Особенности лучевой разводки системы отопления. Лучевая система отопления дома

Все виды систем отопления имеют общий набор элементов конструкции. Это котёл, служащий источником образования тепла; контур, состоящий из труб и . Отличия различных типов заключаются в разных схемах устройства труб.

Одной из самых известных разводок считается лучевая система отопления.

Главное отличие лучевой системы отопления от других систем в том, что здесь с помощью коллекторного узла к каждой батарее проводятся свои отдельные трубы подачи и отвода жидкости.

Благодаря подобному способу, не придётся отключать всю систему в случае поломки отдельных элементов. Так же не нужно будет устанавливать , что значительно упростит монтаж и уменьшит итоговую стоимость.

Рассматривая достоинства данной системы, стоит отметить:

1. Не сложная установка, благодаря использованию труб и небольшому количеству .
2. Трубопровод «заведённый» в стены и пол не портит интерьер.
3. Повышение функциональности, при устройстве доп. элементов (например: датчики терморегуляции, отводчики воздуха и т.д)
4. Возможность установки различной определённой температуры в отдельных помещениях.
5. Ремонт и замена по отдельности, без выключения всей системы.
6. Равномерность нагрева.

Из за «веерной» укладки этой разводки, практически всегда все трубы устанавливаются внутри стен или пола . Это сделано для сохранения эстетичности вида помещения и удобства. При обустройстве в помещении так же используется лучевая система отопления. Трубы прокладываются в бетонной стяжке пола, но при этом все соединительные элементы находятся на поверхности. Это сделано для того, чтобы не допустить утечки теплоносителя под стяжкой.

Основным минусом лучевой системы отопления является большое количество используемых материалов, ввиду её большого метража.

Так же в основном здесь используется принудительная циркуляция теплоносителя, а значит потребуются циркуляционные насосы.

Для того, чтобы добиться высокой эффективности системы следует обратить внимание на следующие моменты:

• Агрегат, оснащённый термостатом, должен располагаться подальше от горячих приборов. (для правдивости показаний)
• Циркуляционный насос преимущественно располагается на обратной трубе, температура которой значительно ниже подающей.
• Обязательно присутствие устройства для спуска воздуха. Либо насос должен быть оснащён воздухоотводчиком.
• Желательно расположение насоса вблизи от расширительного резервуара.
• До установки и запуска циркуляционного насоса систему следует промыть и заполнить жидкостью.

Из плюсов лучевой системы так же стоит отметить удобство регулировки температуры разводки. При желании, в каждом помещении устанавливается своя независимая температура.

Так же использование лучевого способа оправдано в многоэтажных домах. В процессе проведения технических работ или замены отдельных частей не придётся отключать отопительную систему во всём доме.

Лучевая система отопления частного дома так же используется в объектах с деревянными перекрытиями. Для этого в балках высверливаются отверстия чуть шире диаметра труб. Это нужно для того, чтобы конструкция не давила на трубопровод.

Во время установки лучевой разводки следует соблюдать определённые правила, для уменьшения потерь тепла:

Лучевая разводка системы отопления.

В устройстве лучевой системы одной из главных ее составляющих служит узел коллектора.

В случае монтажа данной системы в не одноэтажном здании, коллектор устанавливается на каждом этаже.

Для коллекторного узла предусмотрены специальные коллекторные шкафы. Их внутреннее устройство обусловлено удобством и доступностью каждого элемента коллектора.

Из особенностей лучевой разводки следует выделить:

• Минимум соединений схемы является бесспорным плюсом. Благодаря этому система практически постоянно имеет гидравлическую стабильность.
• Для обеспечения высокой эффективности разводки, необходимо правильно подобрать мощность котла, учесть тепло потери и рассчитать потребление энергии тепла приборами отопления.
• Следует учитывать то, что с ростом протяженности труб, увеличиваются тепло потери.

Практически всегда лучевая разводка устанавливается по типу горизонтальной, с принудительной циркуляцией и нижней подачей жидкости. Применение циркуляционного насоса позволяет понизить разницу температур на входе и выходе трубопровода. Это существенно увеличивает КПД системы, делает её менее громоздкой и значительно снижает расход материалов. При выборе устройства следует обратить внимание на два главных параметра: производительность (куб. м. в час) и высота напора (в метрах).

Для правильного выбора агрегата под производительность и высоту напора учитываются следующие характеристики труб:

• Диаметр трубопровода
• Общая протяжённость трубопровода
• Высота трубопровода относительно положения циркуляционного насоса.

Помимо прочего схема включает в себя коллекторный узел. Его функция — подача жидкости в каждое устройство отопления и её отвод. Из коллектора теплоноситель направляется снова в котёл. Обычно коллектора могут питать от 2 до 12 контуров. Но существуют модели и с большим числом. Коллектора часто оборудованы элементами запорно-регулирующей арматуры и терморегуляции. Благодаря им настраивается самый эффективный и приемлемый расход жидкости в каждой ветке. Помимо этого обязательно присутствие воздухоотводчиков, для более продолжительного срока службы системы.

Лучевая система отопления в многоквартирном доме.

Лучевая система отопления в многоквартирном доме

Почти всегда в современных многоэтажных домах устанавливается лучевая разводка системы отопления. Весь контур монтируется в стене или чаще в полу. Коллекторные узлы подачи и отвода располагаются в специальной нише в центре помещений этажа. От них отходят трубы к каждому радиатору на этаже.

Схема выполняется в виде однотрубного или двухтрубного монтажа. Так же происходит монтаж насосов на отдельные кольца или всю ветку. По возможности каждый контур делается одинаковой длины. В противном случает каждая ветка оснащается своим насосом и автоматической регуляцией температуры. Процесс регулировки температуры каждого контура обособлен от других. Каждая батарея должна быть оборудована для стравливания воздуха.

