Бесплатная консультация юриста:
8 (800) 500-27-29 (доб. 553)
СПб и Лен. область:Санкт-Петербург и область:
+7 (812) 426-14-07 (доб. 318)
Москва и МО:
+7 (499) 653-60-72 (доб. 296)
Получить консультацию

Коллектор радиатора отопления

Принцип функционирования распределителя

Основное предназначение распределительного коллектора – равномерно раздавать тепловые потоки, поступающие из основной магистрали, по контурам системы и за счет циркуляционного оборота возвращать остывшую жидкость к котлу.

При этом отдельные ветки системы, подключенные к коллектору, становятся независимыми друг от друга.

Прибор являет собой промежуточный распределительный узел, ключевыми элементами которого выступают две взаимосвязанные части:

  • подающая гребенка – отвечает за подачу теплоносителя;
  • обратная – выполняет функцию отвода остывшего теплоносителя к генератору тепла.

Вместе они образуют коллекторную группу. От каждой гребенки отходит по несколько выводов для подключения контуров, ведущим к отопительным приборам.

Каждый вывод устройства может быть оснащен выпускными вентилями и отсекающим либо регулировочным краном.

Их наличие дает возможность регулировать давление внутри каждого контура и в случае надобности отсоединения ветки для ремонта, например, перекрывать поток теплоносителя.

Чтобы повысить производительность системы и получить возможность контролировать все отопительные процессы в каждой комнате обогреваемого дома, корпус распределительной гребенки задействуют также в качестве платформы под установку:

  • воздуховыпускных клапанов;
  • водосливных клапанов;
  • расходомеров;
  • счетчиков тепла.

Принцип работы коллекторной системы довольно прост. Разогретая теплогенератором жидкость поступает в подающую гребенку.

Внутри промежуточного сборного узла скорость движения жидкости замедляется благодаря увеличенному внутреннему диаметру устройства, она перераспределяется между всеми отводами.

Зная расход теплоносителя, равный мощности теплогенератора, и скорость движения воды, несложно найти необходимую площадь сечения. Только предварительно следует перевести литры в удобную для расчетов единицу мм3.

Через соединительные патрубки, сечение которых меньше диаметра трубы коллекторного узла, теплоноситель поступает в отдельно проложенные контуры и двигается к радиаторам или к сеткам теплого пола.

Благодаря такому распределению должным образом прогревается каждый элемент, снабжаемый теплоносителем равной температуры.

Достигнув батареи и отдав полученное при нагреве тепло, жидкость направляется по другой трубе в противоположном направлении к распределительному блоку. Там она поступает на обратную гребенку, откуда перенаправляется к теплогенератору.

Для загородного коттеджа система с использованием коллектора по праву считается самой эффективной и надежной.

Единственное, что может останавливать рачительного хозяина– стоимость. Ведь обустройство такой системы обойдется дороже, чем устройство обычной системы тройникового типа.

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.

Устройство коллекторной системы

Основой схемы коллекторного отопления и главным рабочим органом является распределительный узел, именуемый в простонародье гребенкой системы.

Это особый вид сантехнической арматуры, который призван распределять теплоноситель по независимым кольцам и магистралям.

В состав коллекторной группы входит также: расширительный бак, циркуляционный насос и приборы группы безопасности.

Коллекторный узел для отопительной системы двухтрубного типа состоит из двух составляющих частей:

  • Входной – он подключается к нагревательному агрегату через подающую трубу, принимает на себя и распределяет разогретый до необходимой температуры теплоноситель по контуру.
  • Выходной – он подключен к обратным патрубкам независимых контуров, отвечает за сбор остывшей воды «обратки» и перенаправления ее в отопительный котел.

Главное отличие коллекторной разводки отопления от традиционного последовательного подключения устройств в том, что каждый отопительный прибор в доме имеет независимую подводку.

Такое конструктивное решение дает возможность управлять температурой каждой батареи в доме, а в случае надобности и вовсе отключать ее.

Нередко при проектировании отопления применяют смешанный тип разводки, при которой к узлу подсоединяют несколько контуров, управление каждым из которых осуществляется независимо. Но внутри контура отопительные приборы присоединены последовательно.

