет функцию распределения и обеспечивает подачу жидкого теплоносителя на все батареи отопления.

Для таких систем дополнительно используют различные запорно-регулирующие или терморегулирующие элементы. Благодаря коллектору, в каждой ветке отопительной конструкции удается обеспечить необходимый расход теплоносителя. Монтаж термометров и автоматических воздухоудалителей дополнительно гарантирует качественную работу теплосети без затрат (прочитайте также: «Монтаж систем отопления дома по правилам»).

Подбор типа гребенки, а их выбор на отечественном рынке огромен, осуществляют в соответствии с планируемым количеством контуров обогрева и радиаторов отопления. Кроме этого, распределительные коллекторы для отопления различают в соответствии с материалом изготовления, их производят из стали, латуни или полимерных материалов.

Коллекторная схема системы отопления. В чем превосходство?

Монтаж и запуск в эксплуатацию энергоэффективной, надёжной и недорогостоящей системы отопления всегда были одними из главных вопросов на стадиях проектировки и возведения жилого фонда. Чтобы создать уют для жильцов в зимнее время необходимо максимально точно рассчитать тепловую нагрузку и качественно установить необходимые компоненты отопления. Из года в год просматривается тенденция в необходимости снижения энергозатрат. Старые, неэффективные системы требуют срочной замены на более новые, с лучшими показателями теплоотдачи. Именно о таких, о коллекторных системах отопления будет идти речь в этой статье.

Виды отопительных систем и их отличие

Системы отопления в основе своей имеют принцип циркуляции горячей воды. Исходя из этого выделяют:

• систему отопления с циркуляцией на основе естественного давления;
• систему отопления с циркуляцией посредством насоса;

Не стоит особо останавливаться на описании первой системы, так как данная установка давно считается устаревшей и практически не используется при строительстве нового жилья из-за ее низкой эффективности. Такое отопление используется в небольших частных домах и некоторых коммунальных учреждениях. Укажем лишь что в основе её функционирования лежит принцип физической разницы плотности теплой и холодной воды, что приводит к её циркуляции.

Система отопления с принудительной циркуляцией предусматривает наличие специальных насосов, обеспечивающих циркуляцию. Этот способ даёт практическую возможность отапливать большее количество помещений, нежели первый. Соответственно, данная система считается наиболее эффективной. Существует огромный выбор насосов для циркуляции теплоносителя в системе, что дает возможность варьировать с их мощностью и другими качественными характеристиками исходя из размеров помещений и их количества.

Система отопления с циркуляцией посредством насоса делится:

• двухтрубная (подключение радиаторов и труб параллельным способом, что влияет на скорость и равномерность подогрева);
• однотрубная (последовательное подключение радиаторов, что определяет простоту и дешевизну в прокладке системы отопления).

Коллекторная система отопления отличается высокой энергоэффективностью по сравнению с вышеперечисленными благодаря тому, что каждый радиатор подключён персонально к одному подающему и одному обратному трубопроводу, подача воды по которым осуществляется с помощью коллекторов.

Особенности коллекторной системы и её отличия заключаются в следующем:

Коллекторная разводка системы отопления предусматривает, что каждый радиатор регулируется самостоятельно и не зависит от работы других. Кроме того, в коллекторной системе зачастую используются другие отопительные приборы, которые также работают автономно от коллекторов. Радиаторы монтируются параллельно к коллекторам, что по принципу работы делает коллекторную систему схожую с двухтрубной.

Монтаж коллекторов осуществляется в отдельном подсобном помещении, либо специально отведенном для этого шкафу-стенде, спрятанном в стене. Место под коллекторы необходимо заранее планировать, так как они могут быть довольно внушительных размеров. Размеры распределительных коллекторов зависят от мощности радиаторов, которые зависят от размеров помещений.

Коллекторная разводка системы отопления значительно выигрывает у других вышеперечисленных систем отопления возможностью производить демонтаж и замену радиатор без необходимости остановки всей системы. Также коллекторная разводка требует для своего функционирования большего количества трубопровода, чем двухтрубная система. Несмотря на значительные одноразовые затраты на этапе строительства, данные меры положительно сказывается на дальнейшей энергоэффективности системы. Именно поэтому коллекторная система отопления обладает наибольшим эффектом и быстро окупается при строительстве жилья с большой площадью.