Делая общий вывод относительно лучевой разводки следует сказать, что это наиболее сбалансированная отопительная схема, имеющая большое количество преимуществ в сравнении с другими.

Как в частных, так и в многоквартирных домах используются различные способы трассировки труб в системе отопления. Лучевая система отопления, подводящая к каждому радиатору горячий теплоноситель и отводящая от него охлажденный отдельной парой труб, завоевывает все большую популярность. Несмотря на высокую стоимость материалов и установки, она обеспечивает большую эффективность обогрева жилища.

Лучевая система отопления частного дома устроена существенно сложнее, чем последовательная, или так называемая тройниковая. В ней к каждому радиатору на этаже подводится отдельная пара труб- для горячего теплоносителя и для его возврата. По принципу действия она напоминает кровеносную систему человека с ее артериями для насыщенной кислородом крови и венами для сбора обратного кровотока. К каждому органу или части тела подходят как артерии, так и вены. Аналогом сердца, перекачивающего кровь по венам и артериям, служит циркуляционный насос.

Он гонит горячую жидкость от котла к радиаторам через горячий коллектор, обратно она поступает к коллектору самотеком.

Преимущества и недостатки

Лучевая разводки системы отопления имеет следующие преимущества перед тройниковой:

• подача во все радиаторы теплоносителя одинаковой температуры;
• быстрый оборот теплоносителя позволяет быстрее прогревать весь дом;
• возможность технического обслуживания и ремонта одного радиатора при сохранении функциональности всех остальных;
• возможность установить отдельный температурный режим для каждого помещения и оперативно управлять этим режимом;
• отсутствие скрытых соединений снижает риск протечек под полом или в стенах;
• скрытый монтаж труб улучшает эстетическое впечатление, производимое интерьерами;
• удобство и скорость монтажа системы.

Существуют у такой схемы разводки и недостатки:

• высокая стоимость материалов и оборудования;
• общая длина труб в несколько раз выше, чем при тройниковой схеме;
• требуется дополнительная площадь (или отдельное помещение) для размещения коллекторов на каждом этаже.

В целом более высокая стоимость материалов и монтажа быстро окупается экономией и удобствами при эксплуатации.

Главные элементы конструкции

Важнейшим компонентом лучевой разводки являются коллекторы. При проектировании лучевой системы отопления двухэтажного (или многоэтажного) дома коллекторный шкаф потребуется разместить на каждом этаже. Коллекторы и регулирующая арматура (ручная либо автоматизированная) монтируются в шкафы, где к ним обеспечивается удобный доступ во время эксплуатации и периодического или аварийного обслуживания.

Малое по сравнению с тройниковой разводкой число соединений обеспечивает большую гидродинамическую устойчивость всей системы отопления.

Второй компонент – это циркуляционный насос, он обеспечивает создание напора в системе для подачи нагретого теплоносителя по трубам в радиаторы и сбор обратки.

Подбор и монтаж циркулярного насоса

Для лучевой системы отопления чаще всего выбирают вариант нижней подачи горячей жидкости в радиаторы. Для обеспечения ее принудительной циркуляции применяется циркуляционный насос. Его мощности должно хватать, чтобы обеспечить напор, позволяющий теплоносителю достичь самых удаленных теплообменников, включая теплые полы.

Принудительная циркуляция ускоряет оборот теплоносителя по кольцам системы. Это позволяет снизить перепад между входящей и исходящей температурой контура отопления. Такой рос эффективности отопления позволяет либо понизить мощность бойлера, либо иметь больший запас мощности на случай экстремальной погоды.

При подборе устройства учитывают два основных параметра, определяющих его мощность и число оборотов:

• производительность, кубометры в час;
• напор, в метрах;
• уровень шума.

Для корректного подбора потребуется учесть диаметр и общую длину разводящих труб, максимальный перепад высот по отношению к высоте монтажа насоса. При проведении инженерно-сантехнических расчетов используют специальные таблицы, предлагаемые производителями.

• приборы с влажным ротором монтируются так, чтобы вал был расположен горизонтально;
• устройства со встроенным термостатом монтируются на ближе чем на 70 см от отопительного котла во избежание ошибочных срабатываний;
• циркуляционный насос монтируется на возвратном участке трубопроводной системы, поскольку его температура ниже и устройство прослужит дольше;
• современные термостойкие насосы могут размещаться и на магистрали подачи;
• отопительный контур следует снабдить устройством для выпуска воздушных пробок, его может заменить насос со встроенным воздушным клапаном;
• устройство следует размещать максимально близко к расширительной емкости;
• перед монтажом насоса проводят промывку системы от механических загрязнений.

Если параметры электросети в месте установки не отличаются стабильностью, рекомендуется подключать насос и систему управления котла через стабилизатор напряжения достаточной мощности. Если нередки перебои с электроснабжением, следует предусмотреть устройство бесперебойного питания- либо аккумуляторное, либо с автоматически запускаемым электрогенератором.

Часто при оптимизации стоимости системы возникает искушение обойтись без циркуляционного насоса. Такой вариант в принципе допустим для одноэтажных построек малой площади. Эффективность отопления при этом снизится. При использовании естественной циркуляции следует использовать трубы большего сечения. Кроме того, расширительную емкость следует разместить в самой высокой точке здания

Выбор и роль распределительного коллектора

Этот важнейший элемент системы распределяет поток горячего теплоносителя, подаваемый бойлером, по отдельным лучам разводки. Второй коллектор собирает отдавшую свое тепло жидкость и возвращает ее в теплообменник для последующего нагрева. Возвратный клапан может перепускать часть обратного потока в основной контур, если требуется понизить температуру теплоносителя, не меняя режим работы котла.