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:

  1. Из нескольких магистралей в сборный трубопровод попадает теплоноситель с различными параметрами – температурой, скоростью течения, расходом за единицу времени.
  2. В большом проходном сечении гребенки скорость движения воды снижается, уменьшается гидравлическое сопротивление.
  3. Смешиваясь в главной камере, разные потоки обретают на выходе одинаковую температуру и скорость.
Схема работы коллекторной трубы для сбора теплоносителя

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:

  • регулировать количество теплоносителя по каждой ветви, балансировать их между собой;
  • путем подмеса снижать температуру подаваемой воды и поддерживать ее на заданном уровне;
  • опорожнять систему, сбрасывать воздух;
  • автоматически управлять микроклиматом каждого помещения, используя комнатные терморегуляторы.

Что необходимо учитывать при выборе схем обвязки радиаторов?

Как устроен радиатор отопления

Если упрощенно взглянуть на большинство радиаторов отопления, то их гидравлическая конструкция представляет собой достаточно несложную, понятную схему. Это два горизонтальных коллектора, которые соединены между собой вертикальными каналами-перемычками, по которым происходит перемещение теплоносителя. Вся эта система или выполнена из металла, обеспечивающего необходимую высокую теплоотдачу (яркий пример – мощность секции чугунного радиатора), либо «одета» в специальный кожух, конструкция которого предполагает максимальную площадь контакта с воздухом (например, биметаллические радиаторы).

1 – Верхний коллектор;

2 – Нижний коллектор;

3 – Вертикальные каналы в секциях радиатора;

4 – Теплообменный корпус (кожух) радиатора.

Оба коллектора, верхний и нижний, с обеих сторон имеют выходы (соответственно, на схеме верхняя пара В1-В2, и нижняя В3-В4). Понятно, что при подключении радиатора к трубам контура отопления подключается лишь два выхода из четырех, а оставшиеся два глушатся. И вот от схемы подключения, то есть от взаимного расположения трубы подачи теплоносителя и выхода в «обратку» во многом зависит эффективность работы установленной батареи.

И прежде всего, планируя установку радиаторов, хозяин должен точно разобраться, какая же система отопления функционирует или будет создаваться в его доме или квартире. То есть он должен четко представлять, откуда поступает теплоноситель и в какую сторону направлен его поток.

Возможно, вас заинтересует информация о том, какую трубу выбрать для отопления

Однотрубная система отопления

В многоэтажных домах чаще всего применяется однотрубная система. В этой схеме каждый радиатор как бы вставлен в «разрыв» единственной трубы, по которой осуществляется и подача теплоносителя, и его отвод в сторону «обратки».

Теплоноситель проходит последовательно все радиаторы, установленные в стояке, постепенно растрачивая тепло. Понятно, что на начальном участке стояка его температура всегда будет выше – это также необходимо учитывать при планировании установки радиаторов.

Здесь важен еще один момент. Такая однотрубная система многоквартирного дома может быть организована по принципу верхней и лир нижней подачи.

  • Слева (поз.1) показана верхняя подача – теплоноситель по прямой трубе передается к верхней точке стояка, а затем последовательно проходит через все радиаторы на этажах. Значит, направление подачи потока идет сверху вниз.
  • В целях упрощения системы и экономии расходных материалов нередко организуется и иная схема – с нижней подачей (поз. 2). В этом случае на восходящей к верхнему этажу трубе точно также последовательно установлены радиаторы, как и на опускающейся вниз. Значит, направление потока теплоносителя в этих «ветвях» одной петли меняется на противоположное. Очевидно, что разница температур в первом и последнем радиаторе такого контура будет еще ощутимей.

Важно разобраться с этим вопросом – на какой же трубе подобной однотрубной системы устанавливается ваш радиатор – от направления потока зависит оптимальная схема врезки.

Обязательное условие обвязки радиатора в однотрубном стояке – байпас

Под не совсем понятным для некоторых названием «байпас» понимается перемычка, связывающая трубы подключения радиатора к стояку в однотрубной системе. Для чего нужен байпас в системе отопления, какими правилами руководствуются при его установке – читайте в специальной публикации нашего портала.

Широко применяется однотрубная система и в частных одноэтажных домах, хотя бы из соображений экономии материалов для ее монтажа. В этом случае хозяину проще разобраться с направлением потока теплоносителя, то есть с какой стороны у него будет осуществляться подача в радиатор, а с какой – выход.

