Лучевая разводка системы отопления: принципы проектирования и разбор всех «за» и «против»

Схема подключения лучевой разводки

При выборе схемы обычно предпочтение уходят поэтажной схеме. Сеть проводится под маскирующим покрытием на полу. Коллектор обычно монтируют в заранее подготовленную нишу в стене. Альтернативой выступает специальный шкаф.

В большинстве систем требуется монтировать циркуляционный насос, однако существуют варианты, когда их не требуется несколько, либо они монтируются поочередно на каждое из колец. К каждому элементу системы прикрепляют подающую и отводящую емкость. Затем, под цементной стяжкой располагают трубы от коллекторов, а затем присоединяются к нагревательному элементу.

Желательно, чтобы продолжительность всех труб была приблизительно равна. Иначе, потребуется дополнительно снабжать систему насосом для циркуляции и сенсорами для контроля температуры. Существует два основных способа организации отопления: с принудительной циркуляцией и без. Стоит расписать каждый из них более подробно, со всеми присущими им особенностями.

Способ 1 с принудительной циркуляцией воды

Данный вид системы, которой оборудуется помпами для принудительного движения жидкости ранее считался крайне дорогим. Однако, с появлением дешевых и надежных насосов, такое отопление с насосами все чаще стало применяться в многоквартирных и частных домах.

Наиболее важное отличие состоит в том, что теплоноситель (вода или антифриз) циркулирует между нагревательным котлом и радиаторами не при помощи гравитации, разницы температуры и давления, а за счет использования специального насоса. Естественная схема отопления

Естественная схема отопления

При этом имеется ряд положительных моментов:

1. Систему можно монтировать в помещении любой сложности и геометрии.
2. Можно устанавливать лучевую разводку в комнатах с большими площадями.
3. Для прокладки можно использовать трубы практически любого диаметра, при условии что они расположены под прямым углом.

Способ 2 с естественной циркуляцией воды

В системе без использования циркуляционных насосов движение жидкости обеспечивается гравитацией. Более горячая жидкость отличается меньшей плотностью, за счет чего движется наверх, затем, со временем возвращается к коллектору и батареям, а затем и к радиаторам.

При установке имеются следующие особенности:

1. Во время установки требуется предусмотреть место для расширительного бака открытого типа, который нужно разместить в наиболее высоком месте. Он требуется для компенсации расширения теплоносителя из-за нагрева и не дает слишком сильно увеличиться давлению.
2. При этом не требуется приобретение и установка циркуляционных насосов, что снижает смету на работы.

Такой вид отопления не требует электрической энергии, что удобно для дач и других загородных домов.

Преимущества горизонтальной разводки

Сама по себе идея разделенного отопления дает множество эксплуатационных плюсов, которые выражаются в удобстве технического обслуживания, более точном учете данных по расходу воды и т. д. Например, сотрудники коммунальной службы в случае ремонта или проверки показателей измерительных приборов смогут работать с конкретным узлом, никак не влияя на работу общих контуров. Независимость горизонтальной разводки в системах отопления многоквартирного дома позволяет при необходимости выполнять замену поврежденных труб на отдельных участках. Сохраняется и возможность скрытой прокладки коммуникаций, что не всегда допускается при установке вертикальных систем.

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой: готовьтесь прятать трубы

При проектировании небольших коттеджей в один этаж целесообразна схема, при которой теплоноситель подаётся сверху к радиаторам. От котла горячая жидкость поднимается вверх по подающему стояку и затем опускается по трубам к батареям. А «обратка» — проводится внизу через все радиаторы.

Верхняя разводка двухтрубной системы с принудительной (расширитель закрытого типа устанавливается в любой точке) или естественной (расширитель открытого типа устанавливается сверху) циркуляцией.

Самый большой недостаток верхней разводки – непрезентабельный вид подающей магистрали располагающейся под потолком и затраты на её «маскировку». Прячут трубу несколькими способами:

• под навесными потолками или отделкой потолка;
• в потолочных нишах, коробах из гипсокартона ;
• на чердаке. При этом варианте существенно возрастают затраты на утепление труб;
• вертикальные участки обычно прячут в искусственных выступах, имитирующих колонны.

Если циркуляция жидкости происходит за счёт гравитации, утеплять трубы на чердаке придётся в любом случае: в самой высокой точке системы должен находиться расширительный бачок. Он нужен для компенсации увеличения объёма горячего теплоносителя.

• ограничение минимального диаметра труб, связанное с высоким показателем сопротивления естественной циркуляции;
• большинство современных радиаторов не подходят из-за маленького сечения;
• уклоны труб должны строго выдерживаться, иначе отопление не будет правильно работать.

Рекомендации по монтажу

Прежде всего, нужно верно определить диаметры трубопроводов, особенно это касается магистралей, тут не обойтись без гидравлического расчета. Немного проще с лучевыми ветками к радиаторам, их размер можно взять по такому принципу:

• для батареи мощностью до 1.5 кВт труба 16 х 2 мм;
• для радиатора мощностью свыше 1.5 кВт труба 20 х 2 мм.

Выполняя разводку в полу, все подводки нужно обязательно утеплить, иначе вы будете греть участки стяжки, а батареи будут холодные. Не разбрасывайте трубы как попало, мотивируя тем, что они все равно зальются раствором и беспорядка видно не будет. Это ошибка, ветки надо проложить аккуратно, распределив их попарно, а в конце проставить только вам заметные метки в тех местах, где лежат трубы. Впоследствии это поможет их быстро отыскать в случае аварии.

Произвести монтаж своими руками в одноэтажном доме сравнительно просто. Выбрать оптимальное размещение для шкафа с коллектором (идеально – в нише стены), замерить расстояния и закупить трубы, установить радиаторы. Балансировочную арматуру нигде ставить не нужно, только шаровые краны на батареях. Кстати, при возможности вертикальные участки труб, выходящих из пола, можно упрятать в стены. Тогда присоединения к отопительным приборам будут не видны абсолютно.

В доме с двумя и более этажами нужно на каждом ответвлении от стояка установить запорно – регулирующую арматуру. На подающем трубопроводе ставится шаровой кран, а на обратном – балансировочный вентиль. Это позволит уравновесить всю систему гидравлически, а также отсекать от обогрева этажи в случае необходимости.

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.

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

Лучевая схема разводки трубопровода: особенности

Наиболее оптимально лучевая разводка системы отопления подходит для тех случаев, когда в доме несколько этажей или же имеется большое количество комнат. Таким образом, удается существенно повысить эффективность работы всего оборудования, гарантировать качественную теплопередачу, исключить лишние потери теплоты.

Один из вариантов обустройства коллекторной схемы трубопровода

Принцип работы схемы обогрева, выполненной по коллекторной схеме, довольно прост, но в то же время, есть в нем и некоторые особенности. Так, например, лучевая схема отопления подразумевает установку на каждом этаже здания нескольких коллекторов, а уже от них организацию разводки труб, прямую и обратную подачу теплоносителя. Как правило, инструкция  к подобной схеме разводки подразумевает установку всех элементов в цементную стяжку.

Элементы схемы разводки труб обогрева

Современное лучевое отопление – целая конструкция, которая состоит из нескольких основных элементов:

Котел. Стартовая точка, агрегат, из которого подается теплоноситель в трубопроводы и радиаторы. Мощность техники обязательно должна соответствовать потребляемому отоплением количеству теплоты;

Коллектор для отопительной схемы

При выборе циркуляционного насоса для коллекторной схемы разводки труб (этого также требует инструкция) следует обязательно учитывать массу параметров, начиная от высоты и длины трубопроводов (данные элементы создают гидравлическое сопротивление) и заканчивая материалами радиаторов.

Мощность насоса не является основным параметров (она определяет лишь количество потребляемой энергии) – внимание нужно обращать на скорость перекачивания жидкости. Данный параметр показывает, сколько теплоносителя сможет передать циркуляционный насос за определенную единицу времени;

Монтаж пластиковых труб в коллекторной схеме обогрева

Коллекторы для таких систем дополнительно могут снабжаться разнообразными терморегулирующими или запорно-регулирующими элементами, благодаря которым можно обеспечить определенный расход теплоносителя в каждой из веток (лучей) системы. К тому же, дополнительная установка автоматических удалителей воздуха и термометров позволяет наладить более производительную работу системы без лишних затрат.