На рынке предлагаются коллекторы, поддерживающие от 2 до 18 лучей. Коллекторы комплектуются запорной или регулировочной арматурой, или автоматическими терморегулирующими клапанами. С их помощью задается требуемый температурный режим по каждому лучу.

Схема подключения лучевой разводки

Трубопроводы, как правило, размещаются в цементной стяжке, выполненной по черновому полу. Один конец подключается к соответствующему коллектору, второй выводит из пола под соответствующим радиатором. Сверху на стяжку настилается чистовой пол. При монтаже лучевой системы обогрева отопления в многоквартирном доме вертикальную магистраль выполняют в канале. На каждом этаже ставится своя пара коллекторов. В отдельных случаях, если хватает напора насоса и на последнем этаже мало потребителей, их подключают напрямую к коллекторам первого этажа.

Чтобы эффективно бороться с пробками, воздушные клапана ставят на коллекторе и на конце каждого луча.

Подготовительные работы

Во время подготовки к монтажу выполняются следующие работы:

• установить место размещения радиаторов и других потребителей тепла (теплых полов, полотенцесушителей и т.п.);
• выполнить тепловой расчет каждого помещения, учитывая его площадь, высоту потолка, количество и площадь окон и дверей;
• подобрать модель радиаторов с учетом результатов тепловых расчетов, вида теплоносителя, давления в системе, рассчитать высоту и количество секций;
• сделать трассировку прямых и обратных трубопроводов от коллектора до радиаторов, учитывая расположение дверных проемов, строительных конструкции и других элементов.

Существует два типа трассировки:

• прямоугольно- перпендикулярная, трубы укладываются параллельно стенам;
• свободная, трубы укладываются по кратчайшему маршруту межу дверью и радиатором.

Первый тип имеет красивый, эстетичный вид, но требует заметно большего расхода труб. Вся эта красота будет закрыта чистовым полом и напольным покрытием. Поэтому владельцы чаще выбирают свободную трассировку.

Для трассировки труб удобно применять бесплатные компьютерные программы, они помогут выполнить трассировку, позволят точно определить длину труб и составят ведомость на закупку арматуры.

Монтаж системы

Укладка лучевой системы на черновой пол потребует ряда мероприятий, направленных на сокращение транспортных потерь тепла и предотвращение замерзания, если в качестве теплоносителя была выбрана вода.

Между черновым и чистовым полом следует предусмотреть расстояние, достаточное для устройства теплоизоляции.

Если черновым полом служит бетонное перекрытие (или фундаментная плита), то на нее потребуется уложить слой теплоизолирующего материала.

Для лучевой трассировки применяют металлопластиковые или полиэтиленовые трубы, обладающие достаточной гибкостью. Для радиаторов тепловой мощностью до 1500 ватт применяют 16 миллиметровые трубы, для более мощных диаметр увеличивают до 20 мм.

Они прокладываются в гофрированных рукавах, дающих дополнительную термоизоляцию и необходимое пространство для тепловых деформаций. Через метр- полтора рукав крепят стяжками или хомутиками к черновому полу, чтобы предотвратить его смещение во время выполнения цементной стяжки.

Далее монтируется слой теплоизоляционного материала толщиной не менее 5 см, из плотной базальтовой ваты, пеноплекса или пенополистирола. Этот слой тоже необходимо зафиксировать к черновому полу с помощью тарельчатых дюбелей. Теперь можно заливать стяжку. Если разводка выполняется на втором этаже или выше, термоизоляцию укладывать необязательно.

Важно помнить, что под залитым полом не должно оставаться соединений.

Если на втором, мансардном, этаже немного потребителей, а напор, создаваемый циркуляционным насосом, достаточный, то часто применяют схему с одной парой коллекторов. Трубы к потребителям на втором этаже протягивают трубы от коллекторов с первого этажа. Трубы собирают в пучок и проводят по вертикальному каналу на второй этаж, там их сгибают под прямым углом ведут до точек размещения потребителей.

Важно помнить, что при сгибе нужно соблюдать минимальный радиус изгиба для данного диаметра тубы. Его можно посмотреть на сайте производителя, а для гибки лучше пользоваться ручным трубогибом.

В месте выхода вертикального канала нужно предусмотреть достаточное пространство для размещения закругленного участка.

Лучевая система и теплый пол

Лучевая трассировка прекрасно сочетается с системами теплых полов. При качественном расчете тепловых параметрах удается вовсе отказаться от радиаторов отопления и обогревать дом только за счет теплых полов, устроенных в каждом помещении. В этом случае конвекционные потоки воздуха будут намного менее интенсивными, это приведет к меньшему распространению пыли, чем при радиаторном отоплении.

При проектировании теплых полов следует соблюдать следующие рекомендации:

• на черновой пол монтируют слой термоизоляции с отражающим слоем из металлической фольги или лавсановой пленки с напылением;
• монтируются трубы по лучевой схеме;
• подключаются радиаторы, и система испытывается под рабочим давлением не менее 24 часов;
• если нигде нет протечек, можно заливать стяжку и устраивать чистовой пол и напольное покрытие.

Если укомплектовать коллектор расходомером и терморегулирующей арматурой, то можно точно учитывать поток теплоносителя, а также настраивать температурный режим в каждом помещении. Многие владельцы идут дальше и устанавливают моторизованные клапаны с дистанционным управлением. Они подключаются к компьютеризированной системе управления, оснащенной датчиками температуры в каждой комнате. Система может регулировать подачу теплоносителя в каждый луч в зависимости от погодных условий, направления ветра и других условий. При этом обеспечивается стабильность температурного режима и уникальный комфорт.

