Как сделать коллектор для отопления из полипропилена?

Изготовить коллектор отопления своими руками из полипропилена можно быстро и без особых затрат. К нему подключаются не только радиаторы, но и теплый пол, солнечный нагреватель. Используется не последовательная схема подключения, а параллельная. Устройство осуществляет распределительную функцию, равномерно подавая тепло ко всем приборам.

Дополнительное оборудование обеспечивает контроль над системой и возможность регулировать температуру в отдельных помещениях или отключать автономные контуры. Коллектор незаменим в многоэтажных домах, при большой площади здания.

1 Роль устройства в разводке и его особенности

Системы отопления, сделанные по схемам, позволяющим значительно сэкономить на трубах, и запорной арматуре, не обладают достаточной эффективностью. В условиях существенного подорожания теплоносителей их применение дорого обходится потребителям. Прокладка трубопровода к радиаторам с использованием коллектора изменит положение. Не будет перерасхода топлива, нагрев каждого прибора регулируется.

Система приобретает новые функциональные возможности: повышается безопасность и пригодность к ремонту. Теперь для устранения протечки не понадобится отключать всю систему и сливать воду. Перекрывают ветку, ликвидируют неисправность, а отопление в остальных помещениях продолжает работать.

Коллектор, который еще называют гребенкой, – это цилиндрическая деталь, имеющая один вход и выводы, соединяющие ее с приборами. Размеры ничем не ограничены и зависят от количества подключенных отопительных устройств. На трубах устанавливают запорную арматуру, которой регулируют подачу теплоносителя для каждого отдельного контура. Применяют вентили двух видов. Для перекрытия участков обычно используются отсекающие шаровые краны. В качестве регулировочных они непригодны, требуются другого типа.

Работа осуществляется по следующему принципу: теплоноситель под принудительным давлением попадает в устройство. Отсюда он по отводам распределяется к радиаторам, теплому полу. Применяется коллекторная схема (называют еще лучевой), суть которой в параллельном подключении потребителей. Каждый имеет свою подающую магистраль и обратку, которые оснащены арматурой. Даже при одновременном включении всех приборов нагрев равномерный.

Для создания принудительного напора используется циркуляционный насос. Он выбирается исходя из площади и этажности дома. Если система с теплым полом, требуется большая производительность, потому что в ней создается повышенное сопротивление. Разница температур на входе и выходе сокращается, нагревание более качественное. Вместо регулировочных кранов возможно использование термостатов, что гарантирует точную подачу тепла. Если трубы размещены под стяжкой, на каждом приборе устанавливают воздушный кран.

Коллекторы применяют с разнообразными системами:

1. 1. Отопление радиаторами. Используют различные схемы подключения, но обычно нижнее с полипропиленовыми трубами, которые прячут под покрытием или плинтусами.
2. 2. Теплый водяной пол. В основном применяется в качестве вспомогательного.
3. 3. Солнечный обогрев. При ясной погоде с одного квадратного метра устройства возможно получить 10 Квт/час энергии.

При лучевой разводке температура в каждом контуре регулируется отдельно, для чего на термостате выставляются нужные показатели. В гараже достаточно 10°, в детской требуется не меньше 20°, а для теплого пола – не более 35°, иначе ходить по нему будет неприятно, возможна деформация покрытия. В домах с несколькими уровнями гребенку монтируют на каждом этаже.

2 Расчет параметров и комплектация

Чтобы сделать коллектор отопления своими руками, сначала определяют его функциональную нагрузку. Можно установить не один, а для каждого места теплоснабжения отдельный. От этого зависит комплектация, габариты и автоматизация.

Перед сборкой выполняют расчет, выбирают место установки. Чтобы система работала, требуется два соединенных узла. Один для подачи горячей воды к отопительным приборам, второй собирает остывшую и направляет в котел.

2.1 Схема распределительной гребенки

Изготовление начинают с планирования, в котором разрабатывают характеристику элементов отопительной системы:

• сколько будет контуров, соответственно выходов к ним;
• количество и мощность нагревательных установок;
• наличие дополнительного оборудования: насосы, арматура, терморегуляторы, манометры, баки и другое.