Положительные и отрицательные стороны коллекторной схемы

Планируя установку отопления с коллекторной разводкой, следует тщательно изучить техническую сторону вопроса и определить все положительные и отрицательные качества этой системы. Учитывая данные качества при строительстве дома, вам удастся добиться наибольшей его энергоэффективности.

Положительные качества коллекторной системы:

• непосредственный контроль каждого отдельного радиатора системы;
• дифференцированный подход к распределению тепла в каждом помещении, что даёт возможность эффективно поддерживать необходимую температуру во всём доме, экономя при этом;
• простота в эксплуатации, возможность доступа к каждому компоненту системы без вмешательства в работу остальных;
• эстетическая составляющая, которая заключается в возможности монтажа трубопровода и вспомогательных узлов системы в стене или в полу;
• высокая окупаемость, связанная в эффективном потреблении энергоресурсов.

Отрицательные качества:

• высокие затраты на начальном этапе проектирования и установки, связанные с необходимостью использования труб и дополнительных компонентов;

Как видим, минусов не много, они не существенны в сравнении с плюсами системы. Поэтому коллекторную систему отопления по праву считают лучшим решением сегодня.

Компоненты коллекторной системы отопления

Комплекция коллекторной системы отопления подобна по своему набору двухтрубной (тройниковой) системе. Главным, самым дорогим компонентом является котёл. От его эффективности зависит энергоэффективность работы системы. Мощность котла зависит от отапливаемой площади и теплопотерь. В связи с этим, выбор котла и расчет его эффективности являются достаточно серьёзной частью проектирования, требующее консультаций со специалистом.

На втором плане по праву считают уровень теплоотдачи системы, за которую отвечают радиаторы. Но не стоит также забывать про возможные теплопотери. Для их минимизации стоит задуматься над качественным утеплением дома.

Коллекторная разводка систем отопления предусматривает наличие встроенного насоса для циркуляции теплоносителя. Насос увеличивает теплоотдачу системы, позволяя теплоносителю как можно быстрее циркулировать.

Важным элементом системы является коллектор. Коллектор выполняет функцию распределителя теплоносителя, способствуя эффективной подаче воды. Коллектор состоит из различных регуляторов, клапанов, термодатчиков, позволяющих регулировать комнатную температуру.

Принцип работы коллектора и как его выбрать

Коллектор, или «гребёнка», как его часто называют в народе, имеет в своём основании две главные трубы (подающую и обратную), к которым подведены патрубки. Каждый такой патрубок имеет в своём продолжении подающий либо обратный трубопровод, соответственно. На подающий коллектор устанавливают насос для циркуляции горячей воды.

На подающем коллекторе монтируют сервопривод, для перекрытия клапана. При достижении температуры воды заданным параметрам термодатчик, срабатывая, приводит в действие сервопривод, который передавливает клапан. Клапан, в свою очередь, блокирует дальнейшую подачу воды до очередного момента её охлаждения на определённое количество градусов.

После отдачи тепла через радиатор в помещение, вода по обратному кругу системы возвращается в котёл, где она снова подогревается и подается в коллектор для дальнейшей циркуляции.

Поддержание необходимого давления воды на подающем коллекторе достигается установкой специальных регуляторов. Они так же регулируют необходимое количество воды.

На выбор необходимого коллектора влияют такие факторы:

• площадь помещений;
• количество радиаторов;

Выбор труб

Главным моментом монтажа коллекторной разводки – правильный выбор труб. В монтаже данной системы используют большое количество соединений, что влечёт за собой применение большого количества зажимов, фитинга. Для этой цели наиболее подходящим будут мягкие, гибкие шовные металлопластиковые или полиэтиленовые трубы. Для выхода патрубков из коллектора используются медные трубы.

Данные трубы обладают свойствами предотвращения попадания воздуха благодаря специальному покрытию внешней стороны поверхности.

Наиболее оптимальный диаметр труб – 16 мм. Однако по данному вопросу следует проконсультироваться со специалистом.