Трубы и слой термоизоляционного материала должны быть надежно закреплены перед заливкой цементной стяжки. При трассировке важно следить за тем, чтобы трубы не пересекали одна другую. Укладывать трубу надо из бухты, а отрезать после того, как она подведена к прямому и обратному коллектору.

В момент заливки стяжки система должна находиться под давлением. До полного затвердевания стяжки (до 21 дня) не следует повышать температуру теплоносителя выше комнатной. В противном случае возможны множественные микродеформации стяжки и повреждение материала труб. Повышение температуры до рабочей следует осуществлять постепенно, давая прогреваться материалу стяжки. Обычно на набор температуры отводят 4-5 дней.

Особенности монтажа системы для деревянных домов

При монтаже лучевой схемы системы отопления в перекрытии из дерева существуют некоторые особенности. Трубы должны пересекать балки перекрытий или лаги чернового пола. Для этого в них сверлят отверстия, превышающие наружный диаметр трубы на 2-3 мм. Это позволит избежать температурных деформаций. Разводить трубы следует так, чтобы конструкции чистового пола не давили на разводку.

Трубы следует зафиксировать к конструкциям чернового пола. На черновой пол укладывается слой парогидроизоляции, затем слой термоизоляционного материала с фольгированным отражающим слоем. Как и при укладке на бетонное основание, все фитинги, и присоединительная арматура должны размещаться выше уровня чистового пола и напольного покрытия.

Лучевая система отопления завоевывает все большую популярность среди владельцев строящихся или реконструируемых домов. Несмотря на большие расходы при закупке материалов и монтаже, она позволяет экономить на эксплуатационных расходах. Кроме того, такая схема позволяет индивидуально регулировать тепловой режим в каждом отапливаемом помещении.

Существует довольно большое разнообразие автономных систем отопления, которые предназначены для обогрева частных домов. В местах, где наблюдаются регулярные перебои электроснабжения или поблизости не проходит газовая магистраль, люди отдают предпочтение традиционным русским печам. Это наиболее яркий пример лучевой системы отопления частного дома.

Современное лучевое отопление

Разводка лучевой системы отопления

Русские печи имеют довольно большие размеры, что иногда создает трудности в их установке в загородных домах и тем более в городских квартирах. Однако технологии не стоят на месте, отопительные системы модифицируются и адаптируются под запросы современного человека.

По подводке труб от коллектора к радиаторам системы делятся на три типа:

• лучевая;
• двухтрубная;
• однотрубная.

Принцип работы лучевого обогрева базируется на том, что разводка подразумевается в отдельности для каждого радиатора. Это наиболее весомое преимущество данной системы. При необходимости радиаторы можно включать и отключать как группами или по отдельности.

Система оснащена специальным вентилем подачи тепла. Если на улице тепло или на кухне работают бытовые приборы, вентиль можно немного прикрутить. Благодаря возможности регулировать подачу тепла в комнаты, удается экономить топливо.

Особенности и сегменты лучевой разводки

Элементы лучевой отопительной системы

Система отопления, работа которой основывается на лучевом излучении, больше всего подходит для использования в многоквартирных домах или загородных/частных домах с несколькими этажами и большим количеством комнат. Это позволяет повысить эффективность работы всей отопительной системы, гарантирует качественную тепловую подачу и экономично потребуется ресурс.

Принцип работы лучевой системы отопления прост, но имеет свои особенности. Если в сооружении предусмотрено несколько этажей, коллекторы должны быть установлены на каждом. Причем в некоторых случаях целесообразно на этаж устанавливать не один, а несколько коллекторов, и от них разводить трубы. Эффективность оборудования будет неоспоримой в том случае, если дом хорошо утеплен и потери тепла минимальны.

Лучевая система отопления включает в себя несколько основных элементов, необходимых для качественной работы.

• Котел – основная деталь. От него подается тепло в трубы, а оттуда к радиаторам.
• Циркулярная насосная станция, благодаря которой обеспечивается необходимое давление в трубах и циркулирует теплоноситель.
• Коллектор, с помощью которого осуществляется равномерная подача и распределение тепла по всем помещениям.

Еще одна составляющая – шкаф. В нем удается скрыть распределительный коллектор, запорную арматуру и трубы. Конструкция проста, практична и функциональна.

Лучевая схема подключения отопления

Схема подключения циркуляционного насоса

В поисках наиболее оптимальной разновидности отопительной схемы, чаще всего отдают предпочтение лучевой поэтажной разводке трубопровода. Суть метода заключается в том, что все трубы и комплектующие скрыты в толще пола. Основной распределительный орган системы монтируют в нише стенового ограждения или в специальный шкаф.

Для реализации схемы подключения нужен циркулярный насос или несколько приборов, которые монтируют на каждой ветке или кольце. Чаще всего данную схему реализуют на базе одно- и двухтрубного монтажа, вытесняя тройниковый метод подключения.

Около стояка двухтрубной системы устанавливают подающий и обратный коллекторы. От них под полами проводят трубы к каждому радиатору, установленному на этаже.

Каждый из контуров приблизительно должен иметь одинаковую протяженность. Если по определенным причинам реализовать это невозможно, большой контур необходимо отдельно оснастить циркулярным насосом, автоматикой для регулировки температуры.

При этом показатели температуры на каждом контуре будут независимы друг от друга. Обусловлено это тем, что трубопровод будет находиться под стяжкой. Каждый радиатор дополнительно оснащают воздушным краном. Воздухоотводчики, как правило, устанавливают на коллекторе.

Прежде чем приступать к работе, нужно определить место расположения оборудования, составить бумажный список всего необходимого и схематически изобразить расположение выбранных радиаторов.

