Как сделать обогреватель своими руками: 4 лучшие идеи

Низкая температура окружающей среды в значительной мере снижает производительность труда и комфорт проживания. Поэтому обогрев бытовых и производственных помещений  выполняют важную функцию, требующую существенных финансовых затрат на приобретение специального оборудования. Чтобы сэкономить средства на приборах отопления вы можете собрать обогреватель своими руками. Что особенно актуально для тех помещений и локаций, где нет необходимости заботиться о его эстетичном виде и дизайне.

Гребенка для теплого пола: устройство, принцип работы, настройка системы

Из чего складывается функциональность и эффективность работы системы отопления? Она должна обеспечить комфортную температуру во всех помещениях дома и необходимый нагрев воды. Кроме того, она обязана быть безопасной в процессе эксплуатации и максимально ремонтопригодной.

Одной из функций гребенки является возможность отключения подачи теплоносителя в отдельный контур системы отопления. Это позволяет производить ремонтные работы, не отключая отопления в целом

Кроме того, один коллектор, который установлен на всю отопительную систему коттеджа, отлично справится с функцией контроля процесса отопления. Он же сможет отрегулировать температуру в каждом помещении дома. Использование этого устройства позволяет управлять отопительной системой достаточно эффективно и просто. При этом затраты сил и средств сводятся к минимуму.

И распределитель, и регулятор

По своей сути, распределительная гребенка — это централизованный узел, позволяющий теплоносителю распределяться по точкам назначения. В системе отопления он выполняет не менее важную функцию, чем циркуляционный насос или тот же котел. Он распространяет нагретую воду по магистралям и регулирует температуру.

На этой схеме представлен общий принцип работы блока коллектора, состоящего из двух гребенок: через одну осуществляется подача теплоносителя в систему, а через вторую его возврат

Этот узел можно назвать временным накопителем теплоносителя. Его можно сравнить с бочкой, наполненной водой, из которой жидкость вытекает не через одно отверстие, а через несколько. При этом напор воды, вытекающей из всех отверстий, одинаков. В этой способности обеспечивать одновременно равномерное распределение нагретой жидкости и заключается основной принцип работы устройства.

Внешне коллектор похож на узел из двух гребенок, выполненный, чаще всего, из нержавейки или черного металла. Имеющиеся в нем выводы предназначены для соединения с ним отопительных приборов. Количество таких выводов должно соответствовать числу обслуживаемых приборов отопления. Если число этих приборов возрастает, узел можно нарастить, поэтому устройство можно считать безразмерным.

Кроме выводов, каждая гребенка снабжена запорными механизмами. Это могут быть краны двух видов, установленные на выходе:

  • Отсекающие. Такие краны позволяют полностью прекратить поставку теплоносителя из общей системы в её отдельные контуры.
  • Регулировочные. С помощью этих кранов может быть уменьшен или увеличен объём подаваемой в контуры воды.
Гребенка для теплого пола: устройство, принцип работы, настройка системы

В состав коллектора входят клапаны для слива воды и выпуска воздуха. Здесь же удобнее всего расположить и измерительную аппаратуру в виде счетчиков контроля тепла. В этом случае все, что необходимо для эффективной работы этого узла, будет находиться в одном месте.

Почему в блок коллектора входят две гребенки? Одна служит для подачи теплоносителя в контуры, а вторая отвечает за сбор из тех же контуров уже остывшей воды (обратки). Все необходимые для эффективного функционирования элементы должны быть на каждой из гребенок.

Принцип работы с трехходовым регулятором

Более плавный процесс обогрева контуров происходит, когда подключение гребенки теплого пола проводят через трехходовой клапан. В этом случае распределительный узел обладает тремя точками соединения: от котлового обогревателя, подающего коллектора, входа охлажденного теплоносителя.

В первоначальном положении регулятор открыт только для подачи горячей воды от котла. Когда ее температура превысит нужное значение, регулятор частично откроет систему отопительного пола и немного закроет соединение с котлом.

Тогда горячая и остывшая вода перемешается. Регулятор останется в этом положении, пока температура не упадет ниже требуемого значения. Когда это произойдет, клапан перекроет контур обогрева полов и полностью откроет подачу от котла.

Этот рабочий цикл повторяется непрерывно. Такой способ обогрева применяют обычно для больших площадей, превышающих 150 м². Но считается, что трехходовой регулятор менее надежен и чаще выходит из строя.

