Как установить коллектор в доме на теплый пол или для воды и отопления: как обустроить – Обзор

Подбор распределительного коллектора

Главное правило – диаметр коллектора ни в коем случае не должен быть меньше размера трубы подводящей линии. Чем больше диаметр распределительной «гребенки» – тем лучше для равномерности давления на точках разбора воды и/или теплоносителя.

Неправильный подбор «гребенки» (см. рекомендации выше), например, для водопровода, может вызвать скачки по расходу на разных приборах (см. рис. 2) и вызвать разбалансировку, например, на смесителе.

Если на квартирном вводе горячей и холодной воды не установлены регулирующие клапаны, принудительно стабилизирующие давление в «гребенке», то для квартирных коллекторов особенно важно придерживаться правил последовательности подключения. Присоединять устройства, неравномерность расхода на которых слабо влияет на работоспособность или комфортность водоснабжения, нужно как можно «ниже» по течению воды в «гребенке». Первым следует подключать водонагреватель, затем – смесители, вслед за этим – стиральную и посудомоечные машины (убедившись, что отсечной клапан «нет воды» настроен на давление ниже, чем падение, вызванное изменением водоразбора), и в самом конце коллектора – патрубок сливного бачка (см

рис. 3)

Первым следует подключать водонагреватель, затем – смесители, вслед за этим – стиральную и посудомоечные машины (убедившись, что отсечной клапан «нет воды» настроен на давление ниже, чем падение, вызванное изменением водоразбора), и в самом конце коллектора – патрубок сливного бачка (см. рис. 3).

Принцип работы солнечных нагревателей

Прежде чем браться за изготовление самодельной гелиосистемы, стоит изучить устройство солнечных коллекторов заводского изготовления – воздушных и водяных. Первые используются для прямого отопления помещений, вторые применяются в качестве нагревателей воды либо незамерзающего теплоносителя — антифриза.

Главный элемент гелиосистемы – сам солнечный коллектор, предлагаемый в 3 вариантах исполнения:

1. Плоский водяной нагреватель. Представляет собой герметичный короб, утепленный снизу. Внутри расположен тепловой приемник (абсорбер) из металлического листа, на котором закреплен медный змеевик. Сверху элемент закрыт прочным стеклом.
2. Конструкция воздухонагревательного коллектора аналогична предыдущему варианту, только по трубкам вместо теплоносителя циркулирует воздух, нагнетаемый вентилятором.
3. Устройство трубчатого вакуумного коллектора кардинально отличается от плоских моделей. Аппарат состоит из прочных стеклянных колб, куда помещены медные трубки. Их концы подсоединяются к 2 магистралям – подающей и обратной, воздух из колб откачан.

Дополнение. Существует и другая разновидность вакуумных водяных нагревателей, где стеклянные колбы наглухо запаяны и наполнены специальным веществом, испаряющимся при невысокой температуре. При испарении газ поглощает большое количество теплоты, передаваемое воде. В процессе теплообмена вещество снова конденсируется и стекает на дно колбы, как показано на картинке.

Устройство вакуумной трубки прямого нагрева (слева) и колбы, работающей за счет испарения / конденсации жидкости

Перечисленные типы коллекторов используют принцип прямой передачи теплоты солнечного облучения (иначе – инсоляции) протекающей жидкости или воздуху. Плоский водонагреватель работает так:

1. Через медный теплообменник со скоростью 0.3—0.8 м/с движется вода либо антифриз, прокачиваемый циркуляционным насосом (хотя бывают и самотечные модели для уличного душа).
2. Лучи солнца разогревают абсорбирующий лист и плотно соединенную с ним трубу змеевика. Температура протекающего теплоносителя поднимается на 15—80 градусов в зависимости от сезона, времени суток и уличной погоды.
3. Чтобы исключить тепловые потери, дно и боковые поверхности корпуса утеплены пенополиуретаном либо экструзионным пенополистиролом.
4. Прозрачное верхнее стекло выполняет 3 функции: защищает селективное покрытие абсорбера, не позволяет ветру обдувать змеевик и создает герметичную воздушную прослойку, удерживающую тепло.
5. Горячий теплоноситель поступает в теплообменник накопительного бака – буферной емкости или бойлера косвенного нагрева.

