Как устроена лучевая система отопления: схемы и варианты разводки

Основные схемы

Существуют следующие схемы горизонтального отопления.

Однотрубная магистраль

Постоянно двигаясь от источника к источнику, нагревательная жидкость, держит заданную температуру. Данная система отопления имеет отличные технические показатели, сочетающиеся с небольшой ценой.

Плюсы:

• минимальные затраты;
• простота в сборке;
• высокий уровень износостойкости;
• подходят для обогрева большой площади.

Минусы:

• ограничения в регулировке температуры в каждом отдельном источнике тепла;
• хрупкость при механических повреждениях.

Так же стоит учесть тот факт, что в цепочке каждый последующий радиатор должен быть больше предыдущего – это предусмотрено для того, чтобы не снижался коэффициент полезного действия. Для обогрева большой площади необходимо устанавливать коллекторы отопления чаще, чтобы вода, проходящая в трубах, не успела остыть.

Двухтрубная магистраль

Для большего коэффициента полезного действия нужно установить радиаторы. В частном доме обычно их устанавливают под окном, но Вы можете «обогревать» северную сторону, так как она самая холодная.

Таким образом, при неисправности Вам не нужно отключать всю систему отопления сразу, а только конкретный «узел». Наличие компенсаторов обязательно, так как перепады давления могут привести к поломке. Как показала практика, радиаторы хорошо справляются с перепадами давления, резкими напорами воды и не замерзают даже при минусовой температуре.

Поквартирная реверсивная система является замкнутой и имеет ряд преимуществ:

1. Одинаковая температура на выходе и входе.
2. Подходит для отопления многоэтажного дома, коттеджа, склада.
3. Возможность отключения/включения системы, конкретно на определенном участке. Это удобно, так как этот факт значительно упрощает ремонт.

Минусы:

трудность в регулировании температуры при разветвленной системе.

Двухтрубная коллекторная параллельная магистраль

Для удешевления конструкции используются полиэтиленовые или полимерные трубы, которые отличаются высокой прочностью.

Система подключается прямо к коллектору, который равномерно распределяет поступающее тепло по всей площади покрытия.

Особенности строения коллекторной системы отопления: обратная и подающая подводка работает автономно, далее, по трубопроводам проходит тепло к радиаторам, затем возвращается. Охлажденная жидкость снова нагревается и возвращается к радиаторам. Получается замкнутый цикл, регулируемый автоматически.

Обязательно наличие качественного циркуляционного насоса, так как от него будет зависеть производительность всей системы.

Щиток, вмещающий в себя все оборудование, может располагаться в коридоре или санузле. Если данный вид отопления устанавливается в многоквартирном жилом доме, то щиток можно установить в подвальном помещении.

Плюсы:

• минимальные затраты на трубы;
• скрытая установка, за стеной (в полу);
• возможность связывать оборудование в цельную конструкцию;
• малая стоимость (отсутствие дорогостоящих элементов фиксации);
• монтаж осуществляется даже на больших площадях;
• равномерность подачи тепла исключает появление гидроударов.

Минусы:

• сложность в монтаже, так как зачастую система представляет собой целую сеть из маленьких подсистем;
• использование в системе труб одного диаметра.

Пластиковые трубы не подвержены коррозии, хорошо переносят перепады температур и отлично зарекомендовали себя при минусовых температурах.

Благодаря своей конструкции, двухтрубные системы имеют больше преимуществ, так как вода не остывает при постоянном движении. Тепло распределяется равномерно, что создает приятный климат в квартире.

Периодически проверяйте работоспособность термостата, он регулирует тепло и отражает показатели. Приемлемую температуру в радиаторах круглосуточно поддерживают теплорегуляторы: в зависимости от погоды, снижаются затраты потребителя на отопление в несколько раз.

Профессиональные инженеры помогут составить план-схему именно для вашего дома, учитывая все особенности оборудования и площадь. Доверяйте монтаж высококвалифицированным специалистам имеющим опыт работы в данной сфере. Высокая эффективность при наименьших затратах, обеспечит комфорт и тепло в Вашем доме.

Смотрите видео, в котором специалист разъясняет, как сделать коллекторную горизонтальную разводку отопления:

Разбор всех «за» и «против» — делать или не делать?

При подготовке сметы и проекта разводки отопления нужно взвесить все плюсы и минусы лучевой системы. Её недостатки на слуху у каждого, кто хоть немного интересуется индивидуальным строительством:

• материалоёмкость и, соответственно, более высокая стоимость по сравнению с тройниковой разводкой;
• необходимость выделения места для коллекторного блока или специального шкафа.