Как собрать гребенку теплого пола

Надо сказать, что сборка гребенки своими руками – задача вполне реальная. Если вы смонтировали систему отопления в своем доме самостоятельно, то навыков для сборки данного узла у вас достаточно. Тем более что гребенки заводского изготовления поставляются комплектно и к ним прилагается инструкция по монтажу со схемами и пояснениями. Пример такой схемы представлен ниже:

Распределительная гребенка системы отопления — назначение и принцип работы

Требования владельцев недвижимости к уровню комфорта в последние годы сильно изменились. Такое устройство, как распределительная гребенка системы отопления позволяет распределить теплоноситель от котла для разных нужд.

Читайте также:  Электрокотел для отопления частного дома

Теперь хозяевам частных домовладений недостаточно иметь отопительную конструкцию и горячее водоснабжением – им хочется, чтобы в доме были следующие удобства:

  • полы с подогревом;
  • система кондиционирования и вентиляции;
  • в некоторых случаях подогрев бассейна и прочее.
Распределительная гребенка системы отопления — назначение и принцип работы

Все современное оборудование, используемое для создания комфорта и уюта, может функционировать в разных режимах относительно показателей давления, температуры и продолжительности работы.

Функциональное назначение распределительной гребенки

Предположим, что создаваемая система должна работать со следующими процессами:

  • отоплением и вентиляцией. Данное оборудование в основном задействуют в холодное время года или в переходные периоды;
  • теплыми полами. Конструкция может работать в течение года при необходимости, поскольку ею обеспечивается поддержание более низких температур в помещении;
  • нагрев горячей воды для бытовых нужд. Востребовано ГВС круглогодично, исходя из разных потребностей на протяжении суток;
  • подогрев воды в бассейне. Задействуется по необходимости или периодически.
  • блок авторегулирования;
  • датчики, фиксирующие наружную и внутреннюю температуры;
  • распределительная гребенка системы отопления (коллектор).

Далее все вышеописанные функции системы будут рассмотрены с точки зрения гидравлических процессов, происходящих в них. Кстати, нередко в частном доме создается гребенка для отопления своими руками.

Распределительная гребенка системы отопления — назначение и принцип работы

Система отопления дома

Наибольшее распространение получили системы, спроектированные и созданные по двухтрубной или коллекторной схеме монтажа.

Различия между ними заключаются в следующем:

Система теплый пол

Для функционирования теплого пола используется низкотемпературный режим теплоносителя 40/30 (для сравнения – в отопительной системе данный показатель составляет 90/70). В результате такой особенности возникают дополнительные трудности – потребуется на подаче воды монтаж трехходового смесителя, а между обраткой и подающей трубой необходимо наличие перемычки с запорной арматурой.

Регулировка температурного режима и гидравлического сопротивления осуществляется при помощи вентилей с термоголовками (детальнее: «Регулировка системы отопления — подробности из практики»). Их местом установки является распределительная гребенка системы отопления.

Распределительная гребенка системы отопления — назначение и принцип работы

Система горячего водоснабжения

Устройство бака-аккумулятора для нагрева воды состоит из теплоизолированного корпуса, в котором имеется змеевик – по нему с гребенки движется теплоноситель для отопительной системы, нагревающий воду для ГВС.

В данной системе устанавливают свой циркуляционный насос, набор спецдатчиков и исполнительный механизм. При сильном водоразборе вода в аккумулятор подается из водопровода – в результате понижается температура. Одновременно включается насос и тем самым обеспечивается заданный температурный режим.

Систему горячего водоснабжения можно подключить к котлу:

  • прямоточно – если требуется нагреть воду для бытовых нужд, включается насос и подает ее непосредственно с гребенки;
  • приоритетно – когда нужна горячая вода, насос в системе ГВС включается, а насос теплоснабжения отключается.

Подогрев воды в бассейне

Распределительная гребенка системы отопления — назначение и принцип работы

Данная система имеет собственный теплообменник, а на коллектор возлагается распределительная функция. Работу насоса регулирует блок автоматики. Сначала нагревается вода, а затем происходит периодическое включение с целью поддержания температуры воды в бассейне на определенном уровне. Главное для работоспособности такой системы – правильный подбор теплообменника.

Назначение коллектора отопления

В любой отопительной системе должно соблюдаться одно важное правило – диаметр выходящего из котла патрубка должен совпадать или быть немного меньше суммарного диаметра всех контуров, подключенных к этому котлу. Несоблюдение этого правила стабильно приводит к неравномерному распределению теплоносителя.

