Коллекторные узлы что это

Коллекторный узел: особенности, преимущества, применение

Традиционная последовательная схема водоснабжения или отопления характеризуется низкой материалоемкостью, а соответственно — доступной стоимостью, однако ее достаточно сложно отбалансировать. В однотрубной или двухтрубной системе наблюдается быстрое остывание теплоносителя. Если же в процессе эксплуатации возникает сбой в работе, происходит остановка всей системы. Хорошей альтернативой данной системе трубопроводов считается коллекторная схема, которая лишена подобных проблем. Ее ключевой элемент — коллекторный узел (называют также распределительным узлом), к которому подключаются независимо друг от друга сантехнические или отопительные приборы. Такое решение позволяет управлять подачей воды к каждому оборудованию сантехники или температурой каждого радиатора отопления. При необходимости любой контур может отключаться без прекращения функционирования остальных.

Основные элементы и принцип работы

В структуру коллекторного узла производства ООО НПП «ТЕПЛОВОДОХРАН» входят такие рабочие компоненты:

Принцип работы коллекторного узла достаточно простой. Поток жидкости подается в коллектор и распределяется по контурам через выводы. На каждом выводе установлен вентиль для подачи/отсечения водяного потока, а также для регулирования напора. Вентили отличаются высокой надежностью, рассчитаны на несколько тысяч циклов включения-отключения.

При монтаже коллекторной системы отопления используется коллекторный узел с двумя балками. Из одной жидкость распределяется по контурам, по другой остывший теплоноситель подается обратно в нагревательный агрегат. Если вы решили применить данную схему в обустройстве системы водоснабжения, рекомендуется использовать два коллектора: один для холодной воды, другой — для горячей. Что касается количества выводов, то оно может быть любым, в зависимости от количества подсоединяемого оборудования.

Преимущества использования

Основное преимущество коллекторной системы — удобство эксплуатации. Все коммуникации размещены в одном месте, к ним обеспечивается свободный доступ. Это особенно актуально, если в доме или квартире проживают пожилые люди, остаются одни дети или беременная женщина. В аварийной ситуации нет необходимости пробираться под раковину или сливной бачок — достаточно отключить нужный вентиль на коллекторе. При отсечении одной ветки трубопровода для проведения ремонтных работ или замены рабочих компонентов остальные контуры продолжают функционировать. Приборами можно пользоваться в обычном режиме. Поэтому такая система рекомендуется также для установки в гостевых домах и мини-отелях. Если на одной из веток случилась авария, а постояльцы отлучились, нет необходимости в «несанкционированном» доступе к номеру. Достаточно отключить подачу жидкости по данной ветке трубопровода на коллекторе.

К другим преимуществам коллекторного узла относятся:

Источник

Теплый водяной пол — сборка и монтаж коллекторной группы

Коллекторная группа – это часть водяной системы отопления, которая занимается распределением и контролем тепловых потоков внутри дома. Рассмотрим особенности монтажа и сборки этой части инженерной сети для теплого пола.

Особенности работы водяных теплых полов

Водяной теплый пол используется в качестве основного или дополнительного источника тепла в частных домах. Идея этой системы основана на прокладке в стяжке тепловых контуров, трубопроводов с циркулирующим по ним теплоносителем. Жидкость нагревается в котле, а затем распределяется по петлям пола в разных помещениях. Основная особенность работы такой системы состоит в необходимости поддерживать низкую равномерную температуру на большом количестве потребителей. Из котла теплоноситель поступает нагретый до 60 – 70 градусов, такой жар от полов будет некомфортным для жильцов. Для снижения температуры в систему включают смесительный узел или ставят краны RTL (регулятор обратного потока).

Вторая особенность теплого пола связана с неравномерным распределением теплоносителя по системе. Комнаты имеют разную площадь, а значит и контуры будут разной длины. Перераспределение происходит на коллекторе.

Из чего состоит коллекторная группа

Коллектор имеет вид металлической или пластиковой трубки, в которой происходит сбор и перераспределение по контурам теплоносителя. Коллекторная группа обычно состоит из двух гребенок: подающей и обратной, насосно-смесительного узла и дополнительного оборудования.

Слева – насосно-смесительный узел с термоголовкой, справа – коллекторная гребенка с ротаметрами и сливным краном.

Коллекторные гребенки

Основные различия между подающей и обратной гребенками только в запорной арматуре. На подачу приходит нагретый теплоноситель от котла, затем жидкость перераспределяется между отопительными приборами. Вещество (вода, этиленгликоль или пропиленгликоль) проходит по контуру, отдает тепло и возвращается на обратную гребенку, откуда снова идет к котлу.

Про выбор теплоносителя для системы отопления подробнее читайте в отдельной статье.

Как это работает?

Гребенки коллектора по сравнению с трубами имеют больший диаметр, из-за этого теплоноситель в распределительном блоке замедляет свое движение. Распределение происходит через патрубки с меньшим протоком. На одной гребенке может быть до 14 патрубков в зависимости от количества отопительных приборов. Обычно подачу оснащают регулировочными устройствами для изменения протока контуров теплого пола. В патрубок с большей пропускной способностью будет попадать больше теплоносителя, соответственно отопительные приборы нагреются сильнее.

Варианты запорной арматуры

Для регулирования количества теплоносителя на коллекторе используют шаровые краны, вентили, расходомеры (ротаметры), термостатические клапаны нажимного действия или сервоприводы.

Пример коллектора с шаровыми кранами.

На гребенке подачи сверху – расходомеры, снизу на обратке – термостатические клапаны.

Не стоит путать термоэлектрический сервопривод с кранами RTL. Первый реагирует на изменение температуры в помещениях, второй настраивается на температуру теплоносителя.

Термоэлектрическая головка с сервоприводом.

Собирать коллектор или купить готовый?

Коллекторы могут быть сборные, готовые сварные или самодельные. Рассмотрим их преимущества и недостатки.

Готовые сварные

Обычно выпускаются в виде сваренных друг с другом гребенок подачи и обратки с заданным количеством патрубков.

Преимущества

Недостатки

Самодельные

Коллектор можно сделать и своими руками из подручных средств: стальных труб с круглым или квадратным сечением. Для этого в них прорезаются отверстия и привариваются патрубки. Муфты делают из отрезков круглого сечения меньшего диаметра.

Преимущества

Недостатки

Сборные

Такие распределительные узлы собирают из заводских деталей, которые приобретаются отдельно или в виде комплекта. О них и пойдет речь дальше.

Преимущества

Недостатки

Как установить ротаметр на гребенку коллектор

Ротаметры часто используют на коллекторах теплого пола, они необходимы для управления расходом. В зависимости от модели устройство может настраиваться на разный расход от 0 до 5 л/мин. Настройка производится только при включенном насосе. Необходимо удалить декоративный защитный колпачок и поджать фиксирующую гайку в нужное положение. После настройки расходомера заглушка устанавливается на место.

Ротаметры различаются для обратной гребенки и для подающей. Внутри стеклянной колбы прибора находится шток с тарелкой. В нерабочем состоянии тарелка штока пружиной прижата к нулевому значению. Подача теплоносителя всегда осуществляется под седло клапана, так как поток открывает затвор. На обратных ротаметрах шток находится внизу, а на подающем – вверху (цифры будут увеличиваться сверху).

Отличия ротаметра на подающей и обратной гребенке.

Если перепутать подающий ротаметр и обратный, то поток теплоносителя прижмет шток к седлу, и система не будет работать. Некоторые приборы не позволяют зафиксировать нужный расход, а только измеряют его величину, для распределения потоков по контурам теплых полов желательно использовать первый вариант.

Смесительный узел

Смесительный узел может использоваться и без коллектора.

К коллекторной группе часто относят и узел смешения. Его принцип работы строится на объединении подающего и обратного потоков. После прохода по петле теплого пола носитель обычно имеет температуру около 30 градусов, на смесительном узле он вливается в подающий поток, что позволяет получить комфортную температуру в 40 градусов.

Вариантов реализации этого узла много: с использованием трех- или двухходового клапана, на термостатических клапанах и др. Смесители тоже бывают сборные и заводские.

На смесителе обычно присутствует термостатический клапан, который измеряет температуру носителя. Он снабжен накладной или накидной гильзой. Первая просто приклеивается к трубе, вторая вставляется в саму магистраль.

Трехходовой клапан с термоголовкой установлен перед насосом. До него на подаче полезно ставить еще и фильтр грубой очистки.

Смеситель с двухходовым клапаном, на байпасе полезно ставить скрытый вентиль под шестигранник вместо элемента с рукояткой.

Байпас – канал между обратной и подающей гребенкой, он создает малый круг и не дает насосу работать в тупик при закрытии одной из магистралей.

Смесительный узел устанавливают после коллектора. Между коллектором и котлом размещают насос, который обеспечивает движение по малому кругу. Смесительный трехходовой клапан устанавливают на подающую магистраль, распределительный – на обратную.

Расположение двухходовых и трехходовых клапанов в системе отопления

Смесительный узел на двухходовом клапане от трехходового всегда можно отличить по наличию на байпасе вентиля.

Регулировка работы смесителя на примере двухходового клапана

Байпасный клапан имеет скрытый вентиль под шестигранный ключ. При настройке системы надо закрыть термостатический кран и открыть балансировочный. Настраивается ротаметры, затем вентиль на байпасе постепенно перекрывается, пока шток ротаметра не начнет показывать, что теплоносителя становится меньше. Полностью открываем термостатический кран и опять закручиваем балансировочный кран. Как только тарелки ротаметров опускаются или поднимаются при повороте ключа на вентиле байпаса балансировка прекращается.

Нужна ли гидрострелка?

Гидрострелку можно закрепить вертикально или горизонтально, это не имеет принципиального значения. Чаще выбирают первый вариант, так как это упрощает монтаж воздухоотводчика в верхней части. Снизу можно закрепить кран для удаления шлама.

Часто в статьях этому устройству приписывают свойства, которыми он не обладает. Перечислим задачи, для которых не стоит покупать гидрострелку.

Гидрастрелка может ухудшить работу системы в том случае, если неправильно подобраны насосы. Например, котловой агрегат сильно уступает суммарной мощности приборов на других контурах. В результате этого теплоноситель на гребенку попадает уже холодным из-за смешения с обратным потоком.

Обязателен ли коллектор и смесительный узел?

Кран RTL не предназначен для установки на коллектор, он обладает высоким гидравлическим сопротивлением. Из-за большого размера головки элемент неудобно прикручивать на распределительный узел с большим количеством соседних контуров. Также из-за этого невозможно использовать встраиваемые сантехнические шкафы. Краны RTL не рекомендуется ставить на контур длиной более 70 метров. Термоголовку обычно убирают в пластиковый бокс, который вешают на стене.

Головка ТСГ также ограничивает обратный поток, но имеет евроконус, поэтому может устанавливаться на обратку коллектора. Исполнительное устройство воздействует на шток, а не на сам кран. При этом головка занимается рабочий кран коллектора, из-за этого установка сервопривода становится невозможной. Отсутствие сопротивление дает возможность установки более длинного контура.

Инструменты для монтажа

Разводной ключ большого и малого диаметра

Шуруповерт – для крепления сантехнического шкафа.

Дрель или перфоратор

Ход работ

Источник

Коллекторы для отопления – принцип работы, устройство и монтаж

В сантехнике коллектором называется участок трубы увеличенного сечения, собирающий (или раздающий) воду из нескольких ответвлений меньшего диаметра. В отопительных системах административных, жилых и производственных зданий указанный элемент встречается под названием «распределительная гребенка». Наша задача – рассмотреть коллектор отопления для частного дома, рассказать о принципе работы, вариантах применения и способах монтажа.

