Лучевая система отопления: плюсы, минусы, монтаж, схемы

Что представляет из себя лучевая схема

В коллекторной схеме каждый радиатор подключается длинными трубопроводами к одному распределительному коллектору,- отсюда и название системы.

Происхождение второго названия «лучевая» – длинные лучи труб расходящиеся из одного центра в разные стороны к батареям отопления.

Сам коллектор подключается напрямую к котлу, к магистрали.

В простейших системах (до 4 радиаторов) коллектор можно заменить несколькими тройниками, лежащими на основании (в теплоизоляторе), а балансировку производить на радиаторах, который могут быть разной конструкции и подключаться по разному.

Как осуществляется балансировка

Балансировочные краны чаще устанавливают на коллекторе – с помощью них настраивается расход теплоносителя, чтобы температура радиаторов была примерно одинаковой.

Если лучи примерно одинаковой длины, то балансировка не нужна вовсе. При значительной разности длины подключений, такие краны ставятся на самых коротких ветвях, чтобы была возможность поднять их гидравлическое сопротивление, и таким образом выровнять расход по всем приборам.

На самих радиаторах при автоматизированном котле возможна установка термоголовок – регуляторов автоматически поддерживающих нужную температуру в комнате, что удобно для пользователей.

С котлом без автоматики, подобное оборудование, самостоятельно перекрывающее движение теплоносителя, устанавливать в системе нельзя.

Дополнительно на радиаторах ставятся отключающие краны, которыми обеспечивается возможность ремонта. Такие же краны ставятся и на коллекторе, если не установлены балансировочные.

Схема подключения коллектора на 3 радиатора к системе отопления, радиаторы различных типов…

Где можно применить лучевую схему

Область применения лучевой схемы ограничена. Должны выполняться следующие условия.

• Возможность прокладки трубопроводов под полом или под обшивокой потолка (для второго этажа). Система делается на стадии строительства или капитального ремонта, до зашивки (заливки) полов.
  
• Возможность установки коллектора в центральной части дома.
  Если разница в длинах подключений больше чем в 3 раза, то и балансировка должна быть очень глубокой. Это влечет общее увеличение гидравлического сопротивления системы, перерасход электроэнергии, установку более мощных насосов. В таких случаях выгодней отказаться от лучевой схемы.

Но ситуация когда имеются возможности проложить трубы под полом и установить коллектор в центре встречается часто. Поэтому коллекторная схема применяется не редко.

Внутрипольные конвектора, как правило, подключаются по лучевой схеме. Подробней о внутрипольных отопительных приборах

Устройство и принцип работы

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.

Лучевая система отопления удобна и быстро устанавливается

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.

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.

Веские преимущества лучевой разводки

Основная задача отопительной системы – возместить тепло, которое здание теряет из-за разниц между внутренней и внешней температурой воздуха, а  также в связи с различной степенью теплопроводности внешних стен. Ее решение во многом зависит от грамотно выбранной схемы разводки труб, доставляющих теплоноситель к приборам.

На практике соединить все отопительные приборы воедино можно следующими методами:

• тройниковым подключением;
• лучевым (коллекторным) подключением, когда к каждому отопительному прибору с помощью коллектора подводится отдельная пара труб для прямой и обратной подачи теплоносителя.

Тройниковый или периметральный тип соединения труб дешевле. Но из-за того, что приборы связаны друг с другом и присоединены трубопроводом к единому стояку, систему нужно будет полностью отключать и освобождать от теплоносителя для ремонта отдельного радиатора или участка. Или оснащать байпасами и запорной арматурой, что существенно повысит стоимость организации отопления.

При традиционной периметральной разводке весь трубопровод чаще всего монтируется открытым способом, реже скрытым. Лучевые отопительные системы преимущественно прокладываются в стенах или полу, т.к. большое количество труб, проложенных поверх конструкций, негативно влияет на интерьер.

Скрытый монтаж проходит система труб теплого пола, который в соответствии с технологической спецификой устраивается по лучевой схеме. Лучевой трубопровод к отопительным приборам тоже прокладывается в стяжке пола скрытым способом, потому что так лучше по технологическим и архитектурным соображениям.