Достоинства и недостатки однотрубной системы отопления

Привлекая простотой своего устройства, такая система все же несколько настораживает сложностью обеспечения равномерного нагрева на разных радиаторах домовой разводки. Что важно знать об однотрубной системе отопления частного дома, как ее смонтировать своими руками – читайте в отдельной публикации нашего портала.

Двухтрубная система

Уже исходя из названия становится понятно, что каждый из радиаторов в такой схеме «опирается» на две трубы – отдельно на подачу и «обратку».

Если взглянуть на схему двухтрубной разводки в многоэтажном доме, то сразу видны отличия.

Понятно, что зависимость температуры нагрева от места расположения радиатора в системе отопления – сведена к минимуму. Направление потока определяется только взаимным расположением врезанных в стояки патрубков. Единственное, что необходимо знать – это то, какой конкретно стояк выполняет роль подачи, а какой является «обраткой» – но это, как правило, легко определяется даже по температуре трубы.

Некоторых жильцов квартир может ввести в заблуждение наличие двух стояков, при которых система не перестанет быть однотрубной. Посмотрите на иллюстрацию ниже:

Слева, хотя вроде бы стояков и два, показана однотрубная система. Просто по одной трубе осуществляется верхняя подача теплоносителя. А вот справа – типичный случай двух разных стояков – подачи и «обратки».

Зависимость эффективность радиатора от схемы его врезки в систему

Для чего говорилось все то. что размещено в предыдущих разделах статьи? А дело в том, что от взаимного расположения подающей и обратной трубы очень серьезно зависит теплоотдача радиатора отопления.

Схема врезки радиатора в контур Направление потоков теплоносителя
Диагональное двухстороннее подключение радиатора, с подачей сверху
Такая схема считается наиболее эффективной. В принципе, именно она берется за основу при расчете теплоотдачи конкретной модели радиатора, то есть мощность батареи пори таком подключении принимается за единицу. Теплоноситель, не встречая никакого сопротивления, полностью проходит через верхний коллектор, через все вертикальные каналы, обеспечивая максимальную теплоотдачу. Весь радиатор прогревается равномерно по всей своей площади.
Одностороннее подключение радиатора с подачей сверху
Подобная схема – одна из наиболее распространённых в системах отопления многоэтажных домов, как наиболее компактная в условиях вертикальных стояков. Применяется на стояках с верхней подачей теплоносителя, а также на обратных, нисходящих – с нижней подачей. Вполне эффективна для небольших по размеру радиаторов. Однако, если количество секций велико, то прогрев может осуществляться неравномерно. Кинетической энергии потока становится недостаточно для распространения теплоносителя до самого конца верхнего подающего коллектора – жидкость стремится проходить по пути наименьшего сопротивления, то есть через ближайшие ко вхожу вертикальные каналы. Таким образом, в дальней от входа части батареи не исключены застойные зоны, которые будут значительно холоднее противоположных. При расчетах системы обычно исходят из того, что даже при оптимальной длине батареи ее общая эффективность теплоотдачи снижается на 3÷5%. Ну а при длинных радиаторах такая схема становится неэффективной или потребует определенной оптимизации (об этом будет рассказано ниже)/
Одностороннее подключение радиатора с подачей сверху
Схема, аналогичная предыдущей, и во многом повторяющая и даже усиливающая присущие ей недостатки. Применяется в таких же стояках однотрубных систем, но только в схемах с нижней  подачей — на восходящей трубе, поэтому теплоноситель подается снизу. Потери в общей теплоотдаче при таком подключении могут быть еще выше – доходить до 20÷22%. Связано это ст тем, что замыканию движения теплоносителя через ближние вертикальные каналы будет способствовать еще и разница в плотности – горячая жидкость стремится вверх, и оттого тяжелее проходит на удаленный край нижнего подающего коллектора радиатора. Иногда это – единственный вариант подключения. Потери в какой-то мере компенсируются тем, что в восходящей трубе общий уровень температуры теплоносителя всегда более высокий. Схема поддается оптимизации установкой специальных устройств.
Двухстороннее подключение с нижним подключением обеих подводок
Схема нижнего, или как ее еще часто называют «седельного» подключения – чрезвычайно популярна в автономных системах частных домов из-за широких возможностей скрыть трубы отопительного контура под декоративной поверхностью пола или сделать их максимально незаметными. Однако по теплоотдаче подобная схема – далека от оптимальной, и возможные потери эффективности оцениваются в 10÷15%. Самый доступный путь для теплоносителя в этом случае – это нижний коллектор, а распространение по вертикальным каналам идет в большей мере за счет разницы в плотности. В итоге верхняя часть батареи отопления может прогреваться значительно меньше нижней. Существуют определённые методы и средства свети этот недостаток к минимуму.
Диагональное двухстороннее подключение радиатора, с подачей снизу
Несмотря на кажущуюся схожесть с первой, самой оптимальной схемой, разница между ними – очень большая. Потери эффективности при подобном подключении доходят до 20%. Объясняется это – достаточно просто. У теплоносителя нет никаких стимулов свободно проникать на дальний участок нижнего подающего коллектора радиатора – за счет разницы в плотности он выбирает наиболее близкие ко входу в батарею вертикальные каналы. В итоге, при достаточно равномерно прогретом верхе, в нижнем углу, противоположном вхожу, весьма часто образуется застой, то есть температура поверхности батареи в этой области будет меньше. Подобна схема применяется на практике крайне редко – даже сложно представить ситуацию, когда к ней совершенно необходимо прибегнуть, отвергнув другие, более оптимальные решения.

