При выборе способа отопления для своего дома, владельцы могут вскользь столкнуться с множеством технологий. Объединяет их схожий набор основных компонентов, таких как котел, система труб и отопительные устройства, непосредственно обеспечивающие тепло в помещениях.
Методы соединения труб могут различаться, и одним из примеров является система лучевой разводки, о которой будет идти речь в данной статье. Мы рассмотрим технические особенности коллекторной схемы, предложим различные виды её реализации и обозначим ключевые параметры для выбора оборудования, необходимого для установки контуров.
Чтобы лучше понять изложенный материал, к тексту добавлены иллюстрации, полезные схемы и видеоматериалы.
Краткое содержание статьи
Веские преимущества лучевой разводки
Главная функция отопительной системы заключается в восстановлении тепла, которое уходит из здания из-за разницы температур снаружи и внутри, а также различий в теплоизоляционных свойствах наружных стен. Подход к решению этой задачи во многом определяется правильно подобранной схемой трубопроводов, которые подают теплоноситель к устройствам отопления.
В практическом применении можно соединить все отопительные устройства несколькими способами:
- Тройниковое соединение;
- Лучевое (коллекторное) подключение, при котором к каждому отопительному прибору подводятся отдельные трубы для подачи и обратки теплоносителя с помощью коллекторов.
Хотя тройниковая или периметральная схема подключения является более экономичной, она имеет свои недостатки. Все устройства связаны между собой и подключены к единому трубопроводному стояку, что требует полного отключения системы и слива теплоносителя для ремонта отдельных радиаторов или участков. Для решения этой проблемы могут быть установлены байпасы и запорная арматура, что увеличивает стоимость отопления.
Галерея изображений
Очевидным доводом в пользу использования лучевой системы отопления является её высокая эффективность, значительно превосходящая системы с тройниковым подключением.
Лучшая разводка организуется по этажам, обычно с нижней подводкой к отопительным приборам.
Современные системы отопления, основывающиеся на лучевой схеме, стали возможны благодаря применению металлопластиковых и полипропиленовых труб с армированием.
Трубы выводятся к каждому радиатору в виде «лучей», исходящих от распределительной гребёнки — коллектора.
Парallelное подключение отопительных приборов к трубопроводам образует практически одинаковую температуру в них, а минимальная разница между температурой подачи и обратки существенно уменьшает нагрузку на систему.
В коллекторной разводке может присутствовать как одно кольцо, соединенное с гребенкой, так и несколько вторичных колец, в которые теплоноситель подается через первичное кольцо.
Для обеспечения нормального функционирования системы необходимо хотя бы одно циркуляционное насосное устройство, хотя оптимально устанавливать их для каждого контура. Система также требует наличия воздухоотводчиков, манометров и предохранительных клапанов.
Коллектор обычно располагается в специальном шкафу, в двухэтажных зданиях на каждом уровне устанавливается по одному коллектору, последовательно соединенному с стояками.
Веское преимущество лучевой системы
Поэтажная схема устройства
Использование гибких полимерных труб
Вариант подводки труб к радиатору
Технические достоинства лучевого варианта
Принцип первичных и вторичных колец
Техническое оснащение лучевой разводки
Коллектор в предназначенном для него шкафу
При традиционном периметральном подключении трубопроводы обычно устанавливаются открыто, реже закрыто. В отличие от этого, лучевые системы отопления часто монтируются в полу или стенах, так как большое количество поверхностных труб нарушает интерьер.
Скрытое размещение осуществляется через систему теплого пола, которая, согласно технологии, также строится по лучевому принципу. Подводка к радиаторам также делается скрыто, потому что это более приемлемо с технологической и архитектурной точек зрения.
Сборка трубопровода по лучевой схеме оказывается значительно дороже, чем при использовании периметральной. Однако благодаря особенностям этой разводки, нагретый теплоноситель достигает всех точек одновременно.
Количество труб в лучевой системе может негативно повлиять на интерьер, поэтому все отопительные трубы укладываются в пол или стены.
Все стыки при этом остаются открытыми, что значительно снижает вероятность протечек под стяжкой. В случае тройниковой системы подобное невозможно, так как при износе соединений потребуется вскрытие стен и пола.
Для сокращения расхода труб система лучевой разводки строится не по периметру, а по кратчайшему маршруту — от коллектора к каждому устройству.
Главный недостаток коллекторной схемы — это высокая затратность и связанные с этим длинные расстояния. Для нормального функционирования требуются дополнительные технические устройства, так как это системы с принудительной циркуляцией. Зато основной плюс заключается в возможности индивидуальной настройки температуры в каждом помещении, что создает комфортный микроклимат.
Каждый радиатор или конвектор подключается отдельно, что удобно для технического обслуживания и замены изношенных элементов без необходимости приостанавливать работу отопления во всем доме или квартире.