Сборка трубопровода по лучевой схеме обойдется существенно дороже, чем устройство системы по периметральным способом. Однако благодаря специфике такой разводки нагретый теплоноситель поставляется во все точки одновременно

Большое количество труб при использовании лучевого способа сборки трубопроводов может испортить интерьер. Поэтому все отопительные коммуникации укладываются в пол или стены.

Все соединения при этом остаются на поверхности, поэтому риск протечки под стяжкой практически отсутствует. При тройниковой системе этого делать нельзя, т.к. при износе соединений придется ломать стены и пол.

Для того чтобы сократить расход труб собранные по лучевой схеме трубопроводы прокладываются не по периметру, а кратчайшими путями – от коллектора к прибору

Главным недостатком коллекторной разводки является высокая материалоемкость, которая заключается в большой протяженности. Для нормальной работы требуются технические устройства, т.к. это исключительно принудительные схемы. А основной плюс состоит в том, что в каждом помещении можно настраивать разную температуру, создавая комфортный микроклимат в любой комнате.

Каждый радиатор или конвектор подключается независимо, что также удобно для осуществления сервисных работ и замены изношенных элементов системы без необходимости отключать отопление во всем доме или квартире.

Скрытый монтаж позволяет существенно улучшить визуальный вид любого помещения, оставляя видимыми только радиаторы отопления

Принцип организации лучевой схемы

Одним из центральных элементов лучевой системы является коллекторный узел. Если вы собрались делать отопление в доме с несколькими этажами, то коллектор должен располагаться на каждом уровне.

Коллекторы во время монтажа помещают в коллекторный шкаф, где предусмотрена удобная система расположения данного элемента для последующего обслуживания или регулировки.

Лучевая схема разводки применяется для одно- и двухтрубных систем. Первый вариант предполагает, что поставка и сбор теплоносителя производится одним коллектором. Второй вариант предусматривает использование двух коллекторов для подачи и обратки

Бесспорным плюсом лучевой системы является минимальное количество соединений, что позитивно влияет на гидравлическую стабильность всей системы отопления. Центральный рабочий орган – это котел.

Чтобы обеспечить высокий КПД и безопасность, хозяину нужно учесть мощность агрегата, потребление тепловой энергии отопительными приборами и теплопотери системы. Это необходимо делать, независимо от того, на каком виде топлива работает котел.

Рост протяженности трубопровода при создании лучевой разводки чреват незначительным увеличением теплопотерь, что также нужно учесть для баланса мощностей.

В однотрубной лучевой разводке отопительных контуров подача подготовленного к нагреву приборов теплоносителя осуществляется тем же коллектором, который выполняет сбор обратки и отправку ее в котел (+)

Выбираем циркуляционный насос

Лучевая разводка трубопровода применяется в основном в горизонтальных схемах с нижней подачей теплоносителя. Она требует наличия циркуляционного насоса, стимулирующего движение нагретой воды по многочисленным ветвям.

Управляемая циркуляция теплоносителя дает возможность уменьшить разность температур на входе и на выходе с отопительного контура. В результате удается повысить эффективность обогрева, сделав систему более компактной и менее материалоемкой.

При подборе и монтаже циркуляционного насоса нужно учитывать ряд особенностей, используя которые можно добиться высокой эффективности работы всей системы

Данный агрегат подбирается по нескольким важным параметрам, включая:

• производительность, м3/час;
• высота напора, м.

Чтобы правильно подобрать циркуляционный насос под эти параметры, нужно учитывать диаметр труб, их протяженность и высоту расположения относительно уровня нахождения насосного агрегата. При составлении проекта монтажа системы отопления эти параметры просчитываются заранее.