В таблице намеренно не упомянуто нижнее одностороннее подключение батарей. С ним – вопрос неоднозначный, так во многих радиаторах, предполагающих возможность подобной врезки, предусмотрены специальные адаптеры, которые по сути превращают нижнее подключение в один из вариантов, рассмотренных в таблице. Кроме того, даже для обычных радиаторов можно приобрести дополнительную оснастку, при которой нижняя одностороння подводка будет конструктивно видоизменена на другой, более оптимальный вариант.

Надо сказать, что существуют и более «экзотичные» схемы врезки, например, для радиаторов вертикального исполнения большой высоты – никоторые модели из этого ряда предполагают двухстороннее подключение с обеими подводками сверху. Но сама конструкция таких батарей продумана таким образом, чтобы теплоотдача от них была максимальной.

Зависимость эффективности теплоотдачи радиатора от места его установки в помещении

Помимо схемы подключения радиаторов к трубам контура отопления, на эффективность работы этих приборов теплообмена серьезно влияет и место их установки.

В первую очередь, должны соблюдаться определенные правила размещения радиатора на стене относительно соседствующих с ним конструкциям и элементам интерьера помещения.

Наиболее типичное расположение радиатора – под оконным проёмом. Помимо общей теплоотдачи, восходящий конвекционный поток создает своеобразную «тепловую завесу», препятствующую свободному проникновению от окон более холодного воздуха.

  • Радиатор в этом месте покажет максимальную эффективность, если его общая длина составит порядка 75% от ширины оконного проема. При этом необходимо стараться установить батарею именно по центру окна, с минимальным отклонением, не превышающим 20 мм в ту или иную сторону.
  • Расстояние от нижней плоскости подоконника (или другой преграды, расположенной сверху – полки, горизонтальной стенки ниши и т.п.) должно составлять около 100 мм. В любом случае, оно никогда не должно быть меньше, чем 75% от глубины самого радиатора. В противном случае создается труднопреодолимая преграда для конвекционных потоков, и эффективность батареи резко падает.
  • Высота нижнего края радиатора над поверхностью пола также должна составить около 100÷120 мм. При просвете меньше 100 мм, во-первых, искусственно создаются немалые сложности в проведении регулярных уборок под батареей (а это – традиционное место скопления пыли, переносимой конвекционными потоками воздуха). А во-вторых – сама конвекция будет затруднена. Вместе с тем, и «задирать» радиатор слишком высоко, с просветом от поверхности пола 150 мм и более – тоже совершенно ни к чему, так как это приводит к неравномерному распространению тепла в помещении: в граничащей с поверхностью пола области может оставаться выраженная холодная прослойка воздуха.
  • Наконец, и от стены радиатор должен быть отнесён кронштейнами как минимум на 20 мм. Уменьшение этого просвета – это нарушение нормальной конвекции воздуха, а кроме того, на стене могут вскорости появиться хорошо заметные пылевые следы.

Это – ориентировочные показатели, которых следует придерживаться. Однако, для некоторых радиаторов существуют и собственные, разработанные производителем рекомендации по линейным параметрам установки – они указываются в руководствах по эксплуатации изделий.