Лучевая отопительная система и теплый пол

Лучевая отопительная система и водяной теплый пол монтируются схожим способом. Пол с подогревом можно подсоединить к радиаторам через один коллектор. Такой подход чрезвычайно востребован среди людей, которые хотят утеплить полы в некоторых комнатах, а не по всей жилплощади.

Чрезвычайно важно предусмотреть регулировку температуры, в противном случае в комнате может быть слишком жарко или холодно. При организации теплого пола трубы необходимо изолировать в один слой. Изоляционный материал толщиной 6-10 мм пропускает не более 30% тепла.

Достоинства и недостатки

При лучевом отоплении ко всем радиаторам поступает теплоноситель с одинаковой температурой

Коллекторно-лучевая отопительная система вобрала в себя все достоинства своих предшественников, чем обусловлена популярность оборудования.

Основные достоинства:

• Эстетичность.
• С точки зрения гидравлики это самая совершенная отопительная система. К каждой батарее проведены индивидуальные линии, поэтому сегменты системы независимы.
• При желании или необходимости можно отключить любую батарею.
• Ко всем радиаторам поступает вода одинаковой температуры.
• Есть возможность оснастить систему средствами автоматического регулирования и управления в целом всей схемой.
• Минимальное количество соединений, какие-либо тройники отсутствуют.

Наиболее весомый недостаток – высокая стоимость оборудования и его установки. Затраты на дорогостоящие коллекторы и повышенный метраж трубопровода не может компенсировать отсутствие фитингов. Если здание имеет несколько этажей, стоимость оборудования удваивается, утраивается и т.д., в зависимости от количества этажей. Сама установка под полами в дальнейшем предполагает дополнительную работу по устройству напольного покрытия.

Модернизация любой лучевой системы не имеет особых сложностей, для ее реализации потребуется монтаж дополнительных клапанов с термостатической головкой на каждый радиатор, который подключен к системе. Благодаря термостату удается выставить наиболее оптимальный в конкретном случае температурный режим. Температура выше заданных человеком параметров подниматься не будет.

Модернизацию отопительной системы целесообразно проводить в тех зданиях, где каждое помещение разграничено по назначению. Например, для хранения товара нужен один температурный диапазон, а для комфортного пребывания в комнате людей уже другой.

В поисках наиболее подходящей отопительной системы обычно выясняется, что лучше всего подходит именно лучевая система, поскольку преимущественных особенностей у нее значительно больше, нежели недостатков. Последние упираются только в финансы, эффективность и производительность системы при этом на высоте. Средняя продолжительность работы оборудования для отопления составляет 50 лет.

Существующее на сегодняшний день многообразие схем обогрева зданий позволяет без труда выбрать оптимальный вариант теплоснабжения. Однако не все из них могут быть достаточно эффективными в случае обеспечения теплом домов со сложной конфигурацией или многокомнатной планировкой. И в трудных проектах хорошо зарекомендовала себя современная лучевая система отопления, пока не очень популярная, но постепенно получающая признание и у специалистов, и владельцев недвижимости.

В отличие от других такая схема предусматривает индивидуальный нагрев каждого из установленных приборов отопления, т.е. и подача, и отвод теплоносителя осуществляется параллельно по отдельно подведенным к радиатору трубам. Внешне конфигурация этой системы напоминает лучи, расходящиеся в разные стороны от источника тепла, что и дало ей название.

Лучевое отопление может быть организовано одно- или двухтрубным. Наибольшее применение находит второй вариант, отличающийся более высокими показателями по теплоотдаче, а, следовательно, большей эффективностью.

Рисунок 1 – Общая схема лучевой системы отопления

Структура системы лучевого отопления

Любая отопительная система имеет в своей структуре источник тепла (котел, печь, бойлер), приборы обогрева (радиаторы, конвекторы), трубы, запорную и регулирующую арматуру и в большинстве случаев циркуляционный насос. Лучевая схема также подразумевает применение указанных выше элементов, а также важное и отличающее ее от других оборудование – коллектор.

Многие из перечисленных структурных составляющих стандартны, поэтому останавливаться на их описании нецелесообразно. Ниже будут рассматриваться только те из них, к которым предъявляются особые требования.

Источники тепла

Как известно, это основной агрегат любой системы обогрева дома, к выбору которого следует подходить обоснованно. Лучевая схема конструктивно достаточно сложна и, соответственно, требует мощного оборудования.

При выборе мощности котла нужно учитывать, что разветвленная сеть трубопроводов, укладываемая при лучевом отоплении, как правило, в конструкции пола, обусловливает несколько большие теплопотери, влияющие на эффективность системы в целом.

Коллектор отопления

Вторым по важности элементом в такой системе теплоснабжения является коллектор . Он представляет собой устройство в виде короткой трубы с многочисленными патрубками для подключения радиаторов. В литературе часто можно встретить другое его название – гребенка .

Рисунок 2 – Отопительный коллектор

Размеры коллектора можно регулировать в процессе эксплуатации, добавляя новые секции по мере подключения новых отопительных приборов.

Основная его функция заключается в централизованном распределении теплоносителя от источника тепла к отопительным приборам. Так же он позволяет регулировать интенсивность нагрева каждого из них, а также отключать отдельный контур для ремонта или плановой замены без влияния на работу системы за счет установки различного вида запорной и терморегулирующей арматуры.

Лучевое отопление, как двухтрубная система, подразумевает использование двух коллекторов: подачи и отвода, устанавливаемые, как правило, спарено. А для размещения всего узла рекомендуется применение специального шкафа, который не только обеспечит свободный доступ к оборудованию, но и скроет его неэстетичный вид.

Следует отметить, что использование коллекторов в отопительной схеме делает ее легкомодернизируемой и позволяет подключать в систему «Умный дом». Специально установленные датчики предоставляют возможность автоматического регулирования степени нагрева теплоносителя в зависимости от колебаний температуры в помещениях, а также дистанционного управления обогревом дома.