Один из вариантов разводки пластиковых труб в коллекторной схеме

Подбор того или иного типа коллекторов (а представлены они на отечественном рынке в большом ассортименте) производится по количеству подключаемых радиаторов или контуров обогрева. К тому же, различаются все гребенки еще и по материалам, из которых они изготовлены – это могут быть полимерные материалы, сталь или же латунь;

Шкафы. Лучевая разводка системы отопления требует сокрытия всех элементов (распределительный коллектор, трубопроводы, запорная арматура) в специальные коллекторные шкафы. Такие конструкции являются довольно простыми, но в то же время функциональны и практичны. Могут быть как наружными, так и встраиваемыми в стены.

Выбор подводящих и отводящих труб

Перед началом каких-либо работ по обустройству системы отопления, важно определиться с основными параметрами труб. Для начала следует отметить, что выходы у котла, подводящей магистрали, а также вход у коллектора должны иметь одинаковые габариты

Исходя из таких свойств, подбираются и диаметры труб, а в случае необходимости применяются специальные переходники.

Отбор теплоносителя из бака и его распределение по трубопроводу

Материалы труб подвода и отвода теплоносителя могут быть самыми различными, но лучше всего применять пластиковые изделия. Все дело в их практичности, простоте монтажных работ и доступности.

Сравнение с вертикальной системой отопления

Найти оптимальное решение в выборе отопительной системы позволит сравнение рассматриваемого варианта с традиционной вертикальной моделью разводки. Одним из главных различий можно назвать мощность, то есть объем тепловой отдачи, который можно выразить и в качестве КПД. По этому показателю выигрывают вертикальные системы отопления. Горизонтальная же модель в силу более жесткого разделения веток не позволяет им полноценно передавать тепловую энергию друг другу, в то время как стояки сами собой способствуют удержанию тепла в контуре. Также отмечается и разница в управлении системами. Вертикальная разводка в большей степени ориентируется на внешний контроль со стороны обслуживающих служб, однако со стороны пользовательской регуляции у нее менее развитый инструментарий.

Выбор отопительной схемы загородного дома

По мнению нашего эксперта Владимира Сухорукова, рейтинг систем замкнутого типа выглядит следующим образом:

1. Тупиковая двухтрубная.
2. Коллекторная.
3. Двухтрубная попутная.
4. Однотрубная.

Однотрубный вариант отопительной сети отлично подойдет для небольшого домика с квадратурой каждого этажа до 70 м². Петля Тихельмана уместна на протяженных ветвях, не пересекающих двери, например, отопление верхних этажей здания. Как правильно выбрать систему для домов различной формы и этажности, смотрите на видео:

Watch this video on YouTube

Касательно подбора диаметров труб и монтажа дадим несколько рекомендаций:

1. Если площадь жилища не превышает 200 м², вести расчеты необязательно – воспользуйтесь советами эксперта на видео либо принимайте сечение трубопроводов по схемам, приведенным выше.
2. Когда нужно «повесить» на ветви тупиковой разводки больше шести радиаторов, нарастите диаметр трубы на 1 типоразмер – вместо DN15 (20 х 2 мм) возьмите DN20 (25 х 2.5 мм) и проложите до пятой батареи. Дальше ведите магистрали меньшим сечением, указанным изначально (DN15).
3. В строящемся здании лучше делать лучевую разводку и подобрать радиаторы с нижним подключением. Подпольные магистрали обязательно утеплите и защитите пластиковой гофрой в местах пересечения стен.
4. Если не умеете правильно паять полипропилен, то с ППР-трубами лучше не связывайтесь. Смонтируйте отопление из сшитого полиэтилена либо металлопластика на компрессионных или прессовых фитингах.
5. Не закладывайте стыки трубопроводов в стены или стяжку, дабы не иметь проблем с протечками в будущем.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Плюсы и минусы двухтрубных разводок