Коллекторная разводка для тёплого пола

Монтаж тёплого пола коллекторной разводкой осуществляется подобно обычному водяному полу. Можно вмонтировать теплоотдающий элемент под покрытие пола с последующим подсоединением к коллектору. Практика показывает: возможно компоновать коллектор для отопления пола вместе с отоплением через радиаторы, но делать этого не стоит. Системы разнотемпературные.

Стоит помнить о терморегулировании: теплые полы имеют меньшую теплоотдачу, радиаторы — большую.

Коллекторная система отопления сегодня является наиболее эффективной, экономной, быстро окупаемой. Она удобна, проста, визуально не заметна, что делает максимально комфортным проживание там, где она установлена.

Калькулятор расчета общего объёма системы отопления

Иногда у владельцев домов или квартир, в которых установлено автономное водяное отопление, возникает потребность точно определить общий объем системы. Чаще всего это связано с необходимостью проведения тех или иных профилактических и регламентных работ, в ходе которых придется полностью опорожнить систему, а затем – заполнить ее новым теплоносителем. При использовании обычной воды это, возможно, не столь актуально (хотя и ее желательно правильно подготовить к такой «миссии»), но когда приобретается специальный теплоноситель, который может стоить недешево, для планирования покупки без знания объема не обойтись.

Калькулятор расчета общего объёма системы отопления

Информация об объеме системы отопления бывает необходима и для других нужд. Так, например, это значение в обязательном порядке потребуется для правильного подбора расширительного бака. Некоторые расчеты, проводимые при модернизации системы и замене того или иного оборудования, также могут потребовать эту величину для подстановки в теплотехнические формулы. Одним словом, знать такой параметр – никогда не будет лишним. А определиться с ним поможет расположенный ниже калькулятор расчета общего объёма системы отопления.

Цены на расширительные баки

В ходе расчета могут возникнуть неясности – на этот случай ниже калькулятора размещены необходимые пояснения.

Калькулятор расчета общего объёма системы отопления

Пояснения по проведению расчетов

Итак, если нет никакой возможности промерить объем системы отопления экспериментальным путём (например, аккуратно заполняя ее из водопровода, с засечкой показаний счетчика расхода воды), то придётся провести математические вычисления. Сводятся они к тому, что проводится суммирование объемов всех установленных в системе приборов и трубных контуров. Часть значений – должна быть уже известна, остальные можно рассчитать, используя геометрические формулы объема.

• Объем теплообменника котла – это значение всегда есть в технической документации любой модели.
• Объём расширительного бака. Он тоже должен быть известен владельцам. То, что любой бак никогда не должен быть заполнен доверха, учтено в программе калькулятора.

Кстати, иногда требуется решить и несколько другую задачу – узнать объём системы без расширительной емкости, именно для правильного ее подбора. В этом случае на слайдере «объем расширительного бака» необходимо поставить значение «0», и полученное итоговое значение и станет исходным пунктом для выбора оптимальной модели.

Как проводится расчет расширительного бака?

Это – обязательный элемент системы отопления, который должен в полной мере соответствовать ее параметрам. Как провести расчет необходимого объема мембранного расширительного бака – читайте в публикации, посвящённой созданию системы отопления закрытого типа .

• Следующая позиция – это объем установленных приборов теплообмена. Для разборных батарей можно указать количество секций и их тип – объем наиболее распространенных радиаторов уже внесен в программу расчета. Если радиаторы или конвекторы неразборные, то указывается их емкость по паспорту и, соответсвенно, количество приборов.

Если в доме смонтированы теплые полы, то расчет будет произведен по суммарной длине контуров и типу использованных для этого труб. В базу данных программы заложены необходимые параметры для контуров из металлопластиковых труб и для неармированных РЕХ — из сшитого полиэтилена.

• Значительная часть общего объёма системы отопления всегда приходится на контуры – трубы подачи и «обратки». Характерно, что при монтаже нередко используются из различные типы, причем не только по внешнему диаметру, но и по материалу изготовления. А так как у разных типов могут существенно отличаться внутренние диаметры (из-за отличающейся толщины стенок при равенстве внешних диаметров), то это сказывается и на объемах.