Поскольку температура воды в контуре аппарата колеблется вместе с изменением времен года и суток, солнечный коллектор не может использоваться для отопления и ГВС напрямую. Полученная от солнца энергия передается основному теплоносителю через змеевик бака — аккумулятора (бойлера).

Эффективность трубчатых аппаратов повышена за счет вакуума и внутренней отражающей стенки в каждой колбе. Лучи солнца свободно проходят сквозь безвоздушную прослойку и греют медную трубку с антифризом, но тепло не может преодолеть вакуум и выйти наружу, поэтому потери минимальны. Другая часть излучения попадает в отражатель и фокусируется на водяной магистрали. По заверениям производителей, КПД установки достигает 80%.

Когда вода в баке нагрета до нужной температуры, солнечные теплообменники переключаются на бассейн с помощью трехходового клапана

Монтаж

Подготовка поверхности

Выравнивание основы

После уборки желательно оценить горизонтальность пола в помещении. Если перепад незначительный, то основание пригодно для монтажа. Если же разница составляет пару-тройку сантиметров, то необходимо выровнять основу. В противном случае стяжка получится разной толщины, что вызовет неравномерное прогревание пола.

Далее по всей площади укладывают гидроизоляционную пленку. Демпферную ленту клеят по периметру комнаты, и она будет компенсировать линейные колебания при изменении температуры основания. Главный этап подготовки — обустройство теплоизоляции, которая позволяет сэкономить до 20% тепловой энергии. В качестве утеплителя можно использовать минеральную вату, пенополистирол или техническую пробку.

Коэффициент теплопроводности наиболее распространенных материалов следующий:

• пенополистирол — до 0,042 Вт/кв.м
• вата минеральная – до 0,056 Вт/кв.м
• стекловата – до 0,042 Вт/кв.м

На практике чаще всего используют пенопласт, поскольку он не впитывает влагу и не «усаживается» с течением времени. Каких-либо требований относительно толщины слоя теплоизоляции нет. Все зависит от возможностей комнаты — один легко можно поднять на 10 см, а для другого еле-еле хватает запаса пространства, чтобы нормально уложить тепломагистрали.

Монтаж труб

Монтаж теплого пола с помощью полимерных труб

Крепить теплотрассы можно несколькими способами. К примеру, на теплоизоляционный слой укладывают арматурную сетку, а уже к ней прикручивают трубы. Этот вариант выгоден еще и тем, что сама по себе сетка станет армирующим слоем в будущей заливке. Фиксируют магистрали примерно через каждый метр. Хотя это очень условный параметр и полностью зависит от того, насколько хорошо материал будет прилегать к основанию.

Не надо забывать, что температура трубы будет изменяться, поэтому ее положение не останется статичным. Отсюда несколько нюансов:

1. Не стоит слишком жестко фиксировать трубу к основанию. Лучше, когда напряжение, связанное с линейным расширением, возникает по всей длине, а не в одном конкретном месте.
2. Общая длина одного контура не должна превышать 90 метров. Иначе внутреннее напряжение будет слишком большим. Оптимально, когда одна секция достигает 60 метров длины.
3. Длина нескольких контуров в одном помещении должна быть приблизительно одинаковой.

Варианты укладки труб

Схем укладки труб существует несколько

Схемы расположения магистралей разработаны с учетом компенсации потерь тепла, поскольку теплоноситель с расстоянием теряет свою температуру. Чтобы пол прогревался равномерно, недостаточно просто уложить трубу. Нужно придерживаться определенной схемы:

• Змейка. Трубу укладывают подобно движению змеи. Этот вариант подходит для комнат маленького размера, а монтаж начинают от окон.
• Спираль. В этом случае подающая и возвращающая часть трубы располагаются рядом. Благодаря этому нагревание пола происходит равномерно по всей комнате. Вариант подходит для больших помещений.

Расстояние между трубами может быть порядка 10-35 см, а минимальное расстояние от стены — 7 см. Оптимальным считается диаметр пластиковой трубы около 20 мм. Используется, как правило, пропилен или металлопластик.

Конечным этапом строительства является обустройство стяжки. Смесь можно подготовить самостоятельно или же купить готовый самовыравнивающийся состав — все зависит от финансовых возможностей владельцев жилья

Важно лишь, чтобы толщина слоя не была меньше 5 см. В противном случае расстановка мебели и предметов интерьера в такой комнате может повлечь разрушение цементного слоя. Не смотря на кажущиеся сложности выполнения работ, обустроить «теплый пол» стремятся все больше владельцев домов и квартир

Такой способ обеспечения теплом практичен и экономически обоснован. Затраты довольно скоро вернутся в виде экономии средств на приобретение энергоносителей

Не смотря на кажущиеся сложности выполнения работ, обустроить «теплый пол» стремятся все больше владельцев домов и квартир. Такой способ обеспечения теплом практичен и экономически обоснован. Затраты довольно скоро вернутся в виде экономии средств на приобретение энергоносителей.

Читайте далее:

Подбор радиаторов отопления — полезные советы

Как украсить трубу отопления — советы строителей и декораторов

Несколько советов как выбрать двухконтурный газовый котел для дома

Обычная печь буржуйка своими руками — полезные советы по изготовлению

Разбираемся, как правильно топить котел углем — советы и полезные рекомендации

Можно установить коллектор ниже уровня тёплого пола – например, в подвале?

Бывают случаи, когда распределительно-смесительный узел приходится монтировать не на этаже укладки тёплого пола, а ниже, допустим, если котельная находится в подвале, или вы просто не хотите портить интерьер в квартире.

Такая разводка допустима, установка коллектора производится в той же последовательности, что и обычно. Есть только одна проблема — не возможна автоматическое стравливание воздушных масс из магистрали, если воздухоотводчик размещён на гребёнке.

Выход — монтаж воздухоотводчика на трубе обратки между гребёнкой и петлями пола, а перед ним устанавливается запорное приспособление с отсечным клапаном. Обязательно наличие доступа к воздухоотводчику.

Тёплый водяной пол относится к современной системе отопления, отлично подходящей для обустройства в частных домов. При грамотном монтаже «пирога» пола и коллектора, конструкция способна обеспечить комфортные условия в помещении.

Условия установки водяного теплого пола

Если свой дом вы строите самостоятельно, то предусмотреть разводку теплого пола по комнатам не будет сложно. Вам достаточно все делать поэтапно, рассчитывать высоту порогов дверей и самих помещений. Но бывает так, что в купленном доме или коттедже уже все установлено, а полы с подогревом застройщик не предусмотрел. В такой ситуации произвести установку становится очень сложно – вы либо вынуждены производить демонтаж напольного покрытия и стяжки, либо поднимать уровень пола, что допустимо не во всех случаях.

Разводка теплого пола

Можно придумать решение проблемы, но оно всегда будет связано с некоторыми условностями. Давайте попробуем копнуть глубже, и разберемся в строении пола, прежде чем давать советы.

Схема «пирога» пола с водяным подогревом

На картинке выше прекрасно видно, что система теплого пола включает в себя несколько слоев, каждый из которых имеет свою толщину. Общая толщина при этом может достигать 10-15 см – сильно уменьшать ее нельзя, так как выделяемое тепло может негативно сказаться на целостности напольного покрытия. Давайте по порядку о каждом слое.

Основание или черновой пол представляет собой бетонную плиту в виде готового ЖБИ или залитую по опалубке или грунту. Эта часть пола несет на себе основные нагрузки и предварительно выравнивает пол в помещении. Ее толщина в расчет фактически не берется, так как ниже опускаться некуда. В зависимости от типа пола под основанием могут находиться слои гидро- и пароизоляции, а также слой экструдированного пенополистирола в качестве утеплителя.

Черновой пол

• Далее на пол укладывается гидроизоляционный слой. Его необходимо делать на межэтажных перекрытиях, чтобы исключить возможность подтопления нижних этажей.
• Третьим слоем идет утеплитель. Тут вариантов несколько – можно взять пенополистирольные плиты, в которых уже имеются пазы под разводку теплых полов, можно взять простые плиты, а можно и фольгированный материал на вспененной полимерной подложке. Названий у них много, но самый известный – пенофол. Установка слоя утеплителя необходима в обязательном порядке, иначе большая часть тепла будет уходить на прогрев грунта и чернового пола, что совершенно не нужно.

