Как устроена лучевая система отопления: схемы и варианты разводки

Выбор распределительного коллектора

Его ещё называют гребёнкой. Необходим для подачи жидкости на тёплый пол, батареи, конвекторы и пр. При помощи него осуществляется отток по обратному контуру, жидкость откуда потом направляется в котёл либо опять смешивается в контуре для температурной регулировки. Коллектор справляется с максимум двенадцатью ветвями.

Как правило, гребёнки имеют резервные запорно-регулирующие и регулирующие температуру элементы. При помощи них возможна настройка рационального расхода теплового носителя по всем контурам обогрева. Присутствие развоздушивателей может гарантировать качественное и стабильное функционирование системы.

Зачем нужен предохранительный клапан в системе отопления?

Горизонтальные системы (особенности)

Это замкнутая двухтрубная система, в которой вместо вертикальных стояков проложены горизонтальные ветви, а к ним присоединяется определенное число отопительных приборов. Как и в предыдущем случае, ветви могут иметь верхнюю, нижнюю и комбинированную разводку, только теперь это происходит в пределах одного этажа, как показано на схемах:

Как видно на рисунке, система с верхней разводкой требует прокладки труб под потолком помещений либо на чердаке и в интерьер будет вписываться с трудом, не говоря уже о расходе материалов. По этим причинам схема применяется нечасто, например, для обогрева подвальных помещений либо в случае, когда котельная находится на кровле здания. Но если правильно подобран циркуляционный насос и произведена настройка системы, то и с крышной котельной трубы лучше пустить понизу, с этим согласится любой домовладелец.

Комбинированная разводка незаменима тогда, когда нужно смонтировать двухтрубную гравитационную систему, где теплоноситель движется естественным образом за счет конвекции. Подобные схемы до сих пор актуальны в районах с ненадежным электроснабжением и в домах малой площади и этажности. Ее недостатки в том, что через все комнаты проходит множество труб большого диаметра, спрятать их весьма затруднительно. Плюс высокая материалоемкость проекта.

Ну и наконец, горизонтальная система с нижней разводкой. Неслучайно она наиболее популярна, ведь схема сочетает в себе массу достоинств и почти не имеет недостатков. Подводки к радиаторам короткие, трубы всегда можно спрятать за декоративным экраном или замонолитить в стяжку пола. При этом расход материалов приемлем, а с точки зрения эффективности работы трудно подыскать вариант лучше. Особенно когда применяется более совершенная попутная система, продемонстрированная ниже на схеме:

Ее главное преимущество заключается в том, что вода в подающем и обратном трубопроводе проходит одинаковое расстояние и течет в одном направлении. Поэтому гидравлически это самая стабильная и надежная схема при условии, что все расчеты проведены правильно и учтены особенности монтажа. Кстати говоря, нюансы систем с попутным движением теплоносителя состоят в сложности устройства кольцевых контуров. Зачастую трубами надо пересекать дверные проемы и другие препятствия, из-за чего стоимость проекта может вырасти.

Из каких элементов состоит коллекторная система

Котел. Центральным элементом, как и в любой другой отопительной системе, является котел. От него нагретый теплоноситель подается по трубам в радиаторы

При выборе теплогенератора важно правильно рассчитать необходимую мощность с учетом теплопотерь конкретного дома

Насос. Его устанавливают для принудительной циркуляции воды в системе. Выбирая насос, нужно ориентироваться на размеры труб, материалы и особенности работы нагревательных приборов

Важным параметром при выборе насоса является скорость перекачивания теплоносителя, на втором месте по важности – мощность устройства

Коллектор. За внешнее сходство с гребнем элемент конструкции называют еще гребенкой. Это распределяющая система, которую устанавливают для передачи теплоносителя ко всем нагревательным приборам. На коллектор можно установить запорно-регулирующие устройства, которые позволят контролировать расход теплоносителя в каждой «петле». Если оборудовать гребенку автоматическими системами удаления воздуха и термостатами, можно добиться максимальной производительности отопления при минимальном расходе энергии.

Коллекторные шкафы. Это конструкции, в которых устанавливают гребенки. Существуют самые разные модели – от простейших навесных коробок до шкафов-«невидимок», которые встраивают в стены и «маскируют» отделочными материалами так, что они становятся практически незаметными в интерьере. В коллекторных шкафах находятся важнейшие элементы лучевой системы – сама гребенка, запорная арматура, трубопроводы.

На что ориентироваться при выборе коллектора (гребенки)

Гребенки могут различаться в зависимости от материала, из которого изготовлены, количества контуров, вида дополнительных элементов. Устройства изготавливают из таких материалов:

• сталь;
• медь;
• латунь;
• полимеры.

Контуров может быть 2-12 в зависимости от модели. Особенность гребенки состоит в том, что при необходимости можно добавить дополнительные контуры.

По конструкции коллекторы бывают:

• простыми, состоящими лишь из основных элементов, без какого-либо дополнительного регулирующего оборудования;
• усовершенствованными, в которые производитель устанавливает автоматику, датчики и другие дополнительные элементы.

