Что такое распределительная гребенка для отопления: монтаж, расчет, устройство, принцип работы

Правила размещения коллектора

В небольшом одноэтажном доме обычно имеется один распределительный коллектор. В этом случае его стараются размещать в котельной или вблизи от нее.

В двух- и трехэтажных коттеджах применяют вариант системы отопления с несколькими коллекторами — по одному на каждый этаж.

При этом коллекторы могут подключаться как параллельно, так и иерархически, когда последующий коллектор подключается к одному из отводов предыдущего.

Установка собственной гребенки на каждом этаже позволяет уменьшить суммарное гидравлическое сопротивление системы и обойтись меньшим количеством труб.

О том, где именно будет располагаться коллектор, следует подумать еще во время разработки проекта дома.

Виды гребенок для отопления

В магазинах можно приобрести отопительные коллекторы, отличающиеся по количеству подсоединяемых контуров, материалам изготовления, наличию термоголовок или расходомеров, производителю и массе иных признаков. Однако в целом их можно разделить на три основные группы:

• коллектор для котельной;
• гидрострелка;
• локальные гребенки.

Распределительный коллектор отопления для котельной

Коллектор для котельной обычно монтируется из металлических труб большого диаметра и оснащается несколькими насосами для циркуляции жидкости по системе. Данная коллекторная система состоит из подающей гребенки, по которой теплоноситель подается в отопительную систему всего дома, и гребенки, принимающей остывшую жидкость и отправляющей ее в котел на подогрев. На подающую гребенку устанавливаются насосы с отсечными кранами, а на принимающую, обычно, монтируется отсекающая запорная арматура.

В качестве необходимого элемента сложных отопительных систем выступает гидрострелка, поддерживающая наилучшую разницу температур в подающем и отводящем контуре. Благодаря этой разнице осуществляется поддержание работы теплогенераторной установки с наименьшими энергозатратами. Подробнее о гидрострелке мы поговорим далее в статье.

Коллектор для котельной также оснащается приборами контроля давления и термодатчиками для мониторинга работы всех элементов. Такой элемент имеет достаточно приличные габариты и устанавливается обычно в специальном помещении.

Гидрострелка

Гидрострелка представляет собой устройство, которое применяется для выравнивания давления и температуры в отопительной системе. В простейшем случае, с одной стороны к ней подходит контур отопительного котла, а с другой контур радиаторов, выполняя, таким образом, функцию распределительного коллектора.

Для более сложных систем гидрострелка устанавливается в котельной перед распределительным коллектором, выполняя все ту же функцию – выравнивание давления в системе.

Конструктивно гидрострелка выполняется в виде трубы с вертикальным расположением, на торцах которой устанавливаются эллиптические заглушки. Если теплоноситель, выходя из котла, имеет температуру, а следовательно и давление, выше необходимого, то попадая в гидрострелку, часть его идет в отопительный контур, а часть смешивается в охлажденным теплоносителем из обратки. Таким образом, происходит стабилизация и саморегулирование температуры и давления в системе. Наглядно, различные случаи протока жидкости показаны на схеме:

Распределительная гидрострелка позволяет:

• не допускать резких колебаний температур, снижающих ресурс системы;
• сохранять объем воды в теплообменнике котла на постоянном уровне;
• поддерживать тепловое равновесие за счет отделения гидроконтура теплогенератора от общей магистрали системы.

Наиболее полная оптимизация работы системы с установленной гидрострелкой достигается благодаря применению отдельного циркуляционного насоса на каждый контур.

Гребенка для отопления

Распределительный коллектор для отопления имеет, в отличие от котельного коллектора, значительно более скромные габариты, однако, выполняет схожие функции. С помощью такой гребенки происходит распределение теплоносителя, поступающего из котельной, либо по потребителям на этаже, либо по различным группам потребителей (коллектор теплого пола, коллектор радиаторов отопления).

Несколько различен и принцип работы. Если в котельном коллекторном узле происходит полная замена остывшего теплоносителя на нагретую жидкость, то в распределительной гребенке происходит в том числе и их смешивание, с подачей обратно в систему.

Функции гидрострелки в гребенках обычно возлагаются на дополнительный циркуляционный насос. С его помощью локальная теплонесущая жидкость движется по кругу, увлекая дополнительную порцию нагретого теплоносителя из-за различной температуры потоков. Одновременно с этим, охлажденная вода или антифриз поступает в главную магистраль. В соответствии с таким принципом работы, дозированное количество теплоносителя распределяется в тот или иной отопительный контур.