В алгоритме расчета это учтено. Необходимо только заранее промерить длину участков каждого из типа труб, а потом указать их в соответствующих полях ввода данных калькулятора. Например, в системе использованы стальные трубы ВГП. Отмечаем в калькуляторе, что да, они имеются – и появляется группа слайдеров, в которых останется только ввести длину участков для каждого их существующих стандартных диаметров. Если какого-то диаметра в системе нет, то оставляется значение длины по умолчанию, то есть «0».

Точно так же организован ввод данных и подсчет объёма и для других типов – металлопластиковых и армированных полипропиленовых труб.

• В системе отопления могут быть смонтированы и другие приборы, вмещающие определенный объем теплоносителя – это коллекторы заводского изготовления, буферные емкости (теплоаккумуляторы), бойлеры, гидравлические разделители. Если подобное оборудование есть, то достаточно выбрать соответствующий пункт в калькуляторе, чтобы появилось дополнительное окно ввода паспортного значения объёма прибора (одного, или сразу нескольких – суммарно).

Итоговое значение калькулятор покажет в литрах.

Коллекторная (лучевая) система отопления частного дома

Распределительный коллектор для водяного теплого пола в сборе.

Конструкция и принцип работы

Одним из основных элементов коллекторной системы отопления является коллектор (гребенка, коллекторный блок), который распределяет поступающий от котла теплоноситель по нескольким контурам. Количество контуров соответствует числу отводов на коллекторе, сколько отводов на коллекторе, столько и радиаторов в доме.

Коллектор позволяет равномерно распределять теплоноситель по каждому прибору отопления, благодаря чему все радиаторы нагреваются до одинаковой температуры. Равномерный нагрев обеспечивается тем, что к каждому радиатору проложены свои подающая и обратная магистрали.

Конструкция коллектора состоит из нескольких отводов и одного входа/выхода, через который поступает/возвращается теплоноситель от/к источнику тепла. Часто распределительный коллектор оснащается циркуляционным насосом, автоматическим воздухоотводчиком, расходомерами и термостатами.

Применение коллекторного шкафа

При монтаже лучевой системы отопления частного дома рекомендуется помещать сам коллектор, циркуляционный насос, запорную и регулировочную арматуру в коллекторных шкаф, который скрывает оборудование и многочисленные трубы и придает помещению более эстетичный вид. Помимо этого, он позволяет защитить оборудование от внешнего механического воздействия. Трубы выводятся через нижнюю, открытую часть шкафа. Коллекторный шкаф устанавливается на том же месте, что и отдельный коллектор, т.е. крепится на стену, по возможности, в центре дома.

Распределительный шкаф с гребенкой, циркуляционным насосом Wilo, термостатами и электрической частью…

По вышеизложенной причине, самодельные коллекторы не рекомендуется использовать при монтаже внешнего контура геотермального теплового насоса, т.к. для геотермальных систем важнейшим моментом являются гидравлические характеристики системы, малейшее снижение которых может привести к снижению мощности теплового насоса.

В коллекторно лучевой системе отопления наиболее распространенным материалом для трубопровода, проложенного от распределительного коллектора до приборов отопления является 16 мм металлопластик. Металлопластиковые трубы гнутся, их легко прокладывать под полом.

В случае, если после проведения опрессовки системы, металлопластиковые трубы будут залиты бетонной стяжкой, они обязательно должны быть обернуты в теплоизоляцию, вплоть до самого коллектора. Это позволит избежать их повреждения в процессе теплового расширения, т.к. трубы, расширяясь, будут «тереться» об изоляцию, а не о край стяжки.

Схема коллекторной системы отопления частного дома.

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.

Недостатки

Высокая стоимость. В себестоимость коллекторной системы отопления входит большое количество труб (у каждого радиатора своя подача и обратка), а также сам коллектор и коллекторный шкаф.

Высокие затраты на отопление в процессе эксплуатации. По причине множества труб, объем теплоносителя в коллекторно лучевой системе отопления больше, чем в двухтрубной системе, что не позволяет экономить на отоплении. Чем больше теплоносителя, тем больше потребуется топлива для его нагрева.

Видео

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

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:

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
• ТОП-10 инструментов для красивых поделок своими руками 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.