Простые конструкции представляют собой обычные трубки с ответвлениями и соединительными отверстиями. В усовершенствованных могут быть датчики температуры и давления, термостаты, электронные клапаны, смесители.

При выборе коллектора следует определиться с материалом и конструкцией приборов, а также учесть следующие нюансы:

• пропускную способность гребенки;
• количество контуров;
• максимально допустимое давление, при котором коллектор способен работать;
• расход электроэнергии для функционирования устройства;
• репутацию компании-изготовителя на рынке отопительного оборудования.

Материалы

Трубы

При коллекторной разводке радиаторов и при укладке водяного теплого пола применяются одни и те же виды труб. У них есть общая черта: трубы продаются в бухтах длиной не менее 100 метров. Вот перечень применяемых материалов:

Сшитый полиэтилен (PEX). От обычного он отличается поперечными связями между молекулами полимера, меняющими его физические свойства: увеличиваются температура размягчения материала и его механическая прочность. У сшитого полиэтилена есть интересная особенность — память формы. Это свойство используется при сборке фитинговых соединений: труба растягивается экспандером, надевается на фитинг-елочку и через несколько секунд плотно обжимает его;

Фитинг для труб PEX. Растянутая экспандером труба надевается на штуцер и фиксируется надвинутой гильзой.

Термомодифицированный полиэтилен PERT. Он уступает сшитому прочностью и превосходит его термостойкостью (до 110-115 °С). Соединения выполняются компрессионными фитингами или низкотемпературной сваркой;

Раструбное сварное соединение на трубе PERT.

Металлопластик. Металлополимерные трубы представляют собой пару слоев полиэтилена PEX (реже — PERT или PE) с вклеенным между ними армирующим алюминиевым слоем. Плюсы металлопластика — демократичная цена (от 33 рублей за погонный метр) и высокая прочность на разрыв (рабочее давление не менее 16 атмосфер); его недостаток — большой минимальный радиус изгиба. При попытке согнуть трубу с небольшим радиусом ломается ее алюминиевый сердечник;

Теплый пол уложен металлопластиком. При укладке избегайте изгибов с малым радиусом.

Гофрированная нержавеющая труба. Разрушающее давление — 210 атмосфер, срок службы производителем не ограничен.

Радиаторы

Какие радиаторы обеспечат максимальную теплоотдачу при минимальной цене?

Для автономной отопительной системы лучший выбор — секционные алюминиевые батареи. Секция алюминиевого радиатора стоит от 250 рублей и отдает до 200 ватт тепла. Сравнительно невысокая прочность компенсируется щадящим режимом эксплуатации: в правильно спроектированном автономном контуре не бывает ни скачков давления, ни гидроударов.

Алюминиевый секционный радиатор обеспечивает оптимальное соотношение цены и теплоотдачи.

В системе ЦО картина другая. Быстро открытый кран на стояке или падение щечек задвижки вполне могут спровоцировать гидроудар, поэтому наш выбор — прочные биметаллические радиаторы.

Положительные качества и недостатки

Основные отличия закрытых сетей теплоснабжения от устаревших открытых систем с естественной циркуляцией – отсутствие контакта с атмосферой и применение перекачивающих насосов. Отсюда возникает ряд преимуществ:

• необходимые диаметры труб уменьшаются в 2—3 раза;
• уклоны магистралей делаются минимальными, поскольку служат для слива воды с целью промывки либо ремонта;
• теплоноситель не теряется путем испарения из открытого бачка, соответственно, можно спокойно заполнять трубопроводы и батареи антифризом;
• ЗСО более экономична по эффективности обогрева и стоимости материалов;
• закрытое отопление лучше поддается регулированию и автоматизации, может действовать совместно с солнечными коллекторами;
• принудительное течение теплоносителя позволяет организовать напольный обогрев трубами, замоноличенными внутри стяжки или в бороздах стен.

Гравитационная (самотечная) открытая система выигрывает у ЗСО по энергонезависимости — последняя неспособна нормально работать без циркуляционного насоса. Момент второй: в замкнутой сети содержится гораздо меньше воды и в случае перегрева, например, ТТ-котла, высока вероятность закипания и образования паровой пробки.

Однотрубная горизонтальная

Самый простой вариант однотрубной горизонтальной системы отопления с нижним подключением.

При создании системы отопления частного дома своими руками схема с однотрубной разводкой может оказаться самой выгодной и дешевой. Она одинаково хорошо подходит как для одноэтажных домов, так и для двухэтажных. В случае с одноэтажным домом она выглядит очень просто – радиаторы соединяются последовательно – с целью обеспечения последовательного протекания теплоносителя. После последнего радиатора теплоноситель отправляется по цельной обратной трубе в котел.

Достоинства и недостатки схемы

Для начала мы рассмотрим основные достоинства схемы:

• простота реализации;
• отличный вариант для небольших домов;
• экономия материалов.