Зачем нужен коллектор, принцип работы

Устройство данного сантехнического прибора очень простое. По сути, это кусок трубы большого диаметра, оснащенный резьбовыми штуцерами для подключения контуров водяной системы. Длина гребенки отопления зависит от числа присоединений, основная линия обычно подводится к торцу.

Справка. Как правило, коллекторы снабжаются отводными патрубками одинакового диаметра, составляющего 0.5…0.75 от сечения главной камеры. Расстояние между штуцерами бывает разным – в зависимости от расхода теплоносителя в контурах и назначения гребенки.

Что происходит в коллекторе, куда поступает вода из 2…10 параллельных ветвей:

Итак, задача коллектора – сбор теплоносителя, выравнивание его параметров и отправка обратно в котел по основной линии. Без гребенки не обойтись, когда нужно свести в один трубопровод несколько магистралей с разным расходом воды, гидравлическим сопротивлением и протяженностью. Попробуйте соединить такие ветви на тройниках — 2–3 контура сразу перестанут нормально работать.

Распределительный коллектор отопления действует аналогичным образом, только в обратном направлении. Вода от котла, медленно протекающая через основную камеру, расходится в требуемом количестве по второстепенным линиям.

Одна голая труба с отростками малополезна без сопутствующей арматуры – кранов, клапанов и прочих элементов. Коллекторный узел в сборе помогает решить несколько важных задач:

Виды коллекторных узлов

Прежде чем рассматривать типы гребенок, укажем способы их применения в системах водяного отопления частных домов и квартир:

В загородных коттеджах с разветвленным отоплением коллекторная группа включает так называемую гидрострелку (иначе – термогидравлический разделитель). По сути, это вертикальный коллектор на 6 выводов: 2 – от котла, два – на гребенку, один верхний для удаления воздуха, из нижнего сбрасывается вода.

Дополнение. Есть каскадные гидрострелки с большим количеством штуцеров, куда подключаются отопительные контуры напрямую. Тогда распределитель коллекторного типа не используется.

Теперь о видах распределяющих гребенок:

Заводские коллекторные группы недешевы. Ради экономии домовладельцы часто пользуются гребенками, спаянными своими руками из полипропилена, или берут дешевые распределители для систем водоснабжения. Дальше мы укажем проблемы, связанные с установкой самодельных и водопроводных коллекторов.

Устройство гребенки для теплого пола

Температура теплоносителя, подаваемого в контуры напольного отопления, не должна превышать 50 °C, оптимальный температурный график – 40/30 °C. Если поверхность пола нагреется сильнее 30 градусов, в комнате станет душно, некомфортно.

Держать на подаче 40–50 °C способны только газовые котлы, и то, с потерей КПД. Чтобы эффективно расходовать газ либо другой энергоноситель, воду необходимо греть до 60 градусов, а после снижать температуру на входе в петли ТП. Это одна из основных задач коллекторного блока, состоящего из следующих элементов:

Ротаметры и нажимные клапаны завинчиваются в специальные гнезда на гребенке, последние закрыты пластмассовыми колпачками. Воздухоотводчики со сливными вентилями вкручиваются в торцы коллекторных трубок с одной стороны, блоки термометров и кранов – с другой. Байпас устанавливается в зависимости от конструкции гребенки.

Примечание. Обычно расходомеры стоят на линии подачи, термоклапаны – на «обратке». Но встречаются и другие модели коллекторов с ротаметрами на обратной магистрали. Если вы перепутаете трубки распределителя, то перекрутить клапаны вместо расходомеров не выйдет – внутренняя форма втулок разная.

За термометрами идут шаровые краны, следом – циркуляционный насос и узел смешивания. Рассмотрим каждый элемент коллекторной группы отдельно.

Конструкция и назначение расходомеров

Ротаметры предназначены для контроля и регулирования максимального расхода жидкости через петли. Элементы вкручиваются в специальные патрубки на коллекторе без подмоточных материалов – уплотнителем служит прокладка из резины EPDM.

В корпусе расходомера установлен подпружиненный шток с рабочей тарелкой на одном конце и контрольной шайбой на другом. Как работает ротаметр:

Справка. На коллекторах некоторых производителей устанавливаются нерегулируемые ротаметры. Для ограничения расхода используются отдельные краны, встроенные в тело трубы. Как выглядят подобные элементы, смотрите ниже на видео.

Расходомеры, устанавливаемые на обратной линии, устроены аналогично, только пружина стоит по другую сторону контрольной шайбы. Теплоноситель поступает снизу и толкает тарелку вверх, шток и шайба поднимаются. Как различить ротаметры разных типов:

В процессе эксплуатации ротаметры надо обслуживать – чистить по мере загрязнения. Индикатором служит прозрачная колба, когда она покроется налетом изнутри, элемент следует выкрутить, разобрать и удалить грязь с рабочих поверхностей.

Как устроен термостатический клапан

Конструктивно изделие не отличается от других подобных термоклапанов – радиаторных либо двухходовых. При нажатии на подпружиненный шток тарелка опускается в седло, перекрывая проход теплоносителю. Есть возможность преднастройки: максимальный расход ограничивается вращением сердцевины клапана с помощью шестигранного ключа.

Уточнение. Существует 2 типа клапанов – нормально открытые и нормально закрытые. Первые описаны выше – при нажатии на шток проход закрывается. Вторые используются реже, там канал закрыт изначально, при опускании штока отверстие открывается.

Назначение термостатического клапана – регулирование расхода теплоносителя при эксплуатации (не балансировка!). Управление реализуется 3 способами:

Ручное управление требует постоянного внимания со стороны пользователя – при изменении температуры окружающей среды вам придется поджимать или отпускать шток. Термоголовки типа RTL автоматизируют процесс, но хорошо работают только на коротких петлях – до 60 м. Сервоприводы плюс терморегуляторы применимы везде.

Прочие аксессуары гребенки

В начале публикации мы перечислили задачи, которые должна решать коллекторная группа теплых полов. С балансировкой и регулированием расхода понятно – эти функции исполняют ротаметры и клапаны. Перейдем к оставшимся аксессуарам:

Примечание. Через терминальный узел можно не только сливать теплоноситель, но и закачивать в случае ремонта. Коллектор отсекается кранами от основной магистрали, производится опорожнение либо подпитка контуров ТП через боковой штуцер.

Количество и разнообразие дополнительной арматуры зависит от производителя гребенки. Указанные аксессуары являются основными, кроме них еще применяются различные заглушки, переходники и вентили.

Перед коллекторным блоком располагается смесительный узел, его состав зависит от метода приготовления теплоносителя для ТП. Практикуется 3 способа доведения воды в теплых полах до нужной температуры:

Управлять двух– либо трехходовым клапаном можно тремя способами: вручную, с помощью термоголовки с выносной колбой и электрическим исполнительным механизмом. Последний управляется контроллером, получающим сигналы комнатных либо погодных датчиков.

Распределитель лучевой системы отопления

Напомним: лучевая разводка предусматривает индивидуальное двухтрубное подключение каждого радиатора к общему распределительному коллектору, расположенному в удобном месте (обычно – ближе к центру здания).

Пример лучевой разводки отопления в одноэтажном доме

Для монтажа коллекторного узла применяются такие гребенки:

Выбор типа гребенки зависит от вашего бюджета и требований к радиаторной системе. Если каждая батарея оснащена собственным балансировочным вентилем и термоголовкой, то достаточно чистого коллектора без клапанов и расходомеров. Модуль сброса воздуха и воды оставьте.

Совет. При ограниченном бюджете можно выбрать недорогой водопроводный коллектор с кранами, изображенный на фото. Многие домовладельцы так и поступают, а систему балансируют радиаторными вентилями.

Если вы желаете автоматизировать работу отопления и все регулировки свести в коллекторный шкаф, покупайте гребенку для напольного обогрева. Устанавливайте все аксессуары – ротаметры, клапаны с сервоприводами, «воздушники», комнатные регуляторы. Смеситель по-прежнему не нужен, теплоноситель к батареям подается прямо из котельной.

Ниже на видео показан комбинированный коллектор для отопления, распределяющий тепло на радиаторную разводку и напольные контуры. Обе части гребенки установлены параллельно. Заметьте, для раздачи теплоносителя мастер использовал водопроводные распределители.

Общедомовая коллекторная группа

Магистральная гребенка выполняет те же функции, что и коллектор ТП – распределяет теплоноситель по ветвям отопительной сети различной нагруженности и протяженности. Элемент изготавливается из стали – нержавеющей или черной, профиль основной камеры – круглый либо квадратный.

Справка. Магистральные коллекторы заводского изготовления называют компланарными. Это умное слово обозначает, что все детали гребенки лежат в одной плоскости – вертикальные патрубки подачи насквозь пересекают камеру «обратки» и наоборот. Цель – уменьшить вес и габариты конструкции.

Существуют компактные модели распределителей на 3–5 контуров, сделанные в виде одной трубы. В чем хитрость: коллектор «обратки» помещен внутрь камеры подачи. В результате получаем 1 общий корпус с 2 камерами одинаковой вместительности.

В подавляющем большинстве загородных домов площадью до 300 м² разводящие коллекторы не нужны. Для нескольких потребителей тепла используется схема обвязки способом первично-вторичных колец, описанная в отдельной статье. Когда следует задуматься о покупке общедомовой гребенки отопления:

Перечисленные факторы нужно рассматривать отдельно и в совокупности, а для подбора модели конкретных размеров произвести расчет нагрузки на каждую ветку. Отсюда вывод: без консультации с экспертом коллектор лучше не покупать.

Чертеж компланарного коллектора и фото готового изделия с насосными группами

Нюансы монтажа

Технология крепления коллектора к стене довольно проста: гребенка ТП и лучевой разводки подвешивается на монтажных кронштейнах, петли присоединяются фитингами типа «евроконус». Трубы, идущие к верхней части коллектора (обычно это «обратка»), пропускаются под нижней.

Совет. Никто не заставляет вас монтировать распределитель на скобах. При необходимости трубки можно разнести в стороны и закрепить на стене отдельно. Коллекторный ящик используется в помещениях жилой зоны, при установке коллектора в котельной шкаф не нужен.

Кратко перечислим основные моменты:

Тяжелую компланарную гребенку можно устанавливать на пол – сварить металлические подставки

Важный момент. Смесительный узел теплых полов можно ставить в котельной, возле основной гребенки. Тогда к распределителю ТП пойдет вода нужной температуры.

Напоследок о самодельных коллекторах

Выше по тексту мы упоминали о бюджетных вариантах гребенок – водопроводных, полипропиленовых и самодельных. Подобные распределители без проблем используются в радиаторных лучевых схемах. Для балансировки и регулирования протока на каждую батарею ставится балансовый вентиль и кран с термоголовкой. Коллектор снабжаем «воздушниками» + сливными кранами.

Если же вы поставите указанные гребенки на ТП, то столкнетесь с такими нюансами:

Сделанный своими руками коллектор напольного отопления все-таки можно довести до ума. Собираем распределитель из тройников, а на обратных подводках монтируем радиаторные термостатические вентили с термоголовками типа RTL, как сделано на фото.

Мастеровитый хозяин спокойно изготовит и компланарный общедомовой коллектор – сварит из круглой или профильной трубы. Но здесь загвоздка в расчетах: нужно знать сечение камер и патрубков для конкретной системы отопления. Если специалист рассчитает эти параметры, воспользуйтесь опытом мастера из видео:

Источник

Задача	Двухходовой клапан	Трехходовой клапан (распределительный)	Трехходовой клапан (смесительный)