Вспененный фольгированный утеплитель

Теплораспределительные пластины

Поверх теплого пола делается еще один слой стяжки – обратите внимание, что под сеткой настелена гидроизоляционная пленка

• Следующий слой – чистовая стяжка, толщина которой рекомендована не меньше 8,5 см. Это обеспечивает более равномерный прогрев с умеренной скоростью, что помогает сохранить отделку из керамической и прочей плитки, которые приклеиваются к основанию.
• Последний слой – напольное покрытие. Он может занимать, в зависимости от ровности чистовой стяжки, от 8 до 20 мм. Также на этот параметр влияет тип материала отделки.

Ламинат и теплый пол в одной конструкции

Вот и получаем минимальную толщину утепленного пола в упомянутые средние 12 см. Это значение может быть и больше – нужно смотреть на конкретный объект.

Основа под теплый пол

Если речь идет о доме с бетонными перекрытиями, то самый доступный общепринятый вариант – это бетонная стяжка с водяным подогревом. Такой же способ применяется и для первых (цокольных) этажей частных коттеджей, если основание пола находится на песчаной подушке, которая расположена непосредственно на грунте.

Установка теплого пола своими руками начинается с подготовки основания. Основа для создания теплого пола должна быть ровной, без выступов и впадин. Максимально допустимый перепад составляет 5 мм. Если глубина дефектов поверхности достигает 1-2 см, то придется насыпать и разровнять тонкий слой гранитного отсева (мелкий щебень) с размером зерна до 5мм. Поверх выравнивающего слоя придется уложить пленку и при укладке теплоизоляции ходить по деревянным щитам. В противном случае выравнивающий слой сам станет источником неровностей.

Установка котла

Для системы «тёплый пол» выбирают котёл в зависимости от теплоносителя. Если в доме есть газ, то целесообразно выбрать газовый котёл. Его устанавливают в помещении. Расходы на теплоноситель будут минимальными. Необходимо оборудование с выходами для горячего водоснабжения и для водяной напольной магистрали.

Если в доме устанавливают печь на твёрдом или жидком топливе, то для нагревательного оборудования обустраивают отдельную котельную. Неудобства состоит в том, что придётся постоянно следить за расходом топлива.

Вода в теплообменнике нагревается до высокой температуры, потребуется дополнительно установить радиаторы, сушилки для полотенец, можно вывести отдельные контуры в баню или в гараж. Данные мероприятия необходимы, чтобы выдержать в напольной магистрали определённое давление и температуру воды.

Особенности конструкции

Если система отопления является комбинированной, то есть помимо радиаторов в ней имеется контур «теплого пола», то коллектор в точке его присоединения следует оборудовать узлом подмеса. Такая схема работает следующим образом: более холодный, чем в основной системе, теплоноситель циркулирует в контуре «теплого пола» изолированно, а по мере его остывания узел подмеса добавляет в него горячую среду из коллектора.

Если система состоит только из внутрипольного подогрева, узел подмеса устанавливать не нужно

При этом важно учесть одну особенность: в отличие от обычных систем с радиаторами, регулирующая арматура с сервоприводами устанавливается не на подающий, а на обратный коллектор

При покупке изделия учитывайте межосевые расстояния между коллекторами подачи и обратки. Во многих китайских моделях данный параметр не соответствует стандартам Евросоюза. По этой причине установка узла подмеса может оказаться невозможной.

Коллектор для водяного теплого пола

Коллекторы для «теплого пола» оборудуются патрубками с диаметрами 16, 18 и 20 мм. В частных домах рациональнее всего применять трубы с диаметром не более 16 мм.

Если контуры «теплого пола», подключенные к одному коллектору, имеют разную длину, распределитель нужно оборудовать балансировочным расходомером. Такая необходимость вызвана стремлением теплоносителя идти по пути наименьшего сопротивления.

Вращая кольцо на расходомере, можно менять его пропускную способность. При этом по специальному окошку со шкалой можно точно определять расход среды через прибор. Уравновесив поток теплоносителя через каждый контур, мы добьемся равномерного распределения тепла по всей площади помещения.