Циркуляционный насос

Система лучевого отопления подразумевает, как правило, принудительную циркуляцию теплоносителя, поэтому обязательно требует установку насоса.

При выборе модели циркуляционного насоса следует учитывать не только его мощность, но и такой параметр, как скорость перекачивания воды в единицу времени.

В зависимости от сложности конфигурации схемы, а также протяженности трубопроводов может потребоваться два устройства, монтируемых как на подаче, так и на обратке.

Трубы

Для организации лучевой схемы теплоснабжения могут использоваться металлические, металлопластиковые и полипропиленовые трубы. При выборе конкретного вида следует исходить не только из стоимости изделий, но и трудоемкости монтажа и ремонта. В связи с этим наибольшее применение нашел вариант из пластика.

При приобретении труб необходимо учитывать, что их диаметр должен соответствовать габаритам входов и выходов котла и коллектора. При необходимости допускается использование переходников.

Основные преимущества и недостатки лучевой отопительной системы

Организация схемы лучевого отопления предопределила ряд ее преимуществ , среди которых нужно отметить:

• надежную работу – система исключает вероятность возникновения гидравлических ударов; в ней мало слабых мест, так как количество соединений трубопровода от коллектора до радиатора сведено к минимуму, или они вовсе отсутствуют;
• независимость от конфигурации и размеров здания (гибкость) – она позволяет обеспечить эффективный обогрев дома любой планировки и этажности;
• сбалансированность — все отопительные приборы нагреваются равномерно;
• возможность регулирования, в том числе и автоматизированного, температуры в каждом из помещений;
• простота ремонтных и профилактических работ – замена поврежденных участков не требует вскрытия напольного покрытия; для проведения таких мероприятий отключается нужный контур (луч) без влияния на функциональность системы;
• возможность модифицирования системы на любом этапе создания и эксплуатации;
• эстетичный вид – трубопроводы обычно прокладываются в конструкции пола, а коллекторы устанавливаются в специальных шкафах или нишах.

Несмотря на свою высокую эффективность, у лучевой схемы отопления есть несколько недостатков :

• высокая материалоемкость и, соответственно, цена – обусловлена значительной совокупной протяженностью трубопроводов, а также необходимостью приобретения большого количества соединительных элементов, регулирующей арматуры, коллекторов, насосов, датчиков и т.д.;
• необходимость в грамотном и качественном монтаже во избежание проблем в будущем.

Существующие схемы и нюансы монтажа лучевой системы

Классический вариант такого теплоснабжения предусматривает установку отопительных коллекторов на каждом из этажей или частей (при сложной конфигурации) здания.

При этом коллекторы монтируются на стенах (в существующих или заранее предусмотренных нишах) или размещаются в специальных шкафах, а система трубопроводов прокладывается по черновому полу, как правило, до выполнения стяжки.

Рисунок 3 – Схема монтажа лучевой системы отопления

Если коллектор расположен выше радиаторов, в нем со временем будет накапливаться воздух. Для исключения этого требуется обязательная установка автоматических воздухоотводчиков.

Существует также вариант, при котором отопительные приборы размещены уровнем выше, т.е. гребенка монтируется на цокольном этаже или подвале. В этом случае трубопроводы прокладываются по стенам, которые в последующем для придания им эстетичного вида обшиваются конструкциями различного вида (гипсокартонными листами, панелями ПВХ и т.д.).

Рисунок 4 — Лучевое отопление с нижним расположением коллектора

В двухэтажных небольших по площади домах иногда можно встретить и схему с применением одного коллекторного узла, обеспечивающего обогрев обоих уровней. В этом случае требуется приобретение достаточно мощного насоса, способного прокачивать теплоноситель на все этажи. Но так как стоимость соответствующего оборудования довольно высока, такой вариант практически не применяется.

Рисунок 5 – Схема лучевого обогрева двухэтажного дома с одним коллекторным узлом

Лучевая разводка: особенности и элементы

Современные многоквартирные жилые дома и частные коттеджи любой этажности все чаще оборудуются горизонтальными системами отопления. Необходимым элементом такой схемы является один или несколько (в многоквартирном доме – в каждом подъезде) вертикальных двухтрубных стояков, имеющих на каждом этаже ответвления/вводы в отдельные комнаты/квартиры. Дальнейшая прокладка трубопроводов ведется «горизонтальным» способом.

Устраивая подобные системы, строители неизменно сталкиваются в проблемой сложности выполнения прокладки отопительных труб до радиаторов. Трубопроводы вертикальных систем, проложенные по стенах сверху вниз, особо жильцам не мешали. Горизонтальные трубы, проложенные открыто вдоль стен, становятся фактором, препятствующим нормальному процессу эксплуатации помещений, плохо вписываются в их интерьеры. Поэтому применяются различные способы горизонтальной скрытой их прокладки.

Разводка трубопроводов при разветвленной тупиковой схеме.

Минимальные длины труб и гидравлические сопротивления схемы нивелируются взаимным перекрещиванием трубопроводов, приводящим к увеличению толщины стяжки (каждый ее сантиметр стоит от 40 руб/м2).

• Тупиковая схема с трубопроводами в стяжке или под плинтусом.

Схема разводки трубопроводов при двухтрубной тупиковой системе.

Отсутствие перекрещивания труб в схеме нивелируется необходимостью проделывать отверстия в стенах (в приведенной схеме нужно просверлить пять отверстий).

• Разводка трубопроводов по схеме с попутным движением воды (схемаТихельмана).

Разводка трубопроводов по схеме Тихельмана.