Правила установки циркуляционного насоса

Придерживаясь ниже приведенных рекомендаций, можно доиться высокого КПД и безопасности отопления:

• циркуляционные насосы с мокрым ротором устанавливаются таким образом, чтобы вал имел горизонтально положение;
• прибор с термостатом не должен близко находиться к горячим поверхностям (радиатора или котла), чтобы не искажались показания;
• как правило, устанавливается на обратном участке трубопровода в виду более низких температур. Современные модели могут монтироваться и в подающую магистраль, выдерживая высокий температурный режим;
• контур отопления должен оснащаться механизмом стравливания воздуха. Если такового нет, то насос должен иметь воздухоотводчик;
• должен располагаться как можно ближе к расширительному бачку;
• перед установкой насоса рекомендуется промыть систему, чтобы удалить твердые включения;
• перед запуском насоса заполните систему водой;

Чтобы не стать жертвой излишней шумности, подбирайте насос в соответствии с производительностью системы отопления.

А можно ли без насоса?

Конечно, можно сэкономить и не покупать насос, воздухоотводчики для стравливания воздуха, датчики и т.д. Но лучевая система с естественной циркуляцией требует соблюдения нескольких не очень удобных условий.

Эксперты рекомендуют такой вариант в крайне редких случаях. Во-первых, понадобится монтаж труб широкого диаметра. Во-вторых, расширительный бак должен устанавливаться в самой высокой точке объекта.

Чтобы сэкономить на комплектующих, можно обойтись и без насоса, но это возможно только при соблюдении ряда условий и только для небольших построек

Данный вариант подойдет для дачи или другого скромного по площади объекта, обеспечивая достаточно тепла. Выбор между естественной циркуляцией и принудительной должен делаться еще на этапе проектирования.

Выбираем распределительный коллектор

Данный прибор еще называют распределительной гребенкой. Служит для подачи теплоносителя на каждое отопительное устройство (теплый пол, радиатор, конвектор и т.д.). Посредством коллектора также происходит отток обратки, которая затем поступает в котел или снова подмешивается в контур для регулировки температуры.

Коллектор может поддерживать от 2 до 12 контуров. Некоторые производители предлагают еще больше веток для реализации сложных проектов.

Распределительный коллектор – это основной транспортный терминал, который служит для распределения теплоносителя в нужном количестве для каждого помещения или отопительного прибора

Гребенки часто оснащаются дополнительными запорно-регулирующими и терморегулирующими элементами. Они позволяют настроить оптимальный расход теплоносителя по каждой отопительной ветке. Наличие воздухоудалителей гарантирует более эффективную и безопасную работу системы.

Схема подключения лучевой разводки

Выбирая отопительную схему, в большинстве случаев останавливаются на лучевой поэтажной разводке трубопровода. Все трубы скрываются от глаз в толще пола. Коллектор – главный распределительный орган устанавливается в нише стенового ограждения, часто в специальный шкаф, расположенный в центре дома/квартиры.

В подавляющем большинстве случаев реализации лучевой разводки требуется наличие циркуляционного насоса, а иногда нескольких, установленных на каждое кольцо или ветку. Его необходимость описана выше. Лучевую разводку сборки системы отопления чаще всего выполняют на базе одно- и двухтрубного монтажа, практически полностью вытесняя тройниковый тип подключения.

Это упрощенная схема лучевой разводки, в которой каждый радиатор подключается к разъему коллектора для прямой и обратной подачи теплоносителя

На каждом этаже возле стояка двухтрубной системы монтируются подающий и обратный коллекторы. Под полом трубы от обоих коллекторов проходят в стене или под полом и подключаются к каждому радиатору в рамках этажа.

Каждый из контуров должен иметь приблизительно одинаковую протяженность. Если этого не получается достичь, то каждое кольцо необходимо оснастить собственным циркуляционным насосом и автоматикой для регулировки температуры.

При этом изменение температурного режима будет полностью независимым на каждом контуре и не будет влиять друг на друга. Т.к. трубопровод будет находиться под стяжкой, каждый радиатор нужно оборудовать воздушным краном. Воздухоотводчик можно разместить также и на коллекторе.

Что нужно сделать до монтажа?

До начала работ задача хозяина заключается в правильном подборе всех комплектующих и мест расположения оборудования, а именно:

• определить места расположения радиаторов;
• выбрать тип радиаторов, исходя из показателей давления и типа теплоносителя, а также определить количество секций или площадь панелей (сделать расчет тепловых потерь и подсчитать тепловую мощность, необходимую для качественного обогрева каждой комнаты);
• изобразить схематично расположение радиаторов и маршруты прохождения трубопровода, не забыв про остальные элементы системы отопления (котел, коллекторы, насос и т.д.);
• составить бумажный список всех элементов и сделать покупки. Чтобы не ошибиться в расчета, можно пригласить специалиста.