Рекомендуется выделить отдельно контуры на теплые полы. Автономной работы требуют батареи в помещениях, где температура значительно отличается в одну или другую сторону, например гараж и детская комната. Подача теплоносителя на этажах и крыльях дома осуществляется независимо.

Учитывают, с какой стороны будет подвод контуров. Подключение газовых и электрических котлов выполняется сверху или снизу. Если устанавливается насос или используется твердотопливный агрегат, то с торца коллектора.

Для расчета используют правило трех диаметров, когда сечение гребенки в 3 раза больше подключаемого патрубка. Входную и выходную группы размещают в пределах 10–20 см одна от другой, на таком же расстоянии присоединяются контуры отопления. Для точного определения их диаметр умножают на 3. Уходить в большую или меньшую сторону не стоит, это создаст неудобства в обслуживании.

Схема с размерами наносится на лист бумаги, что позволит получить эскиз, по которому легче изготовить распределитель. По рисунку ясно, какие материалы и комплектующие понадобятся и сколько.

2.2 Дополнительные элементы

Гребенка оборудуется необходимыми устройствами. Для минимальной комплектации достаточно запорной арматуры, но тогда установить теплоотдачу отдельных приборов невозможно. На подающей секции монтируют регулировочные краны, которые позволяют плавно изменять количество поступающего теплоносителя. На обратную группу устанавливают расходомеры.

Важно правильно выбрать циркуляционный насос. Играет роль не мощность, а количество воды, которую ему придется перекачивать. Покупают агрегат с производительностью, которая на 10% превышает расчетную. Если в системе используется несколько коллекторов, требуется отдельный для каждого. То же самое рекомендуется для теплого пола, где создается повышенное сопротивление.

Для него применяется другое оборудование:

1. 1. На патрубках подающих магистралей – регулировочные клапаны для полной или частичной остановки притока горячей воды. Для самодельного коллектора рекомендуются автоматические устройства, подобные терморегуляторам.
2. 2. На обратной гребенке используются расходомеры, ограничивающие поступление охлажденного теплоносителя. Они повышают эффективность системы.
3. 3. Обязательный для теплого пола смеситель горячего и остывшего потока. Служит для оптимизации температурного режима.

Несмотря на разницу конструктивного исполнения, все распределительные гребенки предназначены для обеспечения устойчивой работы отопления. В продаже имеются готовые изделия, но трудно подобрать под конкретную схему. Придется или устанавливать дополнительный коллектор, или глушить лишние входы и выходы. Лучше изготовить своими руками. Тогда максимально учитываются характеристики системы, что позволит использовать ее с наиболее эффективной отдачей.

Можно автоматизировать коллектор на самом высоком уровне, когда не понадобится вмешательство человека. Используют сервоприводы с электронным блоком управления.

3 Изготовление и монтаж отопительного коллектора

Гребенка из полипропилена делается довольно легко. Требуется иметь тройники и для минимальной комплектации шаровые краны. Даже самое простое устройство, собранное своими руками, обладает многими достоинствами. К нему можно подключить требуемое количество отводов, система будет работать эффективно.

Коллектор для полипропиленовых труб, выполненный из такого же материала, предпочтительнее, чем из металла. Он дешевый и прочный, долговечный – не подвергается коррозии, на стенках не образуется накипь. Фитинги надежно соединяются сваркой, что обеспечивает хорошую герметичность.

3.1 Требования к материалу

О свойствах узнают из маркировки, нанесенной на стенки. Для отопления используется марка PP-R, которая имеет повышенную термостойкость. Символы PN с числами, которые идут следом, обозначают давление, которое способны выдержать изделия. В домах с автономным теплоснабжением применяют с индексом 20, для централизованных систем – 25. Все данные представлены в таблице:

Марка	Диаметр, мм	Толщина стенок, мм	Максимально допустимая температура воды
PN-10	20-110	1,9-10	+20
PN-16	16-110	2,3-15,1	+45
PN-20	16-110	2,6-16,1	+60
PN-25	22-78	2,8-18,3	+80

Для монтажа гребенки выбирают материал с армирующим слоем из алюминиевой фольги или стекловолокна. Последний вариант предпочтительнее, подобные изделия не подвергаются расслоению. Они маркируются красной продольной полосой.