Здесь первый радиатор отопительного контура имеет кратчайшую длину «подачи» и наибольшую длину «обратки», последний радиатор – наоборот. Гидравлическое сопротивление, испытываемое теплоносителем при обтекании приборов схемы постоянное, что позволяет балансировать любое число радиаторов в ветке.

Схема разводки трубопроводов при коллекторно-лучевой системе.

Распространенность данной схемы постоянно растет. Трубы здесь прокладываются в стяжке пола попарно («подача» плюс «обратка»), подходя к каждому радиатору от коллекторов (соответственно «подающего» и «обратного»). Преимущество схемы – простота монтажа (никаких перекрещиваний труб и стенных отверстий). Недостаток – повышенные затраты, обусловленные большим расходом труб и допрасходами на коллекторы.

Дополнительное преимущество лучевой схемы – использование труб малых диаметров. Квартира (этаж частного дома) потребуют при периметриальной схеме разводки применять трубы d=25 и d=32 мм. Соответственно увеличится толщина стяжки, диаметр тройников, которыми подключаются радиаторы. Стоимость такого элемента соизмерима с ценой трубы.

Применение лучевой разводки, увеличивающее длину труб, дает конечную выгоду за счет уменьшения их диаметра.

При коллекторно-лучевой разводке распространен способ укладки труб в полу в стяжке, толщина которой составляет 50-80 мм. Сверху укладывается фанера, закрываемая финишным напольным покрытием (паркет, линолеум). Такая толщина стяжки вполне достаточна для свободного «замоноличивания» внутриквартирной (внутридомовой) лучевой разводки системы отопления.

Подключение радиаторов при коллекторно-лучевой схеме.

Используются металлопластиковые или трубы из сшитого полиэтилена (PEX-трубы), укладываемые в гофротрубе или в теплоизоляции. Безусловным преимуществом здесь обладают PEX-трубы. Согласно СниП «замоноличивать» в бетон можно только неразрывные соединения. PEX-трубы соединяются посредством натяжных фитингов, относящихся к неразрывным соединениям.

Даже без фитингов не всякая металлопластиковая труба однозначно подходит для укладки в стяжку пола. Продукция производителей страдает серьезным дефектом: слои алюминия и полиэтилена расслаиваются под воздействием многократно изменяющейся температуры теплоносителя. Ведь металл и пластик имеют различные коэффициенты объемного расширения. Поэтому соединяющий их клей должен быть:

• внутренне прочным (когезивным);
• адгезивным к алюминию и полиэтилену;
• гибким;
• эластичным;
• термостойким.

Этим требованиям удовлетворяют не все клеевые составы даже известных европейских производителей металлопластиковых труб, которые со временем расслаиваются, внутренний слой полиэтилена в такой трубе «схлопывается», уменьшая ее сечение. Нормальная работа системы нарушается, причем место неисправности найти практически невозможно – обычно «грешат» на неисправности термостатов, насосов и других изделий с подвижными узлами.

В свете вышесказанного рекомендуем читателям обратить внимание на металлопластиковые трубы фирмы VALTEC, использующей американский клей концерна DSM, обеспечивающий прочность соединения металл/пластик, адгезию и полное отсутствие расслоений.

В квартире с горизонтальной лучевой разводкой отопления (на этажах частных домов) устраиваются распределительные коллекторы (подачи и «обратки»), собирающие на своих выходах все подающие и обратные трубопроводы. Они размещаются в металлических шкафах специального исполнения, зачастую встраиваемых в перегородки сантехузлов и открывающиеся внутрь них.

Коллекторный шкаф с узлом учета тепловой энергии.

Коллекторы могут быть комплектными, представляющими собой отрезки толстых труб с отходящими патрубками, либо собираться на тройниках. Материалом этих устройств может служить:

• пластик;
• никелированная латунь;
• медь;
• нержавеющая сталь.

Многие известные производители отопительного оборудования (VALTEC и др.) выпускают готовые коллекторные блоки, объединяющие в себе подающий и обратный коллекторы, ручные настроечные клапаны (на коллекторе подачи), термостатические клапаны (на обратном коллекторе), автоматические воздухоотводчики, дренажные клапаны и кронштейны крепежные.

Комплектный коллекторный блок.

Задачу индивидуальной настройки теплового режима каждой однорадиаторной ветки коллекторно-лучевой системы отопления решают настроечные клапаны, имеющие встроенные расходомеры. Ветки получаются разной длины, а теплоноситель стремится течь наиболее коротким путем с минимальным гидросопротивлением. Короткие ветки он обтекает интенсивнее, сильнее прогревая установленные там радиаторы.

Настроечными клапанами на коллекторе подачи изменяют расход воды (антифриза), заужая их условные проходы в коротких контурах, и расширяя в длинных. Настройка – процесс кропотливый, а настроечный клапан не предназначен оперативно перекрывать или открывать проток теплоносителя по контурам. Эту функцию выполняют термостатические клапаны.

Термоклапаны на коллекторе – «обратке» – это вентили, плавно перекрывающие поток вручную или автоматически. Лучевая система отопления легко гидравлически балансируется.

Нередко в помещении установлен всего не один отопительный прибор, а несколько. Подводить к каждому радиатору отдельную двухтрубную петлю-ветку при коллектроно-лучевой разводке нерационально. Лучше до каждой комнаты проложить отдельную ветку, которая внутри помещения обойдет несколько отопительных приборов, реализуя тупиковую или попутную схему.

Схема комбинированной разводки системы отопления.

Рассчитывают такую систему как лучевую. Ветки, снабжающие теплоносителем несколько радиаторов, подвергаются отдельному расчету как тупиковые или попутные. В современных системах радиаторы снабжаются термоклапанами (терморегуляторами), настраиваемыми пользователями на разные температуры, исходя из текущих требований комфортности нахождения в помещении. Стабильность температурного режима в помещении становится трудно поддерживать.