Распределительная гребенка системы отопления обычно устанавливается при наличии трех и более термоприборов в одном помещении и при оборудовании теплого пола. Она помогает оптимизировать функционирование всего комплекса и уменьшить энергозатраты теплогенератора.

И коллекторный узел в миникотельной, и распределительная гребенка на первый взгляд выполняют дублирующие друг друга функции, однако именно их совместное использование делает работу всего отопительного комплекса в высшей степени эффективной.

Для чего нужен

При монтаже водонапорных систем существует правило: суммарный диаметр всех отводков не должен превышать диаметр подающей трубы. Применительно к отопительному оборудованию это правило выглядит так: если диаметр выходного штуцера котла равен 1 дюйму, то в системе допускается два контура с диаметром труб ½ дюйма. Для небольшого дома, отапливаемого только с помощью радиаторов, такая система будет работать эффективно.

На деле же, отопительных контуров в частном доме или коттедже бывает больше: теплые полы, отопление нескольких этажей, подсобных помещений, гаража. При их подключении через систему отводков, давление в каждом контуре будет недостаточным для эффективного нагрева радиаторов, и температура в доме будет не комфортной.

Поэтому разветвленные системы отопления выполняют коллекторными, этот прием позволяет произвести регулировку каждого контура отдельно и выставить нужную температуру в каждом помещении. Так, для гаража достаточно плюс 10-15ºС, а для детской необходима температура около плюс 23-25ºС. Кроме того, теплые полы не должны нагреваться более 35-37 градусов, иначе по ним будет неприятно ходить, а напольное покрытие может деформироваться. С помощью коллектора и запорной температуры можно решить и эту проблему.

Видео: применение коллекторной системы для отопления дома.

Коллекторные группы для систем отопления продаются в готовом виде, при этом они могут иметь разную комплектацию и количество отводов. Можно подобрать подходящий коллектор в сборе и установить его своими руками или с помощью специалистов.

Однако, большинство промышленных моделей универсальны и не всегда подходят под потребности того или иного дома. Их переделка или доработка может существенно увеличить затраты. Поэтому в большинстве случаев проще собрать его из отдельных блоков своими руками, учитывая особенности конкретной отопительной системы.

Коллекторная группа для системы отопления в сборе

Конструкция универсальной коллекторной группы показана на рисунке. Он состоит из двух блоков для прямого и обратного тока теплоносителя, оснащенных нужным количеством отводов. На подающем (прямом) коллекторе установлены расходомеры, на обратном расположены термоголовки для регулирования температуры обратной воды в каждом контуре. С их помощью можно установить требуемую скорость потока теплоносителя, которая будет определять температуру в отопительных радиаторах.

Коллекторный распределительный узел оснащен манометром, циркуляционным насосом и воздушными клапанами. Подающий и обратный коллекторы объединены в один блок кронштейнами, которые также служат для крепления блока к стене или шкафу. Цена такого блока — от 15 до 20 тысяч рублей, и если часть отводов будет не задействована, установка его будет явно нецелесообразной.

Правила монтажа готового блока показаны в видео.

Гребёнка — коллекторный узел

Самые дорогостоящие элементы в коллекторном распределительном блоке — расходомеры и термоголовки. Чтобы избежать переплаты за лишние элементы, можно купить коллекторный узел, так называемую «гребёнку», и установить необходимые регулирующие приборы своими руками только там, где это необходимо.

Гребёнка представляет собой латунные трубки диаметром 1 или ¾ дюйма с определенным количеством отводков с диаметром под трубы отопления ½ дюйма. Между собой они также соединены кронштейном. Отводки на обратном коллекторе оснащены заглушками, позволяющими установить термоголовки на все или на часть контуров.

Некоторые модели могут быть оснащены кранами, с их помощью можно регулировать подачу вручную. Такие гребенки имеют литой корпус и с торцов оснащены резьбой штуцер/гайка, что позволяет быстро и просто собрать коллектор из необходимого количества отводков.

С целью экономии коллектор для систем отопления можно собрать из отдельных элементов самостоятельно или полностью сделать своими руками.