Скрытая установка значительно улучшает визуальное восприятие пространства, оставляя видимыми лишь радиаторы отопления.
Принцип организации лучевой схемы
Ключевым компонентом лучевой системы является коллекторный узел. Если планируется отопление в нескольких этажах, коллектор необходимо размещать на каждом уровне.
Во время монтажа коллекторы устанавливаются в специальный шкаф, где предусмотрены удобные условия для обслуживания и регулировки данного элемента.
Лучевая разводка может использоваться как для однотрубных, так и для двухтрубных систем. В первом варианте теплоноситель поставляется и уходит через один коллектор. Во втором — используются два коллектора для подачи и обратки.
Основным преимуществом лучевой системы является низкое количество соединений, что положительно влияет на гидравлическую стабильность системы. В центре системы стоит котел.
Для обеспечения высокой эффективности и безопасности владелец должен принимать во внимание мощность котла, потребление тепловой энергии отопительными приборами и потерь тепла в системе, независимо от типа используемого топлива.
Увеличение длины трубопровода в лучевой системе может привести к небольшому увеличению теплопотерь, что также нужно учитывать при расчете мощностей.
При однотрубной лучевой разводке подача подготовленного теплоносителя осуществляется тем же коллектором, который собирает обратный поток и возвращает его в котел (+).
Выбираем циркуляционный насос
Лучевая разводка трубопровода в основном применяется в горизонтальных схемах с нижней подачей теплоносителя. Для неё необходим циркуляционный насос, который обеспечивает движение горячей воды по многим ветвям.
Управляемая циркуляция теплоносителя позволяет уменьшить разницу температур на входе и выходе в отопительном контуре. Это приводит к повышению эффективности подогрева и делает систему более компактной и менее затратной.
При выборе и установке циркуляционного насоса следует учесть ряд параметров, что поможет обеспечить высокую производительность всей системы.
При подборе этого устройства важно учитывать несколько значимых характеристик, включая:
- производительность, м³/час;
- высоту напора, м.
Чтобы правильно выбрать насос, нужно учитывать диаметр труб, длину трубопроводов и высоту их размещения относительно уровня, на котором установлен насос. Эти параметры тщательно просчитываются на этапе проектирования системы отопления.
Правила установки циркуляционного насоса
Соблюдая следующие рекомендации, можно добиваться высокой эффективности и безопасности работы системы отопления:
- циркуляционные насосы с мокрым ротором следует устанавливать с горизонтальным положением вала;
- аппарат с термостатом не должен располагаться слишком близко к горячим поверхностям (радиаторам или котлу), чтобы избежать искажений показаний;
- как правило, его устанавливают на обратном трубопроводе из-за более низких температур. Однако современные устройства можно устанавливать и в подающий трубопровод, поскольку они выдерживают высокие температуры;
- система отопления должна иметь механизм для выпуска воздуха. При его отсутствии насос должен быть оснащен воздухоотводчиком;
- насос должен находиться как можно ближе к расширительному бачку;
- перед установкой насоса рекомендуется очистить систему от твердых частиц;
- прежде чем включать насос, необходимо заполнить систему водой;
Чтобы избежать чрезмерного шума, подбирайте насос в соответствии с характеристиками системы отопления.
А можно ли обойтись без насоса?
Безусловно, можно сэкономить и отказаться от покупки насоса, воздухоотводчиков, датчиков и прочего. Однако в случае лучевой системы с естественной циркуляцией следует учитывать несколько не самых удобных условий.
Специалисты рекомендуют использовать такой подход лишь в исключительных случаях. Во-первых, необходимо установить трубы большого диаметра. Во-вторых, расширительный бак должен находиться в самой верхней точке сооружения.
Хотя можно сэкономить на оборудовании, обойтись без насоса возможно только при соблюдении ряда условий и исключительно для небольших строений.
Этот вариант идеально подходит для дачного домика или других небольших объектов, обеспечивая необходимый уровень тепла. Решение о том, какие использовать методы циркуляции — естественную или принудительную — следует принимать уже на стадии проектирования.
Выбор распределительного коллектора
Этот прибор, часто называемый распределительной гребенкой, предназначен для подачи теплового носителя на каждое отопительное устройство (радиаторы, теплые полы, конвекторы и т.д.). Через коллектор также осуществляется отвод обратной воды, которая затем возвращается в котел для поддержания необходимой температуры.
Коллектор может поддерживать от 2 до 12 контуров. Некоторые производители предлагают модели с еще большим количеством веток для сложных систем.
Распределительный коллектор выступает в роли главного узла, который распределяет теплоноситель в нужном объеме на каждое отопительное устройство или помещение.