Чтобы изготовить коллектор отопления своими руками из полипропилена, понадобятся:

• трубы нужного размера;
• заглушки на одну сторону в каждой группе;
• муфты и тройники;
• шаровые краны.

Фитинги бывают одинакового диаметра со всех концов или переходные для присоединения труб разного размера. Стенки у них очень толстые, поэтому армирование не применяется. Это минимальная комплектация, при необходимости добавляют другие устройства.

3.2 Как соединить отдельные узлы

Чтобы собрать коллектор из полипропилена, используют специальный паяльник. Для домашних нужд можно приобрести дешевый непрофессиональный аппарат. Применяются особые ножницы, чтобы края получались ровными без перекоса, и торцеватель, которым зачищают патрубки от армирующего слоя вокруг соединения.

Используя рабочие чертежи, нарезают заготовки нужного размера. Места пайки обезжиривают, включают аппарат, выставленный на температуру 260°. Когда лампочка погаснет (в других моделях загорается зеленая), устанавливают соединяемые коллекторные детали в насадки. Когда пройдет определенное время, патрубок и муфту соединяют, дают остыть.

Важна продолжительность процесса, от нее зависит надежность и долговечность узла. Если недодержать, стык расслоится. О том, сколько длится сварка пластика, можно узнать из таблицы, которая имеется в наборе инструмента.

Сборку конструкции проводят, придерживаясь последовательности:

• сначала соединяют тройники;
• с одной стороны устанавливают заглушку, с другой – уголок, если подача снизу;
• на отводы приваривают отрезки, на них монтируют запорную арматуру для полипропиленовых труб и другие приборы.

Место для блока предусматривают при разработке проекта. Делают специальную нишу невысоко от пола. Можно купить шкафчик и закрепить на стене.

4 Солнечный коллектор из полипропиленовых труб

В качестве дополнительного источника используют нагревательную установку, аккумулирующую и преобразующую лучевую энергию в тепловую. Она подключается к общей схеме, подает подогретую воду. Гелиосистема не может служить круглый год и являться основной, но как вспомогательная способна сэкономить расходы на теплоносители.

Чтобы собрать корпус, используют деревянные бруски с досками, фанерой, ДСП или металлические уголки. На дно короба укладывают теплоизоляцию – пенопласт, стекловату. Сверху устанавливают поглощающую панель из поликарбоната, окрашенного в черный цвет. Теплоприемник из полипропиленовых труб размещают поверх нее. Отрезки соединяются тройниками, на выходе и входе стоят муфты. Абсорбирующий элемент закрывается стеклом.

Солнечный коллектор из полипропиленовых труб: 1 – уголок; 2,9 – переходы; 3,5 – трубы полипропиленовые; 4,10 – тройники; 6 – черный лист; 7 – утеплитель; 8,11 – заглушки; 12 – ящик.

Иногда применяют накопительный бак емкостью 20–40 литров или меньшие резервуары, соединенные последовательно. Его покрывают теплоизоляцией, чтобы накопленная за день энергия не терялась. Система может функционировать и без него, если подогретую воду расходуют сразу, но она поддерживает стабильное давление. Солнечный коллектор подключают к общей схеме отопления или используют для хозяйственных нужд.

5 Заключение

Распределительная гребенка в собственном доме или квартире повышает ремонтопригодность системы и эффективность за счет правильного регулирования подачи теплоносителя. Автоматизация позволяет избежать ручного управления. В домах с большой площадью, многоэтажных без их применения сложно добиться хорошего и равномерного обогрева всех помещений.

