Как работает лучевая схема системы отопления двухэтажного дома

Что такое лучевая схема разводки системы отопления

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.

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.

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.

Как работает лучевая схема

*

Коллекторный узел отвечает за циркуляцию теплоносителя по отдельным контурам. Конструктивно — это участок трубы с отводами на каждую батарею.

Принцип работы коллекторной системы следующий:

• теплоноситель через узел ввода поступает на подающую гребёнку коллектора;
• через гребёнку тепловая энергия распределяется по разводке с включенными в неё конвекторами;
• пройдя через конвектор, остывший теплоноситель по выходному трубопроводу отводится на обратную гребёнку коллектора и опять возвращается в котёл для повторного нагрева.

Подающая и обратная гребёнки составляют коллекторную группу.

Коллекторный узел системы отопления

Количество контуров, подключаемых к гребёнке, выбирается индивидуально для конкретной схемы отопления и числа конвекторов. Обычно коллектор поддерживает от 2 до 12 контуров.

Плюсы и минусы лучевой схемы

Остановив свой выбор на коллекторно-лучевой системе обогрева необходимо учитывать все её стороны.

Достоинства коллекторной схемы:

Лучевая схема имеет следующие преимущества:

1. Один диаметр труб от гребёнок до конвекторов.
2. Количество фитинговых соединений, особенно, при укладке труб в полу, минимально, что делает всю систему более надёжной.
3. Гидравлическая стабильность и сбалансированность по обогреву.
4. Ремонт отдельных участков или радиаторов выполняется без отключения от системы и её слива.

Гибкие трубы системы, не имеющие соединений, легко скрыть под полом, за счёт чего не портится интерьер помещения, а для ремонта системы пол не нужно демонтировать.

Коллекторная разводка труб

*

Ещё одно существенное преимущество лучевой системы, которое делает отопление многоквартирного или частного дома более энергоэффективным, и с комфортной для любой комнаты температурой, — это возможность настраивать параметры обогрева отдельно для каждого контура, в ручном или автоматическом режиме.

Какие недостатки необходимо учитывать

Кроме материалозатратности лучевой схемы, следует учитывать и некоторые другие её минусы:

• оборудование дополнительного места для установки коллекторного шкафа;
• установка циркуляционных насосов в каждый независимый контур для компенсации больших гидравлических сопротивлений;
• применение дополнительных специальных устройств.

Установка этих элементов, кроме увеличения стоимости, требует ещё и точных расчетов.

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.

Лучевая система отопления для двухэтажного дома лучший выбор

В настоящий момент более эффективной и экономичной поэтажной системы отопления для двухэтажных частных загородных домов, нежели двухтрубная лучевая схема просто не найти. Грамотно подобрав оборудование, а также просчитав все нюансы и выполнив монтаж, как того требует инструкция, можно обеспечить комфорт и уют в доме.

Важно указать тот факт, что основными отопительными приборами в лучевой двухконтурной системе являются традиционные радиаторы. Вне зависимости от размеров и материала (а это может быть как чугун, так и алюминий) такие агрегаты должны быть обязательно правильно установлены:

Вне зависимости от размеров и материала (а это может быть как чугун, так и алюминий) такие агрегаты должны быть обязательно правильно установлены:

1. Батареи отопления обязательно монтируются только под оконными проемами;
2. Все радиаторы отопления должны монтироваться на одинаковой высоте;
3. Ребра батареи располагаются лишь вертикально – в противном случае нормальная циркуляция теплоносителя будет невозможна;
4. Обязательно следует предусмотреть сливную систему, посредством которой будет производиться замена теплоносителя.

Двухтрубная система отопления для дома с двумя этажами

Многое также значит котел (см. как выбрать газовый котел отопления )

Для нормальной работы двухконтурной системы важно выбирать современные и производительные котлы. Такая техника (да еще и снабженная автоматикой) даст возможность обеспечивать оптимальный нагрев каждого помещения двухэтажного дома, существенно экономя топливо и финансы и получить горячую воду

Отопительная система двухэтажного здания двухтрубной лучевой отопительной схемы не только довольно производительна и эффективна, но еще и требовательна к первому запуску.

Так, например, перед началом непосредственной эксплуатации важно грамотно выполнить балансировку системы, настроить расход жидкости для каждой петли трубопроводов подач и обратки. Только так достигается экономия топлива, обеспечивается максимально возможный уровень обогрева

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.

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.

Что рекомендуют специалисты

При монтаже лучевого отопления необходимо придерживаться советов мастеров:

• воздухоотводы необходимо устанавливать, как на прямой, так и на обратной подаче коллектора;
• оптимальное место установки компенсационного бака — на обратном трубопроводе, до циркуляционного насоса.
• циркуляционные насосы лучше монтировать на каждом контуре.

Установка насосов на обратке, где температура теплоносителя более низкая, несколько увеличит их ресурс.

Циркуляционные насосы в системе отопления

Оборудование дома лучевой системой обогрева при кажущейся её сложности и затратности на самом деле при соблюдении всех технологий и рекомендаций будет выигрышным решением как по энергоэффективности, так и по предоставляемому комфорту.

Особенности монтажа системы для деревянных домов

При монтаже лучевой схемы системы отопления в перекрытии из дерева существуют некоторые особенности. Трубы должны пересекать балки перекрытий или лаги чернового пола. Для этого в них сверлят отверстия, превышающие наружный диаметр трубы на 2-3 мм. Это позволит избежать температурных деформаций. Разводить трубы следует так, чтобы конструкции чистового пола не давили на разводку.

Лучевая система отопления для деревянного дома

Трубы следует зафиксировать к конструкциям чернового пола. На черновой пол укладывается слой парогидроизоляции, затем слой термоизоляционного материала с фольгированным отражающим слоем. Как и при укладке на бетонное основание, все фитинги, и присоединительная арматура должны размещаться выше уровня чистового пола и напольного покрытия.

Лучевая система отопления завоевывает все большую популярность среди владельцев строящихся или реконструируемых домов. Несмотря на большие расходы при закупке материалов и монтаже, она позволяет экономить на эксплуатационных расходах. Кроме того, такая схема позволяет индивидуально регулировать тепловой режим в каждом отапливаемом помещении.