Итак, чтобы приступить к следующему этапу, необходимо учесть правила монтажа лучевой системы

Правила установки лучевой разводки

Если вы выбрали укладку труб под пол, следуйте нескольким правилам, которые помогут избежать теплопотерь и замерзания теплоносителя. Между черновым и чистовым полом должно быть достаточно пространства (об этом далее в описании).

При монтаже труб в пол важно учесть несколько требований, одним из которых является наличие достаточного пространства между чистовым и черновым полами

В качестве чернового пола может быть бетонная фундаментная плита. По ней сначала укладывают слой утеплителя, затем устраивают трубопровод. Если проложить трубы без теплоизолирующей подложки, то вода на данных участках может замерзнуть, теряя много тепла.

Что касается труб, то лучше остановить свой выбор на полиэтиленовых или металлопластиковых моделях, которые обладают высокой гибкостью. Трубопровод из полипропилена плохо гнется, поэтому не подходит для лучевой разводки.

В большинстве случаев используется труба диаметром 16 – 20 мм (если мощность радиатора свыше 1,5 кВт, то 20 мм), на которую надевается теплоизоляционная гофра для снижения теплопотерь и компенсации теплового расширения.

Трубопровод необходимо прикрепить к основанию, чтобы он не всплыл во время заливки чистовым слоем стяжки. Закрепить можно с помощью монтажной ленты, пластиковых хомутов или другими доступными методами.

Трубу под стяжкой нужно обязательно утеплить, чтобы снизить теплопотери доя минимума, а на первом этаже обязательно необходимо уложить слой теплоизоляции

Затем вокруг трубопровода укладываем утеплитель слоем в 50 мм из пеноплекса или пенопласта. Изоляцию также крепим к основанию пола с помощью дюбелей-гвоздей. Финальным этапом является заливка раствором слоем 5-7 см, который будет служить основанием чистового пола. На эту поверхность можно уже укладывать любое напольное покрытие.

Если укладка труб производится на втором этаже и выше, то монтаж слоя теплоизоляции является опциональным. Запомните одно важное правило, на участках трубопровода, находящегося под полом, не должно быть никаких соединений.

При наличии циркуляционного насоса достаточной мощности и производительности коллектор иногда размещают на этаж ниже относительно уровня расположения радиаторов.

Если коллектор размещается на нижнем уровне (подвале), то нужно учесть несколько правил правильной подводки труб от гребенки к радиаторам, которые находятся на следующем уровне

От коллектора трубы вертикально поднимаются к потолку. Затем делается изгиб и трубопровод вдоль потолка подводится к каждому радиатору с еще один изгибом на 90 градусов. На потолке трубы необходимо закрепить. Таким образом, вертикальная труба сквозь перекрытие соединяется с каждым отопительным прибором.

Комплектующие для коллекторной системы

Набор элементов лучевой системы отопления схож с набором обычной тройниковой системы. У обеих этих систем главным элементом является отопительный котел. Чтобы лучевая система была эффективной, нужно очень внимательно подойти к вопросу подбора мощности отопительного котла. При выборе котла нужна отталкиваться от площади отапливаемого помещения, но немаловажно, плюс ко всему, учитывать и теплопотери.

В разводку лучевой системы отопления также входит насос, который обеспечивает циркуляцию теплоносителя. Лучевая система отопления не работает самотеком. Поэтому подавляющее большинство лучевых систем отопления в своей схеме имеют циркуляционный насос. Насос также должен располагаться в правильном месте. Перейдем ко второму очень важному элементу лучевой системы отопления — коллектору.