Для удобства восприятия мы объединили достоинства и недостатки всех вышеописанных систем в один раздел. Вначале перечислим ключевые положительные моменты:

1. Единственное преимущество самотека перед другими схемами – независимость от электричества. Условие: нужно подобрать энергонезависимый котел и произвести обвязку без подключения к домовой электросети.
2. Плечевая (тупиковая) система – достойная альтернатива «ленинградке» и прочим однотрубным разводкам. Главные достоинства – универсальность и простота, благодаря которой двухтрубная отопительная схема дома 100—200 м² без проблем монтируется своими руками.
3. Основные козыри петли Тихельмана – гидравлическое равновесие и способность обеспечивать теплоносителем большое число радиаторов.
4. Коллекторная разводка – лучшее решение для скрытой прокладки труб и полной автоматизации работы отопления.

Лучший способ спрятать трубы — заложить их под стяжку пола

• небольшие сечения раздающих труб;
• гибкость с точки зрения прокладки, то есть, линии могут проходить по различным маршрутам – в полах, вдоль и внутри стен, под перекрытием;
• для монтажа подойдут различные пластиковые либо металлические трубы: полипропилен, сшитый полиэтилен, металлопластик, медь и гофрированная нержавейка;
• все 2-трубные сети хорошо поддаются балансировке и тепловому регулированию.

Чтобы запрятать трубные подводки, нужно прорезать борозды в стене

Отметим второстепенный плюс самотечной разводки – простота заполнения и удаления воздуха без применения клапанов и кранов (хотя с ними развоздушивать систему проще). Вода медленно подается через штуцер в нижней точке, воздух постепенно вытесняется из трубопроводов в расширительный бак открытого типа.

Теперь о значимых недостатках:

1. Схема с естественным движением воды громоздкая и дорогая. Понадобятся трубы с внутренним диаметром 25…50 мм, монтируемые с большим уклоном, в идеале – стальные. Скрытая прокладка сильно затруднена – большинство элементов окажется на виду.
2. В монтаже и эксплуатации тупиковых ветвей существенных минусов не обнаружено. Если плечи сильно отличаются по длине и числу батарей, равновесие восстанавливается путем глубокой балансировки.
3. Магистрали кольцевой разводки Тихельмана всегда пересекают дверные проемы. Приходится делать обходные петли, где впоследствии может скапливаться воздух.
4. Разводка лучевого типа требует финансовых затрат на оборудование – коллекторы с клапанами и ротаметрами плюс средства автоматизации. Альтернатива – сборка гребенки из полипропилена либо бронзовых тройников своими руками.

Как происходит коллекторно-лучевая разводка отопления?

Во главу угла (а точнее в определенное место где не будет он мешаться) устанавливается коллектор отопления. Его можно установить открыто или в шкаф. Сейчас вариантов полно на рынке от простых накладных до встраиваемых с перламутровыми замками))).

Коллектор отопления нужно брать именно для отопления. Обычный коллектор для водопровода не подойдёт. В нем должны быть специальные вентили и клапана, которые в дальнейшем поспособствуют балансировке системы. А еще с помощью них можно перекрыть ветку к определенному радиатору и осуществить его снятие или замену. Всё это позволит избавиться от ненужных дополнительных кранов на радиаторах.

Коллекторный узел связывается с котлом отопления. Для этого необходимо заложить достаточно толстую трубу не менее чем 25 мм (для сшитого полиэтилена) или 32 мм (для полипропилена). Поэтому выбор места для коллектора определяется еще и возможностью притянуть такую трассу к нему. На эту трассу устанавливается грязевой фильтр. А сам коллектор отсекается от контура котла дополнительными кранами, чтобы иметь возможность заменить котел без слива всего теплоносителя.

К каждому радиатору отопления от коллектора приходит две трубы. Их диаметр обычно составляет каких-то 16 мм (для сшитого полиэтилена). Такого диаметра хватит даже для самого мощного радиатора. Эти трубы обязательно должны быть в утеплителе или минимально в гофре.

При лучевой разводке труб их небольшой диаметр в 16 мм способствует укладке в стяжку пола.

Как вам статья?