Процесс монтажа, подключение системы

Процесс монтажа коллекторного блока состоит из нескольких этапов:

Ставят элементы коллекторного блока.
Определяются с ориентацией входного патрубка. Она будет зависеть от того, какой тип котла для системы отопления был выбран.
Фиксируют патрубок на металлическом кронштейне с помощью хомутов. Проверяют, не мешают ли свободному проходу трубопроводов обратный и подающий элементы.

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.

Последовательность работ

Процесс изготовления гребенки выглядит достаточно просто:

1. Необходимо приобрести материалы в соответствии с решениями, принятыми на этапе конструирования распределителя.
2. В заготовке для корпуса вырезаются отверстия под отводы. Если в этом качестве используется круглая труба, то сначала на бумаге нужно вычертить развертку отверстия (в обиходе называется «рыбкой»). Далее развертка вырезается, прикладывается к трубе и очерчивается карандашом или маркером. После этого вырезается отверстие — с предварительным высверливанием по контуру или с помощью газового резака.
3. Привариваем отводы к корпусу гребенки при помощи электросварки. К торцам привариваются заглушки, которые при необходимости также оснащаются патрубками.
4. Полученное изделие необходимо проверить на герметичность. Оставляем открытым один отвод, все остальные плотно закрываем. После этого заполняем коллектор горячей водой и наблюдаем, не дадут ли сварные швы течь. Не помешает раздобыть ручной насос для опрессовки и проверить надежность швов под давлением.

В качестве корпуса коллектора не обязательно использовать круглую трубу, вполне сгодится и квадратная.

Если испытания прошли успешно, можно окрашивать гребенку и после высыхания краски приступать к ее монтажу.

Даже если теплый пол монтируется в одной комнате, коллектор для теплого пола все равно необходим. Обзор моделей коллекторов и цен на них представлен на сайте.

Об особенностях изготовления воздушного солнечного коллектора своими руками читайте в данной статье .

Монтаж

Рассмотрим монтаж одной из схем отопительного контура.

Начиная от котла отопления монтируется:

1. Простой тройник. Один его выход направляется в тёплый пол, другой – на радиаторное отопление.
2. Устанавливается коллекторный шкаф. Место установки желательно выбирать так, чтобы шкаф оказался ближе всего к центру дома.
3. Трёхходовой клапан (направление потока сверяется по стрелке).
4. Циркуляционный насос. Он устанавливается на выходе трёхходового так, чтобы поток высасывался из клапана.
5. Гребёнки подачи и обратки (собранные из тройников, или приобретённые) крепятся в шкафу на монтажных планках. Гребёнки соединяются байпасом.
6. Недалеко от насоса фиксируется датчик температуры от трёхходового клапана. Место, где он расположен, можно утеплить пенофолом или подобным теплоизолятором, для снятия более точных показаний.
7. В высшей точке гребёнки, ставится воздухоотводчик (кран Маевского).
8. На гребёнке – обратке ставятся терморегуляторы для каждой ветки.
9. Устанавливаются трубы пола, делается разводка и укладка по комнатам. Соединение делается на фитинги при помощи накидных гаек. Обрезать длину трубы из бухты не нужно, пока не будут уложены все витки. Подведя трубу к коллекторному шкафу, её обрезают по длине и крепят в гребёнку обратки.
10. Обычным тройником делается подключение обратки пола к трёхходовому клапану (на его боковой выход, примешивающий холодный теплоноситель), другая часть тройника – это обратка всей системы, которая уйдёт на котёл.
11. Подключение отопления – пробный пуск и настройка сервоприводов отдельно по каждому контуру.

Гребенка с сервоприводом

Только убедившись, что течи нет, можно заливать стяжку.

Правила подключения и особенности монтажа

Монтаж гребенки начинается с прикрепления ее кронштейнами к стене, где она будет располагаться открыто или в шкафу. Затем надо будет присоединить к торцам магистральные трубы от источника тепла и приступить к обвязке.

Вариант #1 – без дополнительных насосов и гидрострелки

Этот простой вариант предполагает, что гребенка будет обслуживать несколько контуров (допустим, 4-5 радиаторных батарей), температура предполагается одинаковая, ее регулирование не предусматривается. Все контуры подсоединяются к гребенке напрямую, задействован один насос.