Покупной коллектор стоит немало. Изготовление своими руками металлического требует применения сварочного аппарата и высокой квалификации рабочего. Создание распределительного узла из полипропиленовых труб – оптимальный вариант. Он обойдется значительно дешевле, не требует особого умения, к тому же можно выбрать конструкцию, наиболее подходящую для конкретной отопительной системы.

Отопительная система в доме — сложный теплотехнический комплекс, его эффективность зависит от соблюдения правил монтажа. При наличии в ней нескольких контуров специалисты рекомендуют установить распределительный коллектор, с помощью которого можно управлять нагревом каждого контура в отдельности.

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.

Сделать самостоятельно

Распределительный коллектор для отопительной системы можно сделать самостоятельно из полипропилена или металла. На функциональность выбор материала не влияет, поэтому следует выбирать материал, который проще монтировать самостоятельно.

Для монтажа коллекторного узла из полипропилена необходим специальное устройство для сварки полипропиленовых труб, для металлического — сварочный инвертор и навыки работы с ним.

Расчет и распределение контуров

• теплые водяные полы в каждом отдельном помещении;
• отопление помещений, температура в которых отличается от остальных в большую или меньшую сторону;
• отопление каждого отдельного этажа и крыла дома.

Геометрические размеры коллектора должны обеспечивать легкость и удобство доступа к запорной и регулировочной аппаратуре каждого отводка. В среднем расстояние между отводками рекомендуется выдерживать в пределах 10-15 см, между подающим и обратным коллектором — 20-30 см.

Трубы для подключения отопительных радиаторов обычно делают диаметром ½ дюйма, сам коллектор — 1-1½ дюйма, согласуя их с диаметром патрубков котла. При подключении газового или электрического котла допускается верхнее и нижнее подключение подающей и обратной трубы, для твердотопливных — только боковое.

Узел из полипропилена

Его выполняют из обрезков и остатков труб из полипропилена с использованием фитингов. Трубы сваривают с помощью специального аппарата. Для подающего и обратного коллектора используют полипропиленовую трубу Ø32 мм и тройники 32/32/16 мм, соединяя их с помощью аппарата для сваривания полипропилена. Режим подбирают заранее на обрезках труб.

На одном конце устанавливают тройник 32/32/32 мм, к которому снизу подсоединяют сливной кран, а сверху — воздушный клапан. На другом конце коллектора ставят вводной вентиль, к которому подключают подающую или обратную трубу, идущую к котлу.

К отводкам на 16 мм на подающем коллекторе подсоединяют запорные вентили, а на обратном — расходомеры. Полученные узлы крепят к стене кронштейнами.

Узел из латунных фитингов

Аналогичным образом можно собрать коллектор из готовых латунных фитингов: тройников, вентилей. Их собирают на льняную паклю или на жидкий фиксатор по заранее подготовленной схеме. Достоинства такого коллектора — небольшие размеры и низкая цена по сравнению с готовой коллекторной группой. Но сборка требует внимательности и аккуратности, иначе в процессе эксплуатации возможны протечки.

Видео: коллекторные узлы из полипропилена и латуни своими руками

Из профильной трубы своими руками

Самая сложная конструкция распределительного коллектора — сварная, выполняемая из трубы квадратного и круглого сечения. Такие коллекторы используют для отопления больших объектов с множеством контуров и гидрострелкой — распределителем потоков.

Для изготовления коллектора используют профильную трубу 80х80 или 100х100 мм, а также трубы круглого сечения расчетного диаметра. Технология и пошаговая инструкция изготовления коллектора приведены ниже.

• Необходимо подготовить эскиз будущей системы отопления. Для этого нужно определить все подключаемые контуры и диаметры труб, а также дополнительно подключаемое к ним оборудование — расходомеры, манометры, циркуляционные насосы.
• На листке миллиметровки или листке в клетку в масштабе выполнить чертеж коллекторного узла, выдерживая необходимые для удобства монтажа расстояния. Между патрубками расстояние рекомендуется делать 10-20 см, между коллекторными узлами — 20-30 см. На чертеже нужно указать не только расстояния, но и диаметры патрубков.
• Определиться с местом установки коллекторной группы и вспомогательного оборудования: расширительного бака, насоса, группы безопасности котла, бойлера. Проверить габаритные размеры и убедиться в возможности установки коллекторной группы без помех другому оборудованию.