Некоторые принципы работы этого типа разводки можно подсмотреть на видео:

А, что касается плюсов, все знают, что они есть, но вот конкретно назвать их затрудняются. Чаще всего можно услышать, что лучевая разводка просто лучше и всё тут. А ведь она даёт массу возможностей и преимуществ:

простота проектирования и монтажа: от распределительного коллектора до радиаторов используются трубы одного диаметра; при скрытой прокладке труб в полу нет никаких соединений; лёгкость монтажа за счёт небольшого количества соединительных элементов; гидравлическая стабильность лучевой системы

Это особенно важно для тех, кто использует сантехнику, в основном импортную, рабочее давление которой составляет три атмосферы; система сбалансирована, все помещения прогреваются равномерно; повреждённый фрагмент трубы можно заменить, не вскрывая пол; отключение только одного радиатора с подающей и обратной магистралями (остальные радиаторы при этом работают); возможность регулировки температуры в каждом отдельном помещении механически или с помощью электроники; возможность установки регулирующей и запорной арматуры (датчиков протока и температуры, воздухоотводчиков, запорных кранов и термоголовок).. Лучевая система эффективна не только благодаря своей гибкости, но и за счёт возможности установки современной автоматики

С помощью панели внешнего управления и контакта обмена данных можно автоматически изменять температуру в соответствии с погодными условиями

А датчики в комнатах позволяет задать индивидуальные параметры, удобные для жильцов

С помощью панели внешнего управления и контакта обмена данных можно автоматически изменять температуру в соответствии с погодными условиями. А датчики в комнатах позволяет задать индивидуальные параметры, удобные для жильцов

Лучевая система эффективна не только благодаря своей гибкости, но и за счёт возможности установки современной автоматики. С помощью панели внешнего управления и контакта обмена данных можно автоматически изменять температуру в соответствии с погодными условиями. А датчики в комнатах позволяет задать индивидуальные параметры, удобные для жильцов.

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.

При выборе циркулярного насоса учитывайте производительность и напор

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.

Специалисты рекомендуют придерживаться следующих правил по монтажу насоса:

• 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.

Особенность схемы горизонтальной прокладки труб

Схема горизонтального отопления в двухэтажном доме

В подавляющем большинстве горизонтальная двухтрубная система отопления с нижней разводкой устанавливается в одно или двухэтажных частных домах. Но, кроме этого, она может применяться для подключения к централизованному отоплению. Особенностью подобной системы является горизонтальное расположение основной и обратной (для двухтрубной) магистрали.

При выборе этой системы прокладки трубопроводов необходимо учитывать нюансы подключения к различным видам отопления.

Центральное горизонтальное отопление

Для составления инженерной схемы следует руководствоваться нормами СНиП 41–01–2003. В нем говорится, что горизонтальная разводка системы отопления должна обеспечивать не только должную циркуляцию теплоносителя, но и обеспечить его учет. Для этого в многоквартирных домах обустраивают два стояка — с горячей водой и для приема остывшей жидкости. Обязательно выполняется расчет горизонтальной двухтрубной системы отопления, в которую входит монтаж теплового счетчика. Он устанавливается на входном патрубке сразу после подключения трубы к стояку.

Кроме этого, учитывается гидравлическое сопротивление на определенных участках магистрали

Это важно, так как горизонтальная разводка системы отопления будет эффективно работать только при поддержании соответствующего напора теплоносителя

В большинстве случаев для многоквартирных домов устанавливается однотрубная горизонтальная система отопления с нижней разводкой. Поэтому при выборе количества секций в радиаторах нужно учитывать их удаленность от центрального распределительного стояка. Чем дальше будет расположена батарея – тем больше должна быть ее площадь.

Автономное горизонтальное отопление

Отопление с естественной циркуляцией

В частном доме или в квартире без подключения к центральному теплоснабжению чаще всего выбирается горизонтальная система отопления с нижней разводкой. Однако при этом нужно учитывать режим работы — с естественной циркуляцией или принудительной под давлением. В первом случае сразу от котла монтируется вертикальный стояк к которому подключаются горизонтальные участки.

К преимуществам этой схемы обустройства поддержания комфортного уровня температуры можно отнести следующее:

• Минимальные затраты на приобретение расходных материалов. В частности, горизонтальная однотрубная система отопления с естественной циркуляцией не включает в себя циркуляционный насос, мембранный расширительный бак и защитную арматуру — воздухоотводчики;
• Надежность работы. Так как давление в трубах равно атмосферному — превышение температурного режима компенсируется с помощью расширительного бачка.

Но также следует отметить и недостатки. Главным из них является инертность системы. Даже грамотно спроектированная горизонтальная однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией не сможет обеспечить быстрый нагрев помещений. Это объясняется тем, что теплосеть начинает свое движение только после достижения определенной температуры. Для домов большой площадью (от 150 м.кв.) и при наличии двух этажей и более рекомендуется горизонтальная система отопления с нижней разводкой и принудительной циркуляцией жидкости.

Отопление с принудительной циркуляцией и горизонтальным расположением труб

В отличие от вышеописанной схемы для принудительной циркуляции не нужно делать стояк. Напор теплоносителя в горизонтальной двухтрубной системе отопления с нижней разводкой создается с помощью циркуляционного насоса. Это отражается на улучшении эксплуатационных качеств:

• Быстрое распределение горячей воды по всей магистрали;
• Возможность регулирования объема теплоносителя для каждого радиатора (только для двухтрубной системы);
• Для установки требуется меньшая площадь, так как отсутствует распределительный стояк.

В свою очередь, горизонтальную разводку системы отопления можно сочетать с коллекторной. Это актуально для трубопроводов с большой протяженностью. Таким образом можно добиться равномерного распределения горячей воды по всем комнатам дома.

Во время расчета горизонтальной двухтрубной системы отопления нужно учитывать поворотные узлы, именно в этих местах наибольшие гидравлические потери напора.

Устройство лучевой системы в многоквартирном доме

Основной нюанс при установке коллекторной системы в многоэтажном доме заключается в подаче воды по двухтрубной системе. Таким образом лучевая разводка в одной квартире будет влиять на распределение тепла в других квартирах, где подобная схема не применяется. В результате эти квартиры будут получать меньше тепла. Однако есть способы, чтобы избавиться от подобных нюансов.

Применение теплообменника

Монтаж теплообменника производится по типу обычной батареи, через которую жидкость проходит без помощи насоса. Потоки теплоносителя, проходящие через коллектор с установленным радиатором, не смешиваются с жидкостью центрального обогрева.

Монтаж первично-вторичными кольцами

При таком варианте подключения первичным кольцом является центральная система обогрева, вторичным – лучевая. Монтаж осуществляется к трубам, идущим от радиатора. Врезку выполняют таким образом:

1. Чтобы жидкость подавалась к коллектору напрямую, первую врезку делают от перемычки батареи на расстоянии 30 см.
2. Обратную линию врезают с отступом в 60 см от перемычки.
3. В точках врезки устанавливают запорную арматуру.
4. Монтируют насос и трехходовой клапан.
5. На обратке ставят клапан, чтобы жидкость поступала только в одном направлении.

При таком конструктиве нагретая жидкость распространяется через коллектор по ветвям контура, после чего часть воды подается в обратку центральной системы, а часть возвращается через трехходовой клапан.

Выполнив такое подключение, теплоноситель будет отбираться равномерно без разряжения в центральном стояке отопительной системы и без нарушения температурного баланса в квартирах. Чтобы произвести врезку в центральный стояк своими руками требуется индивидуальный проект и разрешение от управляющей компании.

Советы при подключении батарей по диагональной схеме

Существуют два основных метода обогрева домов — самотечный и принудительный. В самотечном контуре горячий теплоноситель из котла самостоятельно поднимается вверх по стояковой трубе, на конце которой установлен открытый расширительный бак (его обычно размещают на чердаке частного дома). Самотечное движение воды происходит из-за того, что горячая жидкость имеет меньшую плотность за счет ее расширения при нагревании, и поэтому она выталкивается вверх нижними холодными массами. Далее нагретая вода поступает в радиаторы, установленные ниже расширительного бака, при этом все подводящие трубы должны иметь некоторый уклон.

Рис. 7 Самотечная двухтрубная система отопления — схема подключения радиатора

Диагональная схема в самотечных системах

В самочечных (гравитационных) контурах теоретически можно применить последовательное диагональное подключение батарей с входящим потоком через их верхний патрубок и отводом через нижний с другой стороны. От последнего радиаторного обогревателя вода может отводиться под уклоном к котлу, который обычно располагают в подвальном помещении. Существенный недостаток такого расположения — различная температура ближних к котлу и дальних радиаторов, которую невозможно выровнять терморегуляторами из-за последовательного подключения, поэтому количество батарей при такой разводке ограничено.