Характеристики насосного оборудования должны соотноситься с производительностью отопительной системы и создаваемым в ней давлением. Чтобы вы могли выбрать лучший насос, идеально подходящий по характеристикам и стоимости, рекомендуем ознакомиться с рейтингом циркуляционных насосов.

Мастер с опытом коллекторного оборудования знает, как грамотно установить распределительную гребенку и спрятать ее в шкаф так, чтобы скрыть все трубы

Поскольку сопротивление в контурах различное (из-за разной длины и т.п.), надо обеспечить оптимальное расходование теплоносителя путем балансировки.

Для этого на патрубках обратной гребенки ставят не отсекающие краны, а балансировочные клапаны. Ими можно регулировать (хотя и не точно, а на глаз)  расход теплоносителя в каждом контуре.

Вариант #2 – с насосами на каждой ветви и гидрострелкой

Это более сложный вариант, который понадобится при необходимости запитывать точки потребления с разными температурными режимами.

Так, к примеру, в радиаторном отоплении нагрев воды колеблется от 40 до 70 °C, теплому полу достаточно диапазона 30—45 °C, горячую воду для бытовых нужд необходимо подогревать до 85 °C.

В обвязке теперь свою особую роль сыграет гидрострелка — отрезок глухой с обоих торцов трубы и двумя парами отводов. Первая пара нужна для присоединения гидрострелки к котлу, со второй парой стыкуются распределительные гребенки. Это гидравлический барьер, создающий зону нулевого сопротивления.

Для котлов с мощностью 50 кВт и выше рекомендуется в обязательном порядке использовать распределительную гребенку вместе с гидрострелкой. Ее вертикально крепят на стену отдельными кронштейнами во избежание избыточной горизонтальной перегрузки

На самой гребенке стоят смесительные узлы, оснащенные трехходовыми клапанами – регулировочными температурными устройствами. На каждом отводящем патрубке работает независимо от других свой насос, обеспечивая конкретный контур необходимым количеством теплоносителя.

Главное, чтобы по мощности эти насосы не превышали суммарно главный котловой насос.

Оба рассмотренных варианта применяются при монтаже распределительных коллекторов для котельных. Все необходимое продается в специализированных магазинах. Там можно купить любой узел в сборе или поэлементно (в расчете на экономию за счет самостоятельной сборки).

Чтобы еще больше снизить предстоящие расходы, распределительную гребенку отопления можно изготовить своими руками.

Коллектор для котельной находится в непосредственной близости к нагревательному оборудованию и подвергается воздействию высокой температуры, которую выдержать может исключительно металл.

К локальной распределительной гребенке предъявляются не столь жесткие требования по термоустойчивости, для ее изготовления подойдут трубы не только металлические, но и полипропиленовые, металлопластиковые.

Для локального распределительного коллектора проще всего подобрать подходящие гребешки из тех, что имеются в продаже. При этом следует учитывать материал, из которого они изготовлены – латунь, сталь, чугун, пластик. 

Надежнее литые гребешки, исключающие вероятность течи. С подключением к гребенкам труб проблем нет — даже самые недорогие модели имеют резьбу.

Собранные из полипропиленовых деталей распределительные гребенки подкупают своей дешевизной. Но в аварийной ситуации стыки между тройниками не выдержат перегрева и потекут

Умельцы могут спаять коллектор из полипропилена или металлопластика, но резьбовые наконечники все равно придется покупать, поэтому по деньгам изделие выйдет не намного дешевле, чем готовое из магазина.

Внешне это будет набор тройников, соединенных межу собой трубками. Слабое место такого коллектора — недостаточная прочность при высоких температурах нагрева теплоносителя.

Гребенка может быть и круглой, и прямоугольной, и квадратной в сечении. Здесь на первое место выходит поперечная площадь, а не форма сечения, хотя с позиции гидравлических закономерностей округлая предпочтительнее. Если в доме несколько этажей, локальные распределительные коллекторы лучше ставить на каждом из них.

Выбор гребенки для теплого пола

Отдельно стоит сказать про то, как правильно выбрать гребенку для теплого пола

При этом следует обращать внимание на следующие критерии:

• материал, из которого изготовлены коллекторы подачи и «обратки»;
• количество контуров на коллекторах в гребенке, допустимый уровень давления и потока воды;
• степень автоматизации изделия – какие датчики представлены в гребенке, есть ли термостаты и прочая электроника для более тонкой настройки температуры в контурах теплого пола;
• фирма-производитель гребенки для теплого пола.

