5 основных элементов лучевой системы отопления

Достоинства и недостатки

При лучевом отоплении ко всем радиаторам поступает теплоноситель с одинаковой температурой

Коллекторно-лучевая отопительная система вобрала в себя все достоинства своих предшественников, чем обусловлена популярность оборудования.

Основные достоинства:

• Эстетичность.
• С точки зрения гидравлики это самая совершенная отопительная система. К каждой батарее проведены индивидуальные линии, поэтому сегменты системы независимы.
• При желании или необходимости можно отключить любую батарею.
• Ко всем радиаторам поступает вода одинаковой температуры.
• Есть возможность оснастить систему средствами автоматического регулирования и управления в целом всей схемой.
• Минимальное количество соединений, какие-либо тройники отсутствуют.

Наиболее весомый недостаток – высокая стоимость оборудования и его установки. Затраты на дорогостоящие коллекторы и повышенный метраж трубопровода не может компенсировать отсутствие фитингов. Если здание имеет несколько этажей, стоимость оборудования удваивается, утраивается и т.д., в зависимости от количества этажей. Сама установка под полами в дальнейшем предполагает дополнительную работу по устройству напольного покрытия.

Модернизация любой лучевой системы не имеет особых сложностей, для ее реализации потребуется монтаж дополнительных клапанов с термостатической головкой на каждый радиатор, который подключен к системе. Благодаря термостату удается выставить наиболее оптимальный в конкретном случае температурный режим. Температура выше заданных человеком параметров подниматься не будет.

Модернизацию отопительной системы целесообразно проводить в тех зданиях, где каждое помещение разграничено по назначению. Например, для хранения товара нужен один температурный диапазон, а для комфортного пребывания в комнате людей уже другой.

Современные системы отопления

В современных многоквартирных домах и в условиях частной застройки, вне зависимости от количества этажей, как правило, применяются горизонтальные отопительные системы. Основной конструктивной особенностью схемы, в этом случае, является наличие одного или нескольких стояков вертикального типа с ответвлениями для обустройства отопления каждого отдельного помещения.

Подводка трубопровода к радиаторам осуществляется по горизонтали.

В настоящее время практикуется как открытая, так и скрытая прокладка трубопровода, но второй вариант является наиболее предпочтительным:

• разветвленной тупиковой отопительной системе предполагается нивелирование минимальных по длине труб и гидравлического сопротивления посредством взаимного перекрещивания трубопровода, что становится основной причиной увеличения толщины стяжки;
• в периметриальной разводке отопительной системы предусматривается прокладка трубопровода вдоль стен по периметру всего помещения, а также допускается выполнение скрытой прокладки в конструкции пола;
• коллекторной схемой предусматривает выполнение параллельного подключения всех приборов отопления на подающий и обратный трубопроводы.

Именно последний способ оптимально подходит для обустройства отопления комбинированного типа, то есть сочетанием традиционного радиаторного обогрева с системой «теплый пол».

Самым бюджетным и простым в исполнении вариантом является традиционная однотрубная система, в которой тепловым носителем происходит последовательное наполнение всех отопительных приборов, что не гарантирует равномерного распределения тепла.

Достоинства котла

Для работы двухконтурного газового котла используется воздух, забираемый с улицы, а все продукты сгорания, выводятся с помощью вентиляционных труб. Их уровень автоматизации достаточно высок и вам нужно будет лишь установить необходимые параметры для его работы.

Благодаря продуманной системе автоматики, подача газа и поджиг его в горелки, происходит после получения положительного сигнала от имеющихся датчиков. Самопроизвольно этого произойти не может.

Теплоноситель в системе циркулирует благодаря наличию насоса. В качестве теплоносителя может применяться обычная вода, или особый антифриз.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Требования к системам отопления

В помещениях ЛПУ следует применять водяное отопление. В качестве тепло­носителя не допускается применение других жидкостей и растворов.Предельную температуру теплоносителя в системах отопления принимают равной:

• 85 °С — в палатных отделениях, отделениях реанимации, интенсивной тера­пии, родильных домах и диспансерах со стационаром;
• 95 °С — в остальных помещениях ЛПУ, палатах психиатрических и наркологи­ческих отделений.

Отопительные приборы должны иметь гладкую поверхность, допускающую легкую очистку, устойчивую к ежедневному воздействию моющих и дезинфици­рующих растворов, исключающую адсорбирование пыли и скопление микроор­ганизмов. Такие приборы устанавливают в операционных, предоперационных, реанимационных залах, наркозных, родовых, помещениях электросветолечения, помещениях психиатрических больниц, палатах, манипуляционных — туалетных для новорожденных, палатах для недоношенных, травмированных, грудных и но­ворожденных детей, палатах для больных инфекционными заболеваниями, ожо­говых больных, боксах и полубоксах, помещениях для хранения, приготовления и классификации крови, для хранения стерильных материалов и приготовления лекарств в асептических условиях, рентгеновских кабинетах, помещениях лабо­раторий и экспериментально-биологических клиник (вивариев).

Отопительные приборы размещают у наружных стен помещения под окнами без ограждений. У внутренних стен расположение отопительных приборов не допускается.

В помещениях палат и лечебных, диагностических, профилактических каби­нетов применяют трубчатые и панельные радиаторы без оребрения. При этом до­пускается применение радиаторов других типов и конвекторов в вестибюлях, на лестничных клетках и в коридорах, кроме коридоров палатных, реанимационных, родовых отделений и отделений интенсивной терапии.