Оказывается можно избавиться от нестабильности, одновременно уменьшив затраты на подключение радиаторов, соединяя их по т.наз. «проходной схеме».

«Проходная» схема соединения радиаторов.

Термоклапан ставится только на первый в контуре радиатор, регулируя расход теплоносителя по всем последовательно включенным отопительным приборам. Они воспринимаются как один радиатор. Сложности балансировки возникнут при многосекционных приборах (по 10 и более секций).

Лучевая система отопления является оптимальным выбором способа теплоснабжения для домов с большим количеством комнат и подсобных помещений или для зданий, в которых насчитывается несколько этажей. Благодаря ее монтажу значительно повышается эффективность работы оборудования и качество теплопередачи, поскольку отсутствуют излишние теплопотери. На фото можно увидеть, как выглядит один из вариантов коллекторной схемы обогрева дома.

Принцип функционирования лучевой разводки несложен, но имеет ряд особенностей. Он подразумевает расположение на каждом этаже нескольких коллекторов для отопления. от которых организуют прокладку трубопроводов для прямой и обратной подачи теплоносителя (детальнее: “Прокладка трубопроводов отопления по правильной схеме “). Если создается лучевая разводка системы отопления, инструкция к такой схеме регламентирует монтаж элементов конструкции в цементную стяжку.

Лучевое отопление частного дома представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких главных элементов:

1. Нагревательный котел . Этот прибор является отправной точкой, поскольку из него горячий теплоноситель направляется в трубопроводы и радиаторы. Мощность теплоагрегата должна соответствовать теплоотдаче отопительного оборудования. Здесь имеется следующий нюанс: лучевая схема разводки системы отопления в отличие от других вариантов разводки трубопровода обладает большей степенью теплопотерь, что непременно нужно учитывать при расчете параметров оборудования.
2. Циркуляционный насос . Согласно особенности своего устройства, лучевая разводка отопления относится к закрытому типу и для ее функционирования требуется принудительная циркуляция жидкого теплоносителя. Для этой цели устанавливают специальный насос, создающий определенное давление и перекачивающий жидкость. В результате обеспечивается необходимый температурный режим, гарантирующий эффективную работу системы теплоснабжения.

• высокая эффективность распределения теплоносителя;
• возможность дифференцированного регулирования потока теплоносителя через каждый контур вплоть до полного отключения отдельных контуров или радиаторов без негативного воздействия на другие контуры отопления;
• возможность автоматизации процесса терморегулирования помещений, легкая интеграция в системы «Умный дом» посредством установки программируемых датчиков в отдельно взятых помещениях;

Автоматическая двухтрубная лучевая система отопления. Коллекторный шкаф

• обязательная принудительная циркуляция теплоносителя позволяет снизить зазор между температурой выходящего из котла и «обратного» теплоносителя;
• грамотно выполненный расчет подобной лучевой схемы отопления с использованием контуров теплого пола позволяет отказаться даже от использования радиаторов.

• нагревательный котел;
• подводящая магистраль;
• вход у коллектора.

Устройство, преимущества и недостатки лучевой системы отопления

Разводка отопительного трубопровода должна выполняться до начала внутренних ремонтных работ. Если этого не сделать, тогда нужно будет срывать стяжку, прокладывать трубы и вновь заливать полы специальным раствором.

• на всех контурах коллекторы в обязательном порядке снабжают термостатическими клапанами и приборами, регулирующими расход теплоносителя;
• при реализации схемы разводки труб для системы теплого пола используют термостатические головки и электротепловые приводы. Благодаря данным приборам конструкция пола с обогревом немедленно реагирует на изменение температуры воздуха в помещении, поддерживая в нем комфорт и уют;
• при выборе типа распределительной системы нужно знать, что она может быть выполненной по стандартной или индивидуальной схеме. Профессионалы советуют отдавать предпочтение второму варианту. В индивидуальных системах тогда не только котел функционирует в нормальном режиме, но и нет значительных температурных перепадов, а топливо расходуется в экономном режиме. Теплые полы, сделанные с применением индивидуальной лучевой схемы разводки, можно обустраивать в любом здании.

• наличие возможности скрыть прокладку трубопровода и других элементов оборудования;
• отсутствие соединений и как результат слабых мест между коллектором и радиаторами отопления;
• несложный монтаж системы и выполнение работ самостоятельно, даже не имея особых навыков. Количество соединений минимально и поэтому сборка выполняется в кратчайшие сроки;
• стабильное функционирование отопительной конструкции. В случае использования лучевого способа разводки отсутствует вероятность гидравлических ударов. Особо данная проблема актуальна в том случае, когда предстоит монтаж импортной сантехники, для которой граничное давление равно 3 атмосферам;
• чтобы отремонтировать или заменить поврежденные участки трубопровода, достаточно отключить луч схемы, а вся система будет продолжать функционировать в прежнем режиме;
• оборудование имеет доступную стоимость, как и все его комплектующие;
• упрощение процесса проектирования и монтажа отопительной конструкции по причине использования труб одинакового диаметра, идущих от гребенки.

Лучевая отопительная система отличается эффективностью, производительностью, недорогой ценой, безопасностью и комфортом. Применять данную схему можно в любом по назначению здании, начиная от собственного дома и заканчивая крупным офисным зданием.

Комфортная жизнь в тёплом загородном доме зависит не только от котла. Здесь значение имеет всё: от диаметра труб до разводки отопления. Тройниковая система отходит в небытие: слишком маленькая эффективность и «неповоротливость». Нельзя ни температуру в помещениях на разном уровне установить, ни ремонт зимой без выселения домочадцев сделать.