• Профильную трубу размечают в соответствии со схемой.

• Газовым резаком выполняют отверстия по разметке.

• К ним приваривают патрубки — небольшие отрезки трубы круглого диаметра с заранее нарезанной резьбой. Сначала прихватывают точечной сваркой, а затем проваривают по контуру и тщательно защищают швы.

• К полученному блоку приваривают крепежные кронштейны.

• Полученную коллекторную группу зачищают от окалины, загрязнений, ржавчины, после чего грунтуют и покрывают термостойкой краской по металлу. Для удобства обслуживания подающий и обратный контуры лучше красить в разные цвета, традиционно — красный и синий.

Процесс изготовления распределительного коллектора из профильной трубы показан в видео.

Для сложных систем с большим количеством контуров разного назначения рекомендуется ставить
гидравлическую стрелку, которая распределит и выровняет прямой и обратный потоки теплоносителя до безопасного давления и температуры.

Видео: гидравлическая стрелка, назначение и принцип работы.

Солнечный коллектор — возможность экономии

К отопительному контуру возможно подключить несколько источников нагрева теплоносителя. Часто твердотопливные котлы работают в параллель с электрическими, это позволяет поддержать режим работы отопительной системы в ночное время или при отсутствии хозяев в течение нескольких дней.

Но такой режим нельзя назвать экономичным — электроэнергия относится к одному из самых дорогих ресурсов. Современные разработки позволяют использовать для подогрева теплоносителя энергию солнца с помощью установки солнечного коллектора.

Солнечный коллектор — установка, которую можно использовать круглый год даже при пасмурной температуре. В солнечные дни она наиболее эффективна и нагревается до температуры подающего контура котла — до 70-90 градусов.

Самодельный солнечный коллектор

Солнечный коллектор — довольно простое устройство, сделать его своими руками несложно. По эффективности самодельный солнечный водонагреватель может уступать промышленным моделям, но учитывая их цену — от 10 до 150 тысяч рублей, солнечный коллектор, сделанный своими руками, очень быстро оправдает себя.

Для его изготовления необходимы:

• змеевик из металлической трубки, обычно медной, можно взять подходящую от старого холодильника;
• обрезки медной трубы с резьбой на 16 мм с одной стороны;
• заглушки и вентили;
• трубы для подключения к коллекторному узлу;
• бак-накопитель с объемом от 50 до 80 литров;
• деревянные планки для изготовления каркаса;
• лист пенополистирола толщиной 30-40 мм;
• стекло, можно взять оконное;
• алюминиевая толстая фольга.

Змеевик освобождают от остатков фреона, промывая его струей проточной воды. Из деревянной рейки или бруска делают раму с размером чуть больше змеевика. В нижней части рамы сверлят отверстия для вывода трубок змеевика.

С обратной стороны к нему крепят на клей или саморезы лист пенополистирола — это будет дно коллектора. Этот материал обладает отличными теплоизоляционными характеристиками, что поможет снизить теплопотери.

Изнутри укладывают фольгу так, чтобы она полностью перекрывала дно и стенки рамы. Фольгу крепят на скобки с помощью степлера. Укладывают в раму змеевик, его концы продевают в отверстие.

Верх солнечного коллектора закрывают стеклом, закрепляя его на штапики или рейки. К концам змеевика крепят трубы для подключения к отопительному коллекторному узлу. Сделать это можно с помощью переходников или гибкой подводки.

Коллектор ставят на южный скат крыши. Трубы выводят в накопительный бак, оснащенный воздушным клапаном, а оттуда — в распределительный коллектор отопления.

Видео: как самостоятельно сделать солнечный нагреватель

Коллекторная система отопления — самый эффективный способ подключить различные нагреватели к одному или нескольким источникам нагрева. С его помощью можно обеспечить стабильную температуру и комфорт в доме, а также бесперебойную и согласованную работу всех элементов системы.