Для примера можно рассмотреть систему, к которой подключено три обособленных контура:

  • Радиаторное отопление;
  • Теплый пол;
  • Бойлер косвенного нагрева, обеспечивающий горячее водоснабжение.
Назначение коллектора отопления

Диаметры патрубков на выходе из котла и на входе каждого из этих потребителей могут совпадать, вот только суммарное значение последних будет на порядок больше. В результате возникает очень простое явление – котел, даже если он работает на полную мощность, попросту не способен одновременно обеспечить работу всех подключенных к нему контуров. Из-за этого и происходит снижение температуры в доме.

Конечно, можно попытаться использовать все контуры по очереди, чтобы они не нагружали котел одновременно. В теории такие меры кажутся возможными, но на практике они оказываются не более чем полумерами – в конце концов, постоянное «жонглирование» контурами нельзя назвать атрибутом комфортного проживания в доме.

Чтобы избавиться от подобных проблем, в систему нужно установить распределительный коллектор. Обычно для изготовления таких коллекторов используются трубы из нержавеющей стали, но можно использовать и другие варианты – например, нередко встречаются полипропиленовые коллекторы для отопления.

Сама конструкция представляет собой устройство с набором патрубков для входа и выхода теплоносителя, а также его разделения по отдельным контурам. Регулировка всех рабочих параметров осуществляется при помощи запорной арматуры, которой комплектуется любой коллектор.

Назначение коллектора отопления

Главная функция распределительного коллектора отображена в его названии – он распределяет теплоноситель по отдельным контурам, причем интенсивность его подачи можно настраивать на каждом патрубке. В результате получается несколько полностью независимых друг от друга контуров, каждый из которых работает в собственном температурном режиме.

Конечно, всегда есть возможность упростить себе работу и приобрести готовый коллектор, но у такого решения есть недостатки. Так, производство коллекторов отопления на заводе попросту не может учесть особенности каждой отопительной системы, поэтому придется компенсировать характеристики коллектора дополнительными элементами – а это лишние затраты. Самодельные устройства могут проигрывать заводским в универсальности, но зато они гораздо лучше подходят для обустройства индивидуальных проектов.

Читайте также:  Преимущества и недостатки отопления электрическим котлом

Идея N4: Обогреватель со спиралью

Классический вариант обогревателя спирального типа подразумевает включение нагревательных спиралей в сеть. В качестве основания для установки спирали в таких моделях использовались термоустойчивые диэлектрики. Но это довольно простые варианты, поэтому в рамках данной статьи мы рассмотрим принцип изготовления устройства, которое по своим характеристикам не уступает газовому обогревателю. В нем используется тот же принцип, что и в тепловой пушке, но с меньшей теплоотдачей.

Идея N4: Обогреватель со спиралью

Для изготовления вам понадобиться нагревательная спираль, электрический вентилятор, металлическая труба или коробка для корпуса, диэлектрический термостойкий каркас, шнур питания. Процесс изготовления обогревателя включает в себя такие этапы:

  • Обрежьте асбоцементную трубу нужной длины (в данном примере она будет использоваться для изготовления несущего каркаса). Рис. 17: обрежьте трубу нужной длины
  • Просверлите в трубе несколько отверстий с разных сторон, чтобы в них можно было просунуть нихромовую спираль.
  • Заведите в отверстия спираль, в данном примере они выполнены в форме решетки, но это не принципиально, важно чтобы нагревательные элементы имели разный угол наклона. Рис. 18: положение спирали в трубе
Идея N4: Обогреватель со спиралью

Если вы собираете несколько кусков спирали, соедините их между собой на внешней стороне трубы.

  • С одной стороны трубы поместите вентилятор для нагнетания воздушного потока. Направление лопастей должно обеспечивать движение воздуха к спиралям, протянутым в трубе. Расстояние от вентилятора до нагревательного элемента должно обеспечивать безопасную работу, чтобы лопасти не расплавились. Для дополнительного охлаждения вентилятор и асбестовую трубу можно разделить в корпусе. Рис. 19: разделение вентилятора и трубы с нагревателем
  • Заизолируйте места электрических соединений как от вентилятора к питающему шнуру, так и от нихромовой спирали. Для изоляции спиральных соединений можно использовать миканитовую ленту, которую наматывают прямо на асбестовую поверхность.
  • Готовый обогреватель поместите в наиболее подходящий корпус. В данном примере для защиты от случайного прикосновения к спирали, перед трубой, устанавливается дополнительная решетка.
Идея N4: Обогреватель со спиралью

Следует отметить, что мощность вентилятора не должна быть слишком большой, чтобы спирали успевали разогреться. На практике вы должны добиться эффекта дуйчика, а производительность обогрева можно регулировать длиной спирали. Также асбестовую трубу внутри желательно покрыть термоустойчивым лаком, чтобы частицы асбеста не попадали в воздух. Корпус обогревателя не лишним будет заземлить на контур заземления.