Схемы и инструкция по монтажу от одного котла

Наиболее простым и экономичным способом сооружения комбинированной отопительной системы в частном доме считается схема с радиатором и тёплым полом от одного котла. От него уже монтируются все элементы и циркуляционный насос.

Есть настенные котлы, внутрь которых уже встроен насос. При использовании напольной модели, его придётся устанавливать отдельно.

При прямом подключении к газовому прибору (именно эту модель специалисты советуют устанавливать при обустройстве комбинированного способа отопления в частных домах) — рекомендована установка ёмкости для конденсата. Монтаж обычного котла на газе приведёт к быстрому выходу из строя теплообменника.

Газовое оборудование размещается в помещениях с потолками не ниже 2 метров. Обязательно наличие вентиляции.

Если применяется твёрдотопливная модель, то для подключения тёплого пола к ней, нужна установка буферной ёмкости. Её функция — ограничивать температурный режим, так как напрямую трудно проводить регулировку температуры.

Принцип работы отопления по комбинированной схеме — тёплый пол и батарея от одного котла, состоит в следующем. Нагретая вода направляется в смесительный узел, где она упирается в предохранительную головку. Термоголовка определяет её температуру, и если она превышает необходимый уровень, то вентиль открывается, и происходит смешивание горячего и холодного теплоносителя до нужно градуса.

Затем вода распределяется по контурным магистралям пола и батарей. После прохода всего трубопровода, она возвращается в теплогенератор для нагрева.

 В схему подключения от одного котла тёплых полов и батарей входят следующие элементы:

• котёл с расширительным баком — нагревает теплоноситель;
• гидрострелка — разводка, в виде трубы с четырьмя ответвлениями, по ним движется вода;
• радиаторный и половой насос — они обеспечивают подачу жидкости в коллекторный узел;
• коллектор — к его выходам подсоединяются петли пола, и осуществляется подача горячей воды;
• смесительный узел — в нём происходит разбавление теплоносителя для ТП;
• термостат — головка, которая открывает или закрывает поступление воды в контуры.

Монтаж системы

После сооружения «пирога» пола — выравнивания основания, гидро и теплоизоляции и укладки нагревательных элементов, можно переходить к монтажным работам и подключению комбинированной системы отопления от одного котла (тёплого пола и радиаторов). Разберем процесс по шагам:

Устанавливается котёл и производится его обвязка (в частном доме он чаще монтируется в отдельном строении). Помещение должно иметь дымоход и приток воздуха.

Соединяются трубы от радиаторов с водонагревателем, между ними монтируется насос.

Подключаются контуры пола через устройство, в котором вода разбавляется до требуемой температуры. Для этого применяются: смесительный узел,  2-х или 3-х ходовой клапан, они крепятся к подающей трубе.

Устанавливается циркуляционный насос.

Контуры пола соединяются через гребёнку с источником подачи горячей воды, именно она является теплоносителем, и будет отапливать помещение.

Для чего нужен коллектор?

Система водопровода с разделителем и отдельным подводом трубы к каждому потребителю обойдется дороже, чем классическая разводка. Стоит ли переплачивать за коллектор на воду и отопление?

• Устройство используется для регулировки давления воды в квартире. В стандартной разводке нередко снижается напор в открытом кране, если кто-то откроет другой кран или смоет унитаз. Это грозит не только дискомфортом, но и ожогами из-за слишком горячей воды, которая вдруг начинает литься. Продуманный диаметр коллектора позволяет избавиться от проблемы с давлением. Сколько бы не было открыто кранов в квартире, напор воды остается неизменным.
• На каждом выходном отверстии предусмотрены краны, которые позволяют регулировать подачу воды по ветке. Если ведется ремонт смесителя, не обязательно полностью отключать подачу холодной и горячей воды из стояков. Достаточно переклыть только определенную ветку.
• Отсутствие стыков и тройников, вмонтированных в стену, сводит к минимуму риск возникновения протечек. Если кран или фитинг выходит из строя, его легко заменить, разобрав коллекторную систему в шкафчике. Облицовка в санузле не пострадает.
• При необходимости дополнить систему водоснабжения еще одним потребителем, не придется переделывать всю разводку. Подключение обойдется недорого и не потребует больших временных затрат.

При коллекторном монтаже водопровода возрастает его стоимость. Количество трубы к коллектору, будь то, металлическая, металлопластовая, полипропиленовая или из сшитого полипропилена,  по сравнению в , увеличивается в 8-10 раз. Однако современные трубы, особенно металлопластиковые и полипропиленовые, стоят не очень дорого, поэтому такая система доступна большинству жителей.

Отопление домов солнечными коллекторами

Затраты на обогрев частного дома могут снизиться до 50−90 процентов, если правильно смонтировать солнечные коллекторы. Весна-осень — период, когда обогрев происходит особенно активно, хотя в принципе система работает в любое время года.

Главные параметры, которые нужно рассчитывать при выборе коллектора:

• площадь гелиосистемы
• количество тепловой энергии

Если система будет использоваться в зимний период, то и расчёты проводятся соответственно. Ведь в зимние морозы требуется гораздо больше энергии и затрат для того, чтобы помещение было комфортным для проживания.

дополнительными источниками тепла.

Естественная циркуляция воды за счёт конвекционных потоков — лишь один из принципов, по которому может быть организована гелиосистема. Из-за пассивной циркуляции воды этот вариант менее эффективен, чем все остальные. Бак обязательно примыкает к коллектору, но в то же время находится выше него.

Дополнительные электрические циркуляционные насосы используются в системах с принудительной циркуляцией. В данном случае сами коллекторы становятся более эффективными, поскольку более эффективно используется вода. Но к обслуживанию такие устройства более требовательны, всё зависит от электрической энергии, за счёт которой всё работает.

Проект системы отопления на коллекторах

Панель состоит из нескольких фотоэлементов, соединенных между собой на каркасе из непроводящих энергию материалов.

Фотоэлектрические преобразователи – достаточно сложные конструкции, представляющие собой своеобразный сэндвич из пластин с различными характеристиками и назначениями.

Кроме гелио модулей и специального крепежа, система состоит из таких элементов:

• аккумуляторов, для хранения энергии;
• контроллера, который будет следить за степенью зарядки в аккумуляторе;
• инвертора – для преобразования постоянного тока в переменный.

Коллекторы бывают двух видов: вакуумные и плоские.

Вакуумные коллекторы состоят из полых стеклянных трубок, внутри которых расположены трубки меньшего диаметра, содержащие поглотитель энергии. Меньшие трубки соединены с теплоносителем. В свободном пространстве между ними находится вакуум, который сохраняет тепло.

Принцип работы солнечного коллектора

Плоские коллекторы состоят из рамы и армированного стекла с фотонопоглощающим слоем. Слой поглотителя подключен к трубкам с теплоносителем.

Обе эти системы состоят из контура для теплообмена и теплового аккумулятора (бак для жидкости).

Из бака вода поступает в отопительную систему при помощи насоса. Во избежание потерь тепла, бак должен быть хорошо утеплен.

Располагаться такие установки должны на южном скате кровли. Угол наклона должен быть 30–45 градусов. Если расположение дома или конструкция крыши не позволяют установить панели гелиосистемы на кровле, то можно установить их на специальных укрепленных каркасах или на стойках, закрепленных в стену.

Количество солнечной энергии, выделяемой в разное время года, сильно отличается. Величину коэффициента инсоляции для места вашего проживания можно найти по карте солнечной активности. Зная коэффициент инсоляции, вы сможете посчитать необходимое вам количество модулей.

Например, вы потребляете энергии 8 кВт/ч, инсоляция в среднем 2 кВт/ч. Мощность солнечной панели – 250 Вт (0,25 кВт). Произведем расчеты: 8 / 2 / 0,25 = 16 штук – именно такое количество панелей вам понадобится.

Выводы и полезное видео по теме

Как правильно выполнить монтаж:

Установив коллекторную систему отопления в своем доме, вы получите возможность индивидуально настраивать режимы работы приборов.

А дополнительные расходы на увеличение длины труб компенсируются уменьшением их диаметра и упрощением монтажа системы.

У вас дома коллекторная отопительная система? Или вы только планируете ее обустроить, а пока изучаете информацию? Может у вас возник вопрос по составлению схемы разводки коллекторной системы? Задавайте свои вопросы, делитесь личным опытом обустройства отопления в доме, оставив комментарии под этой статьей.