Наверное, излишне объяснять, что расположенный открыто на стене радиатор покажет теплоотдачу намного выше, чем тот, который полностью или частично прикрыт теми или иными предметами интерьера. Даже слишком широкий подоконник уже способен понизить эффективность обогрева на несколько процентов. А если учесть, что многие хозяева не могут обойтись без плотных портьер на окнах, или, в угоду интерьерному оформлению, стараются прикрыть неприглядные, ни их взгляд, радиаторы с помощью фасадных декоративных экранов или даже полностью закрытых кожухов, то расчетной мощности батарей может и не хватить для полноценного обогрева помещения.

Потери теплоотдачи, зависящие от особенностей установки радиатора отопления на стен – показаны в таблице ниже.

Иллюстрация Влияние показанного размещения на теплоотдачу радиатора
Радиатор расположен на стене полностью открыто, или же установлен под подоконником, который закрывает не более 75% глубины батареи. В этом случае полностью сохранения оба основных пути теплопередачи – и конвекция, и тепловое излучение. Эффективность можно принять за единицу.
Подоконник или полка полностью перекрывают радиатор сверху. Для инфракрасного излучения – это не имеет значения, а вот конвекционный поток уже встречает серьёзное препятствие. Потери можно оценить в 3 ÷ 5% от общей тепловой мощности батареи.
В этом случае сверху не подоконник или полка, а верхняя стенка стеновой ниши. На первый взгляд – всё то же самое, но потери уже несколько больше – до 7 ÷ 8%, так как часть энергии будет понапрасну затрачена на прогрев весьма теплоемкого материала стены.
Радиатор с фасадной части прикрыт декоративным экраном, но просвет для конвекции воздуха – достаточный. Потеря именно в тепловом инфракрасном излучении, что особо сказывается на эффективности чугунных и биметаллических батарей. Потери теплоотдачи при такой установке достигают 10÷12%.
Радиатор отопления прикрыт декоративным кожухом полностью, со всех сторон. Понятно, что в таком что в таком кожухе имеются решетки или щелевидные отверстия для циркуляции воздуха, но и конвекция, и прямое тепловое излучение – резко снижены. Потери могут доходить до 20 – 25% от расчетной мощности батареи.

Итак, очевидно, что некоторые нюансы установки радиаторов отопления хозяева вольны изменить в сторону увеличения эффективности теплоотдачи. Однако, иногда место настолько ограничено, что приходится мириться с имеющимися условиями, касающимися как расположения труб контура отопления, так и свободной площади на поверхности стен. Другой вариант — желание скрыть батареи с глаз превалирует над здравым смыслом, и установка экранов или декоративных кожухов – дело уже решенное. Значит, в любом случае, придется внести поправки на суммарную мощность радиаторов, чтобы гарантированно добиться в помещении необходимого уровня нагрева. Правильно внеси соответствующие корректировки поможет расположенный ниже калькулятор.

Калькулятор  корректировки мощности  отопления с учетом особенностей установки радиаторов

Перейти к расчётам

Одним из исходных параметров для проведения расчета является требуемая тепловая мощность, обеспечивающая компенсацию теплопотерь и поддержание в комнате комфортной температуры в самые суровые зимние холода. Это значение рассчитывается отдельно, исходя из специфики региона проживания, особенностей расположения дома и конкретного помещения в нем. Существует удобная методика такого расчета – с не можно познакомиться, перейдя по расположенной ниже рекомендуемой ссылке.

Необходимо рассчитать тепловую мощность отопления под конкретное помещение?

Удобный калькулятор позволит выполнить это быстро и точно. Найти его посетитель сможет в специальной публикации нашего портала, посвященной электрическим котлам для частого дома.

Обратите внимание, что при расчете требуемой теплоотдачи радиаторов предлагается два пути расчета. Если в планах приобрести неразборную модель, то выбирается пункт «А», и значение берется из соответствующей строки итогового результата – это минимальная тепловая мощность прибора, выраженная в киловаттах. В том же случае, когда вопрос стоит, сколько понадобится секций разборного радиатора, после выбора пункта «Б» появится дополнительное окно-слайдер, в котором необходимо указать паспортную тепловую мощность одной секции, соответствующую применяемому в системе отопления температурному режиму. При этом значение после проведения расчетов уже берется также из строки «Б», и оно покажет требуемое количество секций.