Данный элемент — это не что иное, как распределительное устройство. С помощью коллектора осуществляется подача теплоносителя во все сегменты системы отопления. В Коллектор входят многочисленные элементы запорной аппаратуры, которые позволяют дифференцированно регулировать температуру жилого помещения, вплоть до отдельных радиаторов в комнатах. Как правило, коллектор монтируется в отдельном щите или в шкафу, который отлично вписывается в интерьер и не мозолит глаза. Теперь отдельно о циркуляции.

Способы циркуляции отопления

Система отопления может иметь несколько видов циркуляции теплоносителя. К ним относятся:

• Принудительный способ циркуляции;
• И естественный.

При естественном типе циркуляцией теплоноситель посредством конвекции самопроизвольно распределяется по всем элементам системы отопления. Для обеспечения наилучшей циркуляции естественным способом в системе отопления применяются трубы большого диаметра. Естественный способ циркуляции теплоносителя, в силу своей меньшей эффективности, имеет некоторые ограничения по площади отапливаемого помещения. Обычно данный способ применяется в небольших частных домах.

Принудительный способ циркуляции давно и очень хорошо зарекомендовал себя. На сегодняшний день на рынке можно встретить огромное количество циркуляционных насосов, которые очень компактны и очень эффективны. У этих насосов достаточно большой эксплуатационный ресурс. При монтаже лучевой системы важно правильно отрегулировать скорость циркуляции теплоносителя. Насос можно устанавливать, как на подаче, так и на обратке. С помощью циркуляционного насоса можно обеспечивать подачу теплоносителя на довольно приличную высоту. При подборе насоса данный параметр тоже необходимо учитывать.

На сегодняшний день принудительная циркуляция, в силу своих неоспоримых преимуществ, несомненно является самым востребованным способом передачи теплоносителя. В число преимуществ входит также очень доступная стоимость    циркуляционных насосов.

Выбор распределительного коллектора

Коллектор ещё в народе называют «гребенкой», потому как данный элемент системы отопления внешне напоминает гребешок для волос. В основании коллектора используется труба, к которой подходят многочисленные патрубки. В системе отопления лучевого типа используются два коллектора. Один коллектор устанавливается на подаче, а другой на обратке. Циркуляционный насос, как правило, устанавливается на входном коллекторе. Также здесь устанавливается многоходовой клапан, который оснащен термометром. В зависимости от заданной температуры термометр взаимодействует с клапаном, который увеличивает или уменьшает поступление нагретого теплоносителя в общий контур отопления.

После того как теплоноситель отдал тепло нагревательным приборам, по трубопроводу он возвращается в выходной коллектор. Соответственно после этого теплоноситель устремляется к отопительному котлу, где опять насыщается теплом. Также на входном коллекторе устанавливаются балансировочные элементы. Данные элементы регулируют количество теплоносителя, которое может пройти через коллектор. В общем, за правильное отопление помещения и оптимальный баланс нагрева, и отвечают эти оба коллектора.

Какие трубы выбрать?

Правильный выбор труб — это очень важный момент при проектировании и монтаже любой системы отопления. Но для системы, которая основана на лучевом принципе, этот момент важен вдвойне. Для данной системы лучше выбирать трубы, которые не обладают повышенной жесткостью. Всё это потому, что в лучевой системе отопления используется большое количество соединений. А каждое соединение — это фитинг. Соответственно, сопротивление жидкости в системе, где много фитинговых соединений, ощутимо возрастает. Чтобы в системе было меньше соединений, и используются более гибкие трубы. Очень хорошо зарекомендовали себя в данных системах шовные трубы из полиэтилена и металлопластиковые. Эти трубы как шланг, поступают в продажу в бухтах.

Полиэтиленовые и металлопластиковые трубы имеют специальную прослойку, которая препятствует попаданию воздуха в отопительную систему. При монтаже системы отопления лучевого типа нужно особое внимание уделить правильному размеру труб на разных участках.

Какие применяются трубы и фитинги

Под полом должны находиться только цельные куски труб. Для прокладки могут применяться трубы металлопластиковые, поставляемые в бухтах, а также полимерные многослойные PEX и PERT c кислородным барьером. Но специалисты сходятся во мнении, что металлопластик с наличием алюминиевого слоя – наиболее надежный вариант и по прочности и по устойчивости к проникновению кислорода.

Чтобы не было больших остатков с бухт, желательно заранее вычислить все длины магистралей, затем подобрать бухты в магазине. Приобретение бухт по 50 метров, как правило, влечет лишние затраты.

Под обшивкой возможно оставлять только обжимные тройники для металлопластика в случае необходимости, которые специалисты называют «вечные». Прямая состыковка труб не допускается.

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:

1. Для прямой подачи теплоносителя на коллектор делается первая врезка на расстоянии 30 см от перемычки радиатора.
2. Врезается обратная линия контура на расстоянии 60 см от перемычки.
3. На врезках монтируются запорные краны.
4. Устанавливаются трёхходовой клапан и насос.
5. 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

1. Воздухоотводы.
2. Переходники.
3. Уголки.
4. Краны.
5. Сгоны.
6. Фитинги.
7. 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.

Порядок монтажа лучевой схемы

Сначала устанавливаются радиаторы во всех помещениях. Их положение, как правило, на одном уровне выверяется нивелиром (водяным уровнем). Наклон – возвышение в сторону крана Маевского или горизонтально. Мощность приборов подбирается согласно теплопотерям – как подобрать радиаторы по мощности
На радиаторах устанавливаются заглушки, подключающие узлы (нижнее подключение) термоголовки, краны, к которым подключаются переходные фитинги на металлопластик.

Устанавливается коллекторный ящик и монтируется коллектор. Обычно подбираются простейшие и дешевые распределители, снабженные отключающими (шаровыми) кранами с выводами на 16 мм и подключением в 3/4. На изображении — коллектор в сборе с воздухоотводчиками и манометром.

На коллектор устанавливаются фитинги для металлопластика — американки.

Подключение самого коллектора к котлу (к тройникам магистрали от котла) может быть как скрытым под полом, так и по стенам.
После этого коллектор соединяется парой лучей – «подача и обратка» 16 мм с каждым отопительным прибором.

При самостоятельном монтаже, когда нет возможности применить обжимные клещи, и соответственно — обжимные фитинги, можно установить и компрессионные фитинги, при этом сам монтаж выполняется обычными ключами. Применение таких фитингов в данной системе возможно, так как они открыты для контроля, доступны.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

• Боковое (стандартное) подключение;
• Диагональное подключение;
• Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.

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.

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.

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.

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).

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).

Габариты сервопривода термоклапана.

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.

Лучевая разводка системы отопления. Выводы

Применять лучевую разводку отопления удобно и если есть выбор, то лучше остановиться именно на такой схеме. Она прощает многие ошибки и будет работать всё равно правильно.

Подключение радиаторов отопления при лучевой разводке монтировать удобнее всего с нижним подключением. Это проще, правильнее и эстетичнее.

От неё стоит отказаться в небольших домах в несколько этажей. В этом случае проще сделать двухтрубку с тройниками.

Также её не применить в домах где не будет стяжки и скрыто провести трубы не получится.

Если дом большой (от 150 кв. м) и в нём несколько этажей — следует рассмотреть установку нескольких коллекторов возможно с отдельными насосными группами.

В остальном подключение по коллекторно-лучевой схеме отличный вариант организации системы отопления частного дома.

[spoiler title=”Источники”]

• http://teplodom1.ru/sistemotopl/282-luchevaya-shema-razvodki-trub.html
• https://pechiexpert.ru/luchevaya-sistema-otopleniya-01/
• https://sovet-ingenera.com/otoplenie/razvodka-o/luchevaya-sistema-otopleniya.html
• https://eurosantehnik.ru/luchevaya-sistema-radiatornogo-otopleniya-doma.html
• https://ZnatokTepla.ru/truby/osobennosti-luchevoj-razvodki-sistemy-otopleniya.html
• https://vse-otoplenie.ru/lucevaa-sistema-otoplenia-castnogo-i-mnogokvartirnogo-doma-uslovia-montaza-rekomendacii-po-vyboru-materialov
• https://buildip.ru/luchevaya-razvodka-sistemy-otopleniya.html
• https://ingenernie-sistemi.ru/luchevaya-razvodka-trub-otopleniya/

[/spoiler]