Однотрубная горизонтальная схема отопления — отличный вариант для небольших помещений с минимальным количеством комнат.

Схема действительно очень простая и понятная, поэтому с ее реализацией сможет справиться даже новичок. Она предусматривает последовательное соединение всех устанавливаемых радиаторов. Это идеальная схема разводки отопления для частного дома небольших размеров. Например, если это однокомнатный или двухкомнатный дом, то «городить» более сложную двухтрубную систему не имеет особого смысла.

Глядя на фото такой схемы, мы можем отметить, что обратная труба здесь цельная, она не проходит через радиаторы. Поэтому такая схема более экономичная в плане расхода материалов. Если у вас нет лишних денег, такая разводка станет для вас наиболее оптимальной – она сэкономит деньги и позволит обеспечить дом теплом.

Что касается недостатков, то их мало. Главным недостатком является то, что последняя батарея в доме будет холоднее, чем самая первая. Это связано с последовательным проходом теплоносителя через батареи, где он отдает накопленное тепло в атмосферу. Еще одним недостатком однотрубной горизонтальной схемы является то, что при выходе из строя одной батареи придется отключать сразу всю систему.

Несмотря на определенные недостатки, такая схема обогрева продолжает использоваться во многих частных домах небольшой площади.

Особенности монтажа однотрубной горизонтальной системы

Создавая водяное отопление частного дома своими руками, схема с однотрубной горизонтальной разводкой окажется самой простой для реализации. В процессе монтажа необходимо смонтировать батареи отопления, после чего соединить их отрезками трубы. После подключения самого последнего радиатора необходимо развернуть систему в обратном направлении – желательно, чтобы отводящая труба проходила по противоположной стене.

Однотрубная горизонтальная схема отопления может использоваться и в двухэтажных домах, каждый этаж здесь подключается параллельно.

Чем больше ваше домовладение, тем больше в нем окон и тем больше в нем радиаторов. Соответственно, растут и тепловые потери, в результате чего в последних комнатах становится ощутимо прохладнее. Компенсировать падение температуры можно путем увеличения количества секций на последних радиаторах. Но лучше всего смонтировать систему с байпасами или с принудительной циркуляцией теплоносителя – об этом мы расскажем чуть позже.

Аналогичная схема отопления может быть использована для обогрева двухэтажных домов. Для этого создаются две цепочки радиаторов (на первом и втором этажах), которые подключаются параллельно друг другу. Обратная труба в этой схеме подключения батарей одна, она начинается от последнего радиатора на первом этаже. Туда же подключается обратная труба, спускающаяся со второго этажа.

Лучевая разводка и теплый пол

Лучевую схему можно применять и для обустройства системы «теплый» пол. При грамотно составленном проекте с учетом всех факторов можно отказаться от радиаторов, сделав теплый пол основным источником для отопления.

Тепловые потоки будет равномерно распределяться по всему помещению, не создавая эффект конвекции в отличие от радиаторов. В результате отсутствует циркуляция пыли в воздухе.

Перед тем, как взяться за реализацию идеи по устройству водяных теплых полов, важно учесть следующие особенности:

• на бетонное или деревянное основание укладывается отражающий экран со слоем теплоизоляции;
• сверху укладывается трубы по петлеобразной схеме;
• перед заливкой бетоном производится гидравлическое испытание системы под давлением на протяжении суток;
• финишным слоем выступает стяжка или настил.

Коллектор каждого контура должен оснащаться расходомерами и термостатическими клапанами, которые позволяют вести точный контроль расхода теплоносителя и регулировать его температуры.

При разводке труб можно использовать термостатические головки и сервоприводы. Данные устройства позволяют автоматизировать работу теплого пола. Система будет реагировать на изменения в температуре помещения, настраивая комфортный режим для каждой комнаты.

Лучевая разводка для теплого пола требует оснащения коллектора несколькими комплектующими, которые позволяют контролировать, автоматизировать и управлять напольным отоплением для достижения максимального комфорта и энергоэффективности

При монтаже крайне важно правильно зафиксировать трубы, перед тем, как все заливать стяжкой. Для этого можно использовать утеплитель с пазами, арматурную сетку или скобы. Перед укладкой трубопровода необходимо четко определить маршрут, который теплоноситель будет преодолевать для обогрева пола (не допускать скрещивания труб)

Отрезать трубу лучше всего только после полной укладки и подводки к обратному и подающему коллекторам

Перед укладкой трубопровода необходимо четко определить маршрут, который теплоноситель будет преодолевать для обогрева пола (не допускать скрещивания труб). Отрезать трубу лучше всего только после полной укладки и подводки к обратному и подающему коллекторам.

Важно, чтобы при заливке трубопровод находился под давлением. Пока бетонная смесь не затвердеет полностью и не пройдет три недели, подавать теплоноситель с рабочей температурой нельзя. Только потом начинаем с 25ºС и через 4 дня заканчиваем проектной температурой

Только потом начинаем с 25ºС и через 4 дня заканчиваем проектной температурой.

Как вам статья?