Устройство и принцип работы

В процессе раскладки труб греющих контуров их концы со всех помещений сходятся в одном месте, где к ним происходит подключение гребенки теплого пола. Она представляет собой распределительно-смесительный узел, чьей задачей является:

  • уменьшить температуру теплоносителя, поступающего от котла. Для подачи в напольную систему нужна вода с температурой не более 45 °С, а теплогенератор редко нагревает теплоноситель до столь низкого порога. Обычно на входе в гребенку держится минимум 55 °С;
  • обеспечить потребное количество теплоты для каждого помещения. Тут распределительная гребенка работает как регулятор отпуска тепловой энергии, управляя расходом теплоносителя в каждом контуре.

Распределитель для теплых полов визуально напоминает большие гребенки отопления, устанавливаемые в тепловых пунктах. В нем также есть 2 горизонтальных коллектора – подающий и обратный, к которым присоединяются потребители, в нашем случае – греющие контуры. С торцов к патрубкам коллекторов подводится теплоноситель от главной магистрали – из котельной. Типовая схема подключения гребенки представлена на рисунке:

Для регулирования количества воды, уходящей в каждый из контуров, на одном из коллекторов установлены клапаны с нажимным штоком. Регулировку можно производить как вручную, так и с помощью различных средств автоматизации, например, сервоприводов. Чтобы контролировать количество теплоносителя, отводы от второго коллектора оборудованы колбами расходомеров. Подробно устройство гребенки показано на схеме:

Здесь видно, что помимо перечисленных выше элементов, важной частью гребенки является циркуляционный насос. Без него ни один контур не сможет работать, поскольку именно насос, установленный между двумя коллекторами, отвечает за циркуляцию теплоносителя по трубам.

Естественным путем вода в теплых полах не движется, только с принудительным побуждением. Соответственно, при отсутствии электроэнергии система функционировать не сможет.

Сам же принцип работы гребенки заключается в следующем. Горячая вода, пришедшая от котла, попадает в необходимом количестве во все контуры, побуждаемая к движению насосом. Причем теплоноситель движется по кругу до тех пор, пока его температура не упадет ниже установленной. Так как температуру воды контролирует датчик трехходового клапана, то после ее снижения клапан начнет открывать путь воде из котловой магистрали, подмешивая ее к остывшему теплоносителю.

Когда температура в коллекторе возрастет до заданного предела, трехходовой клапан снова перекроет магистраль. Насос гребенки теплого водяного пола работает безостановочно, обеспечивая циркуляцию внутри системы, независимую от других тепловых сетей дома. Для опорожнения узла конструкцией гребенки предусматривается установка сливных кранов. С целью выпуска воздуха из этой обособленной системы схема может быть дополнена автоматическими воздухоотводчиками.

Читайте также:  Особенности электрокотла 3 кВт для отопления

Варианты коллекторов для водопровода

Регулируемые и нерегулируемые коллекторы выпускаются диаметрами 3/4″, 1″, 1 1/4″, 1 1/2″ и 2″. Для квартир, чаще используют гребёнки с основным диаметром 3/4″ и отводами 1/2″ или d=20 мм, метрическая резьба 24×19 (под штуцер), либо евроконус (под обжимной фитинг).

Варианты коллекторов для водопровода

Разделяются гребёнки по количеству отводов. Их может быть от 2 до 4, реже 5. Чаще для получения гребёнки с пятью отводами соединяют две гребёнки на 2 и 3 отвода. Такой монтаж предусмотрен конструкцией самой гребёнки.

Варианты коллекторов для водопровода

Варианты коллекторов для водопровода

Варианты коллекторов для водопровода

Правила монтажа гребенки

Место для размещения коллекторного блока нужно определить ещё на стадии проектирования дома. Как уже говорилось выше, если это будет многоэтажный коттедж, то такие узлы следует предусмотреть на каждом из этажей. Лучше всего подготовить для них специальные ниши, которые располагают выше уровня пола.

Впрочем, если заранее найти место для узла не удалось, можно установить этот блок в любом помещении, в котором он не будет никому мешать: в кладовой, в коридоре или в котельной. Лишь бы в этом месте не было избытка влаги.

Чтобы узел не был на виду, можно поместить его в специальный шкаф, который предлагают своим покупателями производители запорных механизмов. Корпус такого шкафа выполнен из металла. Он снабжен дверцей, а в его боковых стенках имеются отверстия для труб отопления. Иногда коллекторную группу просто помещают в нишу или на стену, закрепляя гребенки с помощью специальных хомутов.

Правила монтажа гребенки

Эта гребенка помещена в специально оборудованное для неё место. Как видите, выглядит это достаточно эстетично, а главное, доступ к этому узлу не будет затруднен

Трубы, которые отходят от этого распределительного устройства, располагаются в стенах или в полу, а затем подсоединяются к батареям отопления. Если трубы находятся в стяжке пола, отопительные приборы следует снабдить отводчиком воздуха или воздушным краном.

Как самостоятельно сделать распределительный коллектор

Для хорошего мастера изготовить самодельную гребенку из металла или полипропилена не представит особой сложности. Судите сами: стальная труба большого диаметра заглушается с обоих концов, после чего к ней привариваются присоединительные штуцеры с такой резьбой, какая вам удобнее. Затем коллектор проверяется под давлением на проницаемость сварных швов и окрашивается по слою грунтовки.

Как самостоятельно сделать распределительный коллектор

Есть и другой вариант подбора диаметра гребенки, о нем говорилось выше в примере заводского изделия. Если тепловая мощность системы отопления дома не превышает 50 кВт, то смело берите трубу DN80, а свыше 50 до 100 кВт изготавливайте коллектор из трубы DN100. При этом размеры штуцеров не нужно делать втрое меньше, принимайте их в соответствии с гидравлическим расчетом.

Как самостоятельно сделать распределительный коллектор

Немного больше труда надо приложить, чтобы смастерить гребенку из полипропиленовых тройников. Подобные изделия становятся все популярнее в силу своей дешевизны. Потратиться придется только на тройники, все остальные детали обойдутся недорого. Кстати сказать, подобные коллекторы уже имеются в продаже в собранном виде.

Как самостоятельно сделать распределительный коллектор

Другое дело, что гребенка из полипропилена, собранная своими руками, не в состоянии переносить высокую температуру воды в системе отопления. Случись нештатная ситуация – и паяные соединения сразу же потекут. Это вполне вероятно, когда обогрев дома производится твердотопливным котлом, тогда всю обвязку стоит сделать из стали либо меди.

Управление греющими контурами

При качественном регулировании теплоносителя по температуре его расход остается неизменным, если не установить дополнительные средства автоматизации. Без них объем проходящей через контур воды настраивается только вручную – вентилями и ротаметрами, расположенными на подающем/обратном коллекторе. Но термоклапанами можно управлять и автоматически, если поставить на них сервоприводы.

Сервоприводы крепятся к термостатическим вентилям на обратном коллекторе и управляют ими по команде контроллера

Управление греющими контурами

Система работает так: в помещениях стоят проводные либо беспроводные терморегуляторы, следящие за температурой воздуха и связанные с единым блоком управления (контроллером). Он, получая сигналы от комнатных термостатов, посредством сервоприводов открывает и закрывает вентили на гребенке теплых полов. Таким способом контроллер может управлять напольным обогревом и радиаторной системой одновременно, что и показано на схеме:

Помимо температурного регулирования совместно с термостатами, контроллер умеет делать еще ряд интересных вещей:

  • реагировать на изменения погодных условий на улице;
  • заранее прогревать необходимые помещения к заданному времени;
  • отключать обогрев теплыми полами в неиспользуемых комнатах;
  • управляться дистанционно через GSM связь или интернет.
Управление греющими контурами

Использование сервоприводов и средств автоматизации не только повышает комфорт для проживающих, но и позволяет экономить 15—20% средств, затрачиваемых на оплату энергоносителей и таким путем снижать цену отопления частного дома.

Для чего нужен зубчатый шпатель

Шпатель для плитки — это небольшой строительный инструмент, состоящий из плоского куска нержавеющего металла и пластмассовой ручки. На некоторых шпателях присутствуют зубчики различной формы и размеров — данный инструмент называется гребенкой и используется для равномерного и экономного распределения клея по поверхности плитки. Гребенка для плитки оставляет после себя небольшие канавки, которые заполняются клеем в момент прижатия плитки к стене. За счет этого достигаются следующие особенности работы:

Удобнее всего работать зубчатой гребенкой с двумя ровными и двумя гладкими сторонами — не придется менять обычный и зубчатый шпатели — один исполняет роль двух.