Помещения, перечисленные выше, оборудуют системами водяного настенно­го или напольного отопления. В качестве отопительных приборов применяют на­стенные отопительные панели или регистры из полиэтиленовых трубопроводов, заделанные в конструкцию стены.

В случае если мощность системы напольного отопления недостаточна для соз­дания требуемого микроклимата, в этих помещениях целесообразно применять комбинированное отопление.

Температура на поверхности напольного отопления в зоне постоянного пребы­вания людей должна быть не выше 26 °С. Допускается формирование граничных зон вдоль наружных ограждений шириной 1 м и температурой поверхности 31 °С.

Для улучшения работы системы автоматического регулирования длина контуров должна составлять не более 80 м. При данном отоплении температура поверхно­сти стены должна быть не выше 50 °С. Для систем напольного и настенного отопления предусматривают систему ав­томатического регулирования температуры в отдельных помещениях.

В теплый период года помещения, перечисленные выше, для снятия избытков теплоты в рабочей зоне и снижения воздухообмена до требуемого по санитарным нормам целесообразно оснащать трубопроводами системы отопления для охлаж­дения. В качестве систем охлаждения применяют системы настенного отопления, а также потолочные системы.

Во избежание конденсации влаги на поверхности стен и потолка температуру воды в подающей магистрали необходимо принимать на 1—2 °С выше темпера­туры точки росы, при этом температура поверхностей стен или потолка должна быть не ниже 20 °С.

​

В зависимости от температурно-влажностного режима помещения при выбо­ре температуры поверхности стен целесообразно производить проверку возмож­ности конденсации влаги на поверхности ограждающих конструкций. Систему водяного радиационного охлаждения предусматривают из легких гипсобетонных потолочных панелей с замоноличиванием в них трубопроводов. Помещения с наибольшим значением относительной влажности оснащают датчиком температуры точки росы с подключением его к системе автоматики.

В холодный период года температура воды в подающей магистрали должна быть не выше 40 °С, а температура поверхности потолка — не выше 24 °С. В операционных помещениях различного назначения тепловой режим следует поддерживать системой кондиционирования воздуха.

Разбор всех «за» и «против» — делать или не делать?

При подготовке сметы и проекта разводки отопления нужно взвесить все плюсы и минусы лучевой системы. Её недостатки на слуху у каждого, кто хоть немного интересуется индивидуальным строительством:

• материалоёмкость и, соответственно, более высокая стоимость по сравнению с тройниковой разводкой;
• необходимость выделения места для коллекторного блока или специального шкафа.

Некоторые принципы работы этого типа разводки можно подсмотреть на видео:

А, что касается плюсов, все знают, что они есть, но вот конкретно назвать их затрудняются. Чаще всего можно услышать, что лучевая разводка просто лучше и всё тут. А ведь она даёт массу возможностей и преимуществ:

простота проектирования и монтажа: от распределительного коллектора до радиаторов используются трубы одного диаметра; при скрытой прокладке труб в полу нет никаких соединений; лёгкость монтажа за счёт небольшого количества соединительных элементов; гидравлическая стабильность лучевой системы

Это особенно важно для тех, кто использует сантехнику, в основном импортную, рабочее давление которой составляет три атмосферы; система сбалансирована, все помещения прогреваются равномерно; повреждённый фрагмент трубы можно заменить, не вскрывая пол; отключение только одного радиатора с подающей и обратной магистралями (остальные радиаторы при этом работают); возможность регулировки температуры в каждом отдельном помещении механически или с помощью электроники; возможность установки регулирующей и запорной арматуры (датчиков протока и температуры, воздухоотводчиков, запорных кранов и термоголовок).. Лучевая система эффективна не только благодаря своей гибкости, но и за счёт возможности установки современной автоматики. С помощью панели внешнего управления и контакта обмена данных можно автоматически изменять температуру в соответствии с погодными условиями

С помощью панели внешнего управления и контакта обмена данных можно автоматически изменять температуру в соответствии с погодными условиями

А датчики в комнатах позволяет задать индивидуальные параметры, удобные для жильцов

С помощью панели внешнего управления и контакта обмена данных можно автоматически изменять температуру в соответствии с погодными условиями. А датчики в комнатах позволяет задать индивидуальные параметры, удобные для жильцов

Лучевая система эффективна не только благодаря своей гибкости, но и за счёт возможности установки современной автоматики. С помощью панели внешнего управления и контакта обмена данных можно автоматически изменять температуру в соответствии с погодными условиями. А датчики в комнатах позволяет задать индивидуальные параметры, удобные для жильцов.

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.

В чем отличие тройниковой разводки от лучевой

Такой монтаж является достаточно сложным, что увеличивает риск поломок в случае ошибок при монтаже или резких перепадов давления в отопительной системе.

Схема лучевой разводки

Лучевая разводка отопления предполагает прокладку труб от каждого радиатора к специальному распределительному устройству – коллектору или, как его еще называют, гребенке. Естественно, что здесь расход труб увеличивается значительно. Кроме труб для каждого радиатора потребуется своя запорная арматура – вентили, терморегуляторы, тройники и прочие мелкие детали, причем некоторые из них необходимо устанавливать на обеих трубах – подводящей и обратке.

Но, несмотря на большой расход комплектующих, подобная система дает возможность в случае возникновения аварийной ситуации оперативно отключить любой радиатