Гибкая схема отопления зданий: лучевая (коллекторная) система. Лучевая система отопления частного дома – достоинства и недостатки Батареи отопления с лучевой системой

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.

О том, как эффективно и с комфортом обогреть дом, стоит решать на стадии проектирования. Очень востребованной у проектировщиков сейчас является лучевая разводка системы обогрева. Это инженерное решение даёт возможность автоматизировать и сделать отопление помещений экономичным и удобным в пользовании.

Что такое лучевая схема разводки системы отопления

Для реализации проекта оборудования дома отопительной системой, как вновь строящегося, так и реконструируемого, существуют следующие способы соединения приборов обогрева:

Контур с тройниковой (периметральной) разводкой.
Лучевое (коллекторное) подключение.

Первый способ - дешевле, так как общая протяженность монтируемых труб значительно меньше. Но по многим другим параметрам стандартная линейная схема уступает коллекторной, при которой для подключения каждого конвектора выделяются отдельные независимые трубопроводы (лучи).

Лучевая схема подключения радиаторов

В коллекторной системе отопительные элементы обособленно, по параллельной схеме, замыкаются на распределительной узел (гребёнку), который подключен через основную магистраль к центральному отоплению или котлу обогрева.

Роль коллектора - равномерно раздавать тепловые потоки по лучам системы и, за счет естественной или искусственно создаваемой циркуляции, собирать и возвращать их, в отдавшем тепло виде, к источнику тепла.

Как работает лучевая схема

Коллекторный узел отвечает за циркуляцию теплоносителя по отдельным контурам. Конструктивно - это участок трубы с отводами на каждую батарею.

Принцип работы коллекторной системы следующий:

теплоноситель через узел ввода поступает на подающую гребёнку коллектора;
через гребёнку тепловая энергия распределяется по разводке с включенными в неё конвекторами;
пройдя через конвектор, остывший теплоноситель по выходному трубопроводу отводится на обратную гребёнку коллектора и опять возвращается в котёл для повторного нагрева.

Подающая и обратная гребёнки составляют коллекторную группу.

Коллекторный узел системы отопления

Количество контуров, подключаемых к гребёнке, выбирается индивидуально для конкретной схемы отопления и числа конвекторов. Обычно коллектор поддерживает от 2 до 12 контуров.

Плюсы и минусы лучевой схемы

Остановив свой выбор на коллекторно-лучевой системе обогрева необходимо учитывать все её стороны.

Достоинства коллекторной схемы:

Лучевая схема имеет следующие преимущества:

Один диаметр труб от гребёнок до конвекторов.
Количество фитинговых соединений, особенно, при укладке труб в полу, минимально, что делает всю систему более надёжной.
Гидравлическая стабильность и сбалансированность по обогреву.
Ремонт отдельных участков или радиаторов выполняется без отключения от системы и её слива.

Гибкие трубы системы, не имеющие соединений, легко скрыть под полом, за счёт чего не портится интерьер помещения, а для ремонта системы пол не нужно демонтировать.

Коллекторная разводка труб

Ещё одно существенное преимущество лучевой системы, которое делает отопление многоквартирного или частного дома более энергоэффективным, и с комфортной для любой комнаты температурой, - это возможность настраивать параметры обогрева отдельно для каждого контура, в ручном или автоматическом режиме.

Какие недостатки необходимо учитывать

Кроме материалозатратности лучевой схемы, следует учитывать и некоторые другие её минусы:

оборудование дополнительного места для установки коллекторного шкафа;
установка циркуляционных насосов в каждый независимый контур для компенсации больших гидравлических сопротивлений;
применение дополнительных специальных устройств.

Установка этих элементов, кроме увеличения стоимости, требует ещё и точных расчетов.

В каких случаях лучевая система оправдана

Лучевая схема работает на системах закрытого типа и, как вариант, используются для оборудования тёплого пола квартиры.

Лучевая схема для тёплого пола

Внимание! Оптимальный вариант применения лучевой схемы - для индивидуального двухэтажного дома.

Коллекторным узлом в таких домах оборудуется каждый уровень. В зависимости от количества комнат монтируется не один блок гребёнок, а несколько.

Особенности и схемы лучевой системы в многоквартирном жилом доме

Главная сложность применения коллекторно-лучевой схемы в многоквартирном доме, в котором теплоноситель подаётся по традиционной вертикальной двухтрубной схеме - это влияние лучевого контура отдельной квартиры на тепловую нагрузку вышерасположенных квартир, в которых эта схема не реализована. Такие квартиры будут недополучать тепло.

Для подключения без ущерба для соседей коллектора в общедомовую систему есть некоторые способы.

Использование в лучевой системе теплообменника

Теплообменник не имеет сопротивления по гидравлике и подключается как простой радиатор, через который теплоноситель проходит без участия циркуляционного насоса.

Вариант подключения коллектора к центральному отоплению через теплообменник

Тепловые потоки, проходящие через коллекторный контур, в котором установлен теплообменник, не смешиваются с теплоносителем центрального отопления.

Подключение первично-вторичными кольцами

При таком подключении центральная система отопления дома выполняет функцию первичного кольца, а коллекторно-лучевая система отопления играет роль вторичного кольца.

Подключение производится к трубопроводу, идущему от конвектора.

Алгоритм устройства такой врезки следующий:

Для прямой подачи теплоносителя на коллектор делается первая врезка на расстоянии 30 см от перемычки радиатора.
Врезается обратная линия контура на расстоянии 60 см от перемычки.
На врезках монтируются запорные краны.
Устанавливаются трёхходовой клапан и насос.
На обратной трубе монтируется клапан, через который теплоноситель поступает лишь в одном направлении.

Горячая вода проходит через коллектор по петлям контура, затем часть её подаётся в обратную трубу центрального отопления, а часть возвращается в коллектор через трёхходовой клапан. Этот клапан отвечает за распределение теплоносителя.

При такой схеме теплоноситель отбирается равномерно, не создавая разряжения в центральном трубопроводе отопления и не изменяя тепловой баланс квартир.

Для врезки в общий стояк отопления жилого дома необходимо индивидуальное проектирование и разрешение управляющей компании.

Какое оборудование и материалы использовать

Универсального проекта обогрева лучевого типа нет, поэтому использование в такой схеме оборудования и материалов будет зависеть от выбора конкретного варианта устройства контура отопления. Это может быть стандартное отопление радиаторами или, например, тёплый водяной пол.

Обобщённо для лучевого отопления необходимо следующее основное оборудование:

коллекторный блок (гребёнка);
наружный или встраиваемый в стену коллекторный шкаф;
циркуляционный насос;
манометр;
воздушный клапан;
термостат;
запорно-регулирующие клапаны;
ротаметры;
узлы подмеса;
мембранный расширительный бак.

По объёму бак выбирается на 10% больше общего объёма теплоносителя в системе.

Для монтажа лучевой схемы обогрева необходимы и дополнительные элементы.

Дополнительные детали для подключения коллектора

Воздухоотводы.
Переходники.
Уголки.
Краны.
Сгоны.
Фитинги.
Штуцеры.

Для строительства лучей обогрева лучше использовать трубы из сшитого полиэтилена, в бухтах.

Запомните! Трубы должны быть гибкими, чтобы не делать лишних соединений, прочными на разрыв и обладать хорошей термостойкостью.

Диаметры монтируемых трубопроводов подбираются с учётом параметров оборудования, к которому они подключаются (выходы центральной магистрали, коллекторной гребёнки). Чаще используются трубы диаметром от 20 мм до 32 мм.

Комплект коллектора может быть оснащён полезными устройствами - сервоприводами.

Сервопривод для коллектора отопления

Эти приборы делают систему отопления «умной», поддерживая через блок контроля в автоматическом режиме заданные параметры обогрева.

Основные этапы монтажа

Часто применяемым способом прокладки отопления по лучевой схеме является нижняя разводка, с монтажом труб в стяжку пола. Поэтому лучше эти работы производить при новом строительстве или реконструкции дома и при отсутствии чистового покрытия пола.

Основные этапы работ:

подготовка основания чернового пола;
укладка труб и слоя утеплителя (пеноплекс или пенопласт);
крепление труб к основанию монтажной лентой или пластиковыми хомутами;
монтаж расширительного бака;
установка циркуляционных насосов;
монтаж автоматических балансировочных клапанов для отвода воздуха;
гидравлические испытания смонтированной системы.

Завершаются работы устройством стяжки по трубам, которая будет служить основанием для чистового пола.

Устройство стяжки по трубам отопления

При заливке бетоном трубы нужно держать под давлением. Теплоноситель с рабочей температурой подаётся только после полного затвердевания раствора.

При монтаже лучевого отопления необходимо придерживаться советов мастеров:

воздухоотводы необходимо устанавливать, как на прямой, так и на обратной подаче коллектора;
оптимальное место установки компенсационного бака - на обратном трубопроводе, до циркуляционного насоса.
циркуляционные насосы лучше монтировать на каждом контуре.

Установка насосов на обратке, где температура теплоносителя более низкая, несколько увеличит их ресурс.

Циркуляционные насосы в системе отопления

Оборудование дома лучевой системой обогрева при кажущейся её сложности и затратности на самом деле при соблюдении всех технологий и рекомендаций будет выигрышным решением как по энергоэффективности, так и по предоставляемому комфорту.

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.

Являясь разновидностью способов прокладки отопительных труб двухтрубных горизонтальных систем современных многоквартирных и частных домов, лучевая разводка системы отопления обладает рядом неоспоримых преимуществ. Каждый контур системы с такой разводкой труб отдельно присоединен к отопительному коллектору, что позволяет установить для него индивидуальный режим работы, отвечающий критерию комфортности нахождения человека в конкретной зоне помещения.

Отопительные трубы, прокладываемые в толще бетонной стяжки или под деревянным полом на лагах, должны обладать надежностью, исключающей (или сводящей к минимуму) вероятность возникновения утечек, ухудшения пропускной способности и других неисправностей.

Схемы разводки современных горизонтальных отопительных систем

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.

Разветвленная тупиковая схема разводки с трубами в стяжке

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

Периметриальная разводка системы отопления

Тупиковая схема с трубопроводами в стяжке или под плинтусом.

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).

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.

Коллекторно-лучевая разводка системы отопления

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.

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.

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.

Коллекторные шкафы и блоки

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. Возможна и установка распредколлекторов в специально устроенных стенных нишах. Нередко коллекторный узел совмещается с узлом учета теплоэнергии в одном коллекторном шкафу.

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.

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.

Комбинированная схема разводки трубопроводов отопления

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.

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».

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).

Автоматическая коллекторно-лучевая система

Подачу теплоносителя в радиаторы, включенные по лучевой разводке, можно сделать автоматически регулируемой. В этом случае на термоклапаны обратного коллектора (позиция 2 на рис. "Комплектный коллекторный блок") вместо пластиковой крышки ручного управления (позиция 4 по рис. "Комплектный коллекторный блок") устанавливается малогабаритный электромеханический сервопривод, соединяемый кабелем с аналоговым термостатом или контроллером. Радиаторы подключаются к отопительным трубам вообще без арматуры (можно установить шаровые краны).

Подобная схема имеет повышенные капитальные затраты, одновременно обеспечивая повышенный уровень комфорта. желаемая пользователем температура воздуха может задаваться с панели управления комнатного термостата, сигналы которого отрабатываются сервоприводами на термоклапанах коллектора-«обратки». Управлять системой может т.наз хронотермостат, предоставляющий пользователю возможность задания программы регулирования температуры на неделю с дифференцированием по дням недели и времени суток.

Заключение

Система отопления с коллекторно-лучевой разводкой труб предоставляет пользователю возможности гидравлической балансировки и индивидуальной настройки режимов работы отопительных приборов. Некоторое увеличение длины труб при лучевой разводке заведомо компенсируется уменьшением их диаметра и простотой монтажа.

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