Устройство и монтаж лучевой системы отопления

Здесь вы узнаете:

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

1. Контур с тройниковой (периметральной) разводкой.
2. 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.

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.

Плюсы и минусы лучевой системы

Все «за» и «против» лучше всего взвесить перед установкой отопительной системы и заранее определиться, какая система больше всего вам подойдет. Конечно, лучевая система имеет свои особенности, которые тоже нужно учитывать.

Плюсы лучевой системы

Но всё вышеперечисленное теряет свою значимость на фоне общих достоинств системы отопления лучевого типа. За очень короткий промежуток времени, правильно спроектированная и установленная лучевая система:

• Себя окупит с лихвой. Также в ней ещё имеются масса полезных и удобных возможностей;
• При использовании лучевой системы отопления можно дифференцированно подходить к отоплению в каждой комнате. Такой подход позволяет более эффективно распределить тепло в вашем доме, что влечет за собой очень большую экономию энергоносителей;
• Данная система ещё удобна тем, что при её ремонте можно получить беспрепятственный доступ к трубным соединениям, что ускоряет выявление неполадок и их устранение;
• В традиционной системе отопления спрятать трубы не очень-то и просто. Лучевая система позволяет убрать трубы из виду или в стенах, или под полом. Если данная система смонтирована правильно, то никакие узлы и разводки не будут бросаться в глаза;
• Правильная схема лучевой разводки позволяет эффективно распределять тепло по всей площади вашего жилища.

Минусы лучевой системы

• Данная система имеет, пожалуй, только один минус — это большее число элементов в своей конструкции. В частности — труб. Также в ней применяются и больше фитингов;
• Большое количество элементов в данной системе может повысить затраты на ремонт. Обычная система отопления имеет меньшую сметную стоимость и дешевле в ремонте.

Лучевая система отопления частного дома требует более правильного подхода при подключении всех отопительных приборов, так как нарушение правил подключения чреваты частыми поломками системы — в целом.

Сравнение с другими схемами разводки отопления

Отопительные системы совершенствовались на протяжении десятилетий и по схеме разводки уже совсем не похожи на своих предшественников. В современных домах мы уже давно ушли от классических дровяных печей — современному человеку нужна автоматизация и не нужны лишние заботы с отоплением дома.

Однотрубная система

В данном виде разводки используется одна труба, которая последовательно идёт к радиаторам отопления, от одного к другому и возвращается к отопительному котлу. Для движения теплоносителя по трубам отопления может использоваться циркуляционный насос.

Двухтрубная система

В отличии от однотрубной, в двухтрубной системе радиаторы отопления подключаются параллельно. К каждому радиатору отопления подходит труба с горячим теплоносителем и уходит труба с остывшим. Для движения теплоносителя по трубам отопления может использоваться циркуляционный насос.

Типы лучевых разводок

Применяется всего два варианта реализации коллекторной системы отопления:

1. С принудительной циркуляцией, основное достоинство которой – стабильная и эффективная прокачка теплоносителя по всем коммуникациям. Циркуляционный насос может устанавливаться на любой из магистралей – подающей или обратной.
2. С естественной циркуляцией, в схему которой включается расширительный бачок и коммуникации большого диаметра.

Монтаж системы с естественной циркуляцией оправдан в дачных домах и в целях экономии. Ведь в таком случае насос и всевозможные датчики становятся не нужны.

Когда имеет смысл обустраивать лучевую систему

Хотя преимущества организации коллекторной разводки для отопления дома очевидна, не всегда она может быть оправдана.

В первую очередь данный тип горизонтальной системы требует обязательного отсутствия чистового пола перед монтажом. В противном случае придется ломать паркет, плитку и т. д.

Перед монтажом также следует составить и тщательно проработать проект будущей системы, в котором нужно учесть следующие детали:

• места установки отопительных приборов;
• спланировать прокладку коммуникаций – центрального распределительного коллектора и отдельных контуров;
• просчитать места монтажа предохранительной и запорной арматуры и их количество.

Важность последнего пункта для обустройства именно лучевой отопительной системы очевидна. Например, если стандартная трубная разводка требует установки всего одного воздухоотводчика, то для описанной выше системы требуется по одному воздухоотводчику уже на каждый контур.

В целом такое отопление вполне подходит для больших частных домов, где от системы требуется прежде всего высокая эффективность при значительной экономии топлива.

Однако для качественной реализации требуется тщательная проработка проекта, к тому же стоимость такой системы, как правило, оказывается выше аналогичной горизонтальной периметральной разводки из-за высокой материалоемкости.

Лучевая система отопления является, с одной стороны, довольно дорогой, но с другой – чрезвычайно эффективной. Ее главные достоинства заключаются в низких теплопотерях, возможности установки заданной температуры по отдельным контурам и даже отопительным приборам в отдельности. К тому же каждый радиатор можно изолировать от системы для замены или ремонта, не отключая теплоснабжение других помещений.

Как организовать лучевую систему

Наиболее важным элементов при организации подобных систем является узел коллектора. При необходимости проводить разводку на каждом из этажей, потребуется разместить такой на каждом из этажей.

Насос принудительной циркуляции

Коллекторы в процессе прокладки размещают в специальные шкафы, в которых предусматривается возможность регулировать работу системы. При прокладке требуется обеспечить минимальное число сочленений труб, что существенно увеличивает безопасность и стабильность в работе оборудования.

Также, требуется правильно подобрать нагревательный котел с учетом мощности, затрат тепловой и электрической энергии, коэффициент полезного действия с учетом потерь тепла системой. Вне зависимости от вида топлива, которое затрачивает котел в процессе обогрева, потребность расчета является обязательной.

Выбираем насос принудительной циркуляции

Основное применение лучевых схем систем отопления дома – горизонтальное расположение, с подачей теплоносителя снизу. Чтобы обеспечить возможность функционирования требуется использовать циркуляционный насос, который обеспечивает принудительную циркуляцию теплоносителя по ветвям сети.

Использование насоса позволяет существенно снизить разницу температур на входе и выходе у контура. В итоге существенно повышается эффективность лучевой системы, обеспечивая большую компактность и меньшие затраты материалов.

Выбирать такой вид агрегата стоит по нескольким параметрам:

• производительность;
• высота напора.

Чтобы правильно подобрать насос требуется учитывать ширину просвета труб, протяженность и уровень высоты, относительно самого насоса. Все расчеты проводятся заранее.

Метод подключения без насоса

Работу системы можно обеспечить и без покупки и подключения насоса и ряда приборов для удаления излишков воздуха, но при этом требуется обеспечить соблюдение некоторых условий, которые крайне затруднительно осуществить. Требуется выбирать трубы с большим диаметром и монтировать расширительную емкость на максимальной высоте от пола.

Этот способ можно использовать в помещениях с малыми габаритами, чтобы обеспечить достаточное тепло в помещении. Однако, выбирать между принудительной или естественной подачей воды требуется ещё в процессе расчётов.

Правило монтируем циркуляционную помпу

Имеется ряд рекомендация по правильному монтажу помпы:

1. Насосы с влажным силовым агрегатом устанавливаются горизонтально.
2. Устройство термостатом запрещается максимально приближать к горячим поверхностям, чтобы избежать искаженных показателей.
3. Монтаж обычно проводится на возвратных участках системы, чтобы обеспечить нормальную работу системы, чтобы не допускать превышения температурных показателей. Ряд современных насосов может также монтировать около котла и без проблем работать при высокой температуре.
4. Если на контуре отопления отсутствует механизм устранения лишнего воздуха, обязательно стоит выбирать насос с возможность отвода газов.
5. Желательно монтировать его максимально близко к расширяющей емкости.
6. До монтажа желательно провести очистку системы от всех твердых фракций.
7. До запуска лучевой системы обязательно стоит провести предварительное тестирование с водой.

Монтаж циркуляционной помпы

Выбираем распределительный коллектор

Это устройство имеет второе название – распределительная гребенка. Получило оно его за выполняемую функцию – подачу жидкости, проводящей тепло к каждому отдельному нагревательному элементу, радиаторам, теплому полу и другим. Также, в определенные отверстия возвращается теплоноситель на обратном пути, после чего подаётся котел, либо смешивается с содержимым труб для снижения температуры.

Распределительный коллектор

Количество одновременно поддерживаемых труб достигает 12. В некоторых моделях, для сложных лучевых систем отопления двухэтажного дома их число может быть больше. Каждый коллектор включается шаровой кран, который позволяет регулировать ток жидкости к каждому радиатору. Это нужно для регулировки количества теплоносителя, который идет по ветвям.

Выбираем трубы

Есть ряд аспектов, по которым определяются эксплуатационные характеристики будущего трубопровода. Выбирать стоит после того, как определитесь, куда будут монтировать сеть: под маскирующее покрытие или в цементную стяжку.

В процессе работ потребуется изогнуть трубы определённым образом, под нестандартным углом. По этой причине желательно использовать материал с достаточной степенью гибкости, чтобы не увеличивать количество стыков. Оптимальным вариантом считаются трубы из сшитого полиэтилена.

Трубы

Причем в конструкции обязательно должна быть прослойка из воздухонепроницаемого материала. В противном случае, возможно покидание мельчайших частиц кислорода, которые содержатся в теплоносителе. В результате наблюдается ржавление котла и радиаторов.

Также, стоит обратить внимание на следующие моменты:

1. При лучевой разводке не требуется использовать трубы стандартного диаметра. Оптимальный просвет – от 24 до 32 миллиметров.
2. Стоит выбирать изделия, в достаточной степени защищённые от механических повреждений. Чаще всего их заливают цементом, при этом требуется не допускать чрезмерного давления на сеть.

При этом требуется проверку целостности и соединения всех элементов труб. После чего можно проводить запуск. Это требуется чтобы не допустить протечек в процессе работы.

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.

Предварительный этап

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.