Выбор гребенки для теплого пола

Теперь раскроем каждый из пунктов подробнее. Начнем с материала, из которого изготовлена гребенка.

Таблица. Материалы, используемые в производстве гребенок для теплого пола.

Материал
Описание

Латунь

Гребенки для теплого пола из этого материала изготавливаются путем литья. В результате получается достаточно крепкая и долговечная деталь, но при этом дорогая

Если для вас цена гребенки не является проблемой, то стоит обратить внимание на изделия из латуни.

Нержавеющая сталь

Изготавливается путем сварки (с последующим тщательным заделыванием шва). По своей прочности схожа с изделиями из латуни, но при этом гребенка из нержавейки может быть подвержена электрохимической коррозии.

Пластик

Дешевые гребенки, изготавливаемые из качественного пластика, стойкого к воздействию высоких температур и давления

По своим качествам почти не уступают изделиям из металлов.

гребенка для теплого пола

Определившись с материалом, перейдите к рассмотрению прочих параметров гребенки. И самый важный из них – количество отводов на коллекторах. В идеале оно должно быть равно количеству контуров в системе теплого пола. Но также допускаются гребенки с большим количеством отводов – в таком случае нужно использовать заглушки. Еще перед покупкой желательно произвести простейшие расчеты и определить, какое давление и поток жидкости будут в вашей системе. Гребенка должна соответствовать условиям, в которых она будет работать. При этом желательно иметь некий «запас прочности» на случай резкого повышения давления или потока теплоносителя в системе.

Далее нужно определиться, какая степень автоматизации и регулирования температуры и потока вам необходима. Сегодня на рынке сантехники присутствуют технически совершенные гребенки, которые можно подключать к термостатам и программируемого контроллеру. С их помощью можно постоянно регулировать температуру и поток на контурах в соответствии с погодой на улице и потребностями жильцов. При этом высокая цена изделия окупается дополнительной экономией на теплоносителе.

Комплект гребенки для теплого пола с автоматическим регулированием при помощи комплекса термодатчиков, размещаемых непосредственно в тех помещениях, которые обогреваются

И, наконец, всегда обращайте внимание на страну и фирму-производителя. Как правило, гребенки для теплого пола, изготовленные европейскими компаниями, отличаются лучшим качеством, но при этом и дороговизной

В качестве альтернативы им могут выступать отечественные и китайские устройства, которые уступают по своей долговечности и надежности, но при этом намного доступнее для простого покупателя.

Гребенка или коллектор теплого пола располагается в специальном шкафу (монтажном ящике)

Где и как лучше установить гребенку?

Место, где должен будет монтироваться гребенка, лучше всего определять во время проектирования системы водопровода. Но чаще всего приходится монтировать в существующую схему. Главными критериями во время определения места являются:

• доступность для ремонта и монтажа;
• умеренная или низкая влажность;
• несущая стена, на которой можно закрепить гребёнку;
• дополнительное освещение с возможностью проводить работы в аварийном режиме.

Иногда гребенку вообще монтируют в отдельном помещении, либо специально для нее устанавливают специальные коллекторные шкафы.

Гребенки монтируются на горячий и холодный водопровод. Для того чтобы не возникало путаницы и для удобства эксплуатации, производители делают модели разных цветов(красного и синего).

Нюансы установки гребенки:

1. Заниматься установкой должен специалист. Не обладая специализированными знаниями простой обыватель будет испытывать трудности во время монтажа.
2. Для крепления устройства к монтажному шкафу или стене используют крепежные хомуты.
3. Установка узла делается без дополнительного уплотнения.
4. Для холодной и горячей воды монтируются отдельные коллекторы.
5. В водопроводной схеме, данный узел монтируется после фильтра и редуктора давления.
6. Распределительный коллектор в обязательном порядке комплектуется запорной арматурой (регулирующего и отсечного типа).
7. В случае оснащения водопровода двухэтажного дома может возникнуть необходимость в циркуляционном насосе.

Монтаж делать следует только после того как составлена система разводки. Впоследствии рекомендуется учитывать возможную модернизацию системы. Для этого рекомендуется оставить в гребенке несколько свободных подключений, закрыв их заглушкой.