Данного недостатка избегают, используя параллельное двухтрубное подсоединение батарей к стоякам подачи и обратки. При таком подключении к каждому радиатору сверху от расширительного бака подходит своя труба, аналогично к котлу подводятся отдельные трубы от каждого прибора, соединяемые в одном узле. В данной схеме имеется возможность сделать температуру каждого теплообменника одинаковой, используя терморегуляторы или производя балансировку кранами с вентилями, регулирующими объем проходящего потока теплоносителя через каждый прибор.

Основные недостатки гравитационных контуров — малая высота зданий (не более 2-х этажей), небольшое количество монтируемых теплообменников из-за ограничений в длине трубопроводов, невозможность организовать теплые полы.

Рис. 8 Диагональное подключение радиаторов отопления в системе отопления с принудительным перемещением теплоносителя

Диагональ в принудительных системах

В принудительных системах для передвижения теплоносителя по трубам подключают циркуляционный электронасос (его обычно ставят в обратную линию), который проталкивает водный поток своим рабочим колесом с лопастями. Это позволяет не делать уклоны, не нужно выводить открытый расширительный бак большого объема на чердак (вместо него устанавливается небольшой закрытый гидроаккумулятор), в систему можно заливать ядовитый антифриз — этиленгликоль. Так как подсоединение по диагонали является наилучшим с точки зрения эффективности работы (теплоотдачи) радиаторов, его используют довольно часто, хотя в эстетичности внешнего вида оно уступает другим вариантам.

Лучевая разводка: особенности и элементы

Лучевой тип разводки отопительной системы является хорошо продуманной и эффективной конструкцией, состоящий из нескольких основных элементов, представленных:

• Котлом, предназначенным для передачи теплового носителя посредством труб в радиаторы отопления. Обязательно учитываются показатели мощности устанавливаемого оборудования с прибавкой процента на тепловые потери в газовой системе лучевого отопления.
• Циркуляционным насосным оборудованием, позволяющим в принудительном режиме перемещать тепловой носитель по закрытой отопительной системе. В процессе выбора модели и конструкции насоса, обязательно должны быть учтены высота и длина труб, создающих гидравлическое сопротивление, а также конструкция и тип радиаторных батарей.
• Гребенка и коллектор. Обустройство газового лучевого отопления предполагает обязательную установку гребенок или коллектора, отвечающего за процесс распределения теплового носителя по всем отопительным приборам в системы.

Горизонтальная лучевая схема разводки отопления

Современные латунные, стальные или полимерные коллекторы, используемые в лучевых системах отопления, часто снабжаются дополнительными элементами терморегулирующего или запорно-регулирующего свойства, что позволяет распределить индивидуальный расход теплового носителя по каждому, отдельно взятому контуру.

Не менее важно наличие автоматического режима воздухоудаления и стандартных термометров, облегчающих эксплуатацию и обслуживание отопительной системы. Очень актуальна в последние годы установка специальных наружных и внутренних, так называемых встроенных шкафов, внутри которых и монтируются элементы отопительной лучевой системы.

Очень актуальна в последние годы установка специальных наружных и внутренних, так называемых встроенных шкафов, внутри которых и монтируются элементы отопительной лучевой системы.

Общие требования к монтажу лучевой разводки

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. Возможна наружная прокладка труб вдоль стен под декоративными плинтусами, влекущая неминуемое увеличение длины трубопроводов. Известны варианты прокладки труб лучевой разводки в пространстве подшивного (подвесного) потолка, в штробах.

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. Металлопластиковые трубы используют обжимные фитинги с накидными гайками. «Замоноличивать» их – значит нарушать СниП. Каждое разъемное соединение труб должно быть доступным для техобслуживания (подтяжки).

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

Правила монтажа

Монтаж осуществляется с использованием металлопластиковой трубы одного диаметра и коллекторов. Обычно ставится шестнадцатая труба, и лишь для очень больших радиаторов может понадобиться двадцать пятая.

При монтаже трубу прокладывают от каждого коллектора к радиаторам, используя стандартные соединительные муфты, входящие в комплектацию коллекторов. Такие же стоят и на радиаторах. Остаётся всего лишь проложить к ним трубы в каналах, под полом или открытым способом, и закрепить их.

Монтаж расходомеров и циркуляционного насоса лучше доверить профессионалам. Дело в том, что сам насос чаще всего приходится монтировать в железную трубу, особенно с газовым или угольным котлом. Поэтому работа проводится с применением сварки.