Гребенки обычно снабжаются дополнительными запорно-регулирующими и терморегуляторами, что позволяет корректировать расход теплоносителя для каждой ветви отопления. Установка воздухоотводчиков обеспечивает более эффективное и безопасное функционирование всей системы.
Схема подключения лучевой разводки
Выбирая схему отопления, чаще всего останавливаются на лучевой разводке, при которой трубы укрываются под полом. Коллектор устанавливается в специальной нише стен, чаще всего это шкаф, который расположен в центре дома или квартиры.
Как правило, для реализации лучевой разводки требуется установка циркуляционного насоса, а в некоторых случаях — нескольких насосов для каждой ветви. Его необходимость упомянута выше. Лучевую сборку отопительной системы чаще всего осуществляют на базе одно- или двухтрубной схемы, что практически полностью исключает использование тройников.
В этой упрощенной схеме лучевой разводки каждый радиатор подключается к разъему коллектора для подачи и отвод теплоносителя.
На каждом этаже, около стояка двухтрубной системы, устанавливаются подающий и обратный коллекторы. Трубы от этих коллекций проходят под полом или в стенах и соединяются с каждым радиатором на этаже.
Важно, чтобы каждый контур имел приблизительно одинаковую длину. Если это невозможно, каждый круг следует оснастить отдельным насосом и системой автоматического регулирования температуры.
Таким образом, изменение температуры будет происходить независимо в каждом контуре и не повлияет на другие. Поскольку трубы будут скрыты под стяжкой, каждый радиатор необходимо оснастить воздухоотводчиком, который также можно установить на коллекторе.
Подготовительные работы перед монтажом
Прежде чем приступить к монтажу, владельцу необходимо правильно выбрать все компоненты и расположение оборудования, в том числе:
- определить места установки радиаторов;
- выбрать тип радиаторов, учитывая показатели давления и тип теплоносителя, а также рассчитать количество секций или площадь панелей (исполнить расчет тепловых потерь и необходимой мощности для качественного обогрева каждой комнаты);
- составить схему расположения радиаторов и маршруты трубопровода, не забывая про другие элементы системы отопления (котел, коллекторы, насос и т.д.);
- составить список всех необходимых компонентов для покупок. Для более точных расчетов рекомендуется пригласить специалиста.
Таким образом, для перехода к следующему этапу необходимо учесть правила установки лучевой системы.
Рекомендации по установке лучевой разводки
Если вы выбрали укладку труб под пол, следуйте нескольким принципам, которые помогут минимизировать теплопотери и избежать замерзания теплоносителя. Между черновым и чистовым полом должно быть достаточное пространство (об этом будет сказано дальше).
При укладке труб в пол важно учитывать несколько требований, одним из которых является соответствующее пространство между чистовым и черновым полами.
В качестве чернового пола может использоваться бетонная плитка. На нее сперва укладывается слой утеплителя, а затем размещается трубопровод. Если трубы проложить без теплоизолирующего слоя, вода в этих областях может замерзнуть, что приведет к большим теплопотерям.
Что касается труб, рекомендация — выбирать полиэтиленовые или металлопластиковые модификации, обладающие хорошей гибкостью. Полипропиленовые трубы менее податливы, поэтому не подходят для лучевой разводки.
В большинстве случаев используются трубы диаметром 16–20 мм (если мощность радиатора превышает 1,5 кВт, предпочтителен 20-мм диаметр), на которые надевается теплоизоляционная гофра для уменьшения теплопотерь и компенсации теплового расширения.
Трубопровод нужно надежно закрепить к основанию, чтобы он не всплыл во время заливки чистового слоя стяжки. Закрепить можно с помощью монтажной ленты, пластиковых хомутов или иными доступными способами.
Необходимо утеплить трубы, чтобы свести теплопотери к минимуму, а на первом этаже обязательно уложить теплоизоляцию.
Затем вокруг трубопровода располагается утеплитель толщиной 50 мм из пенополистирола или пенопласта. Изоляция также должна быть зафиксирована к основанию плинтусами или дюбелями. Завершает процесс укладка раствора слоем 5-7 см, который станет основой для чистового пола. На эту поверхность можно укладывать любое покрытие.
Если укладка труб осуществляется на втором этаже и выше, использование теплоизоляционного слоя не является обязательным. Помните, что на участках трубопровода, находящегося под полом, не должно быть никаких соединений.
Если имеется циркуляционный насос с достаточной мощностью, коллектор иногда располагается на один этаж ниже уровня радиаторов.
При установке коллектора на нижнем уровне (в подвале), необходимо соблюдать некоторые правила по соединению труб от гребенки к радиаторам, расположенным на следующем уровне.
От коллектора трубы поднимаются вертикально к потолку, затем изгибаются и по потолку подводятся к каждому радиатору с дополнительным изгибом на 90 градусов. Трубы на потолке также должны быть закреплены. Такой подход обеспечивает вертикальное соединение труб через перекрытие с каждым отопительным устройством.
Лучевая разводка и теплый пол
Лучевую схему можно также применять для организации системы «теплый пол». Если проект выполнен грамотно и с учетом всех нюансов, можно обойтись без радиаторов, сделав теплый пол основным источником отопления.
Тепловые потоки будут равномерно распределяться по всему помещению, исключая конвекцию, что положительно сказывается на уровне загрязненности воздуха пылью.
Перед тем как воплотить в жизнь идею установки водяных теплых полов, следует учесть некоторые моменты:
- на бетонное или деревянное основание укладывается отражающий экран с теплоизоляционным слоем;
- сверху укладываются трубы по петлеобразной схеме;
- перед заливкой бетоном система должна пройти гидравлическое испытание под давлением в течение суток;
- финишный слой составит стяжка или настил.
Коллектор каждого контура должен быть оборудован расходомерами и термостатическими клапанами для ведения точного контроля расхода теплоносителя и регулировки температуры.
При разводке труб можно применять термостатические головки и сервоприводы. Эти устройства делают работу теплого пола более автоматизированной. Система будет реагировать на колебания температуры в помещении, создавая комфортные условия для каждой комнаты.
Для теплого пола лучевая разводка требует установки коллектора с комплектующими для контроля, автоматизации и управления напольным отоплением, что позволяет достичь максимального комфорта и энергоэффективности.
При монтаже крайне важно надежно фиксировать трубы перед заливкой стяжки. Для этого могут использоваться утеплитель с пазами, арматурная сетка или скобы.
Перед укладкой трубопровода необходимо четко определить маршрут, который теплоноситель будет проходить для обогрева пола (недопустимо скрещивание труб). Рекомендуется резать трубу только после полной укладки и подключения ее к подающим и обратным коллекторам.
Важно, чтобы во время заливки труба находилась под давлением. Пока бетон не затвердеет полностью и не пройдет три недели, нельзя подавать теплоноситель при рабочей температуре. Затем начинаем с 25°C и через 4 дня достигаем проектной температуры.
Варианты для деревянных домов
Когда требуется проложить трубопровод в деревянном основании, необходимо просверлить отверстия в деревянных балках перекрытия. Эти отверстия должны быть немного больше диаметра труб, чтобы избежать создания давления на трубопровод со стороны балки и всей конструкции.
При установке лучевой разводки в деревянных перекрытиях важным моментом является то, чтобы конструкция пола не создавала давление на трубы и чтобы они были надежно закреплены.
В нашем случае черновой пол сделан из дерева, на котором располагается система труб. Важно, чтобы в толще пола не было соединений, так как они должны находиться исключительно выше уровня напольного покрытия.
Разбор аргументов «за» и «против»
Начнем с недостатков. Помимо высокой материалоемкости, что сказывается на стоимости проекта, требуется также установка коллекторного шкафа, которому нужно дополнительное пространство.
На этом минусы лучевой системы заканчиваются, и начинаются ее плюсы:
- удобство проектирования и монтажа, так как в системе используются трубы одного диаметра;
- при скрытой установке в стенах и полу отсутствуют соединительные элементы;
- быстрая сборка благодаря минимальному количеству соединений;
- увеличение возможностей системы за счет установки запорной арматуры, датчиков, воздуховодов и термостатов для автоматизации работы отопительной системы;
- настройка температуры в каждом отдельном помещении с использованием механических устройств или автоматизированных систем;
- возможность отключения любого радиатора без прерывания работы отопления;
- равномерное прогревание всех комнат.
Пульт управления предоставляет возможность программировать отопление, включая автоматическую настройку в зависимости от погодных условий на улице. Благодаря установленным датчикам жильцы могут задать любые удобные для них параметры, находясь в любой комнате.
Хотя лучевая система требует значительных затрат на установку, она выделяется среди других вариантов высокой гибкостью настроек и эффективностью всего отопления.
Таким образом, лучевая схема распределения труб обеспечивает высокую управляемость отопительной системой и позволяет достичь оптимального расхода теплоносителя.
Выводы и полезное видео по теме
Представленный ролик поможет наглядно понять особенности монтажного процесса и работу системы отопления с лучевой разводкой:
Энергоэффективная отопительная система – это гармоничное сочетание всех её составляющих. Разводка труб является аналогом кровеносной системы, которая обеспечивает нужное количество теплоносителя для оптимальной работы каждого отопительного прибора.
Есть вопросы о неясных моментах, которые вас заинтересовали в ходе изучения материала? Хотели бы поделиться полезной информацией о конструкции лучевых систем? Пожалуйста, оставляйте комментарии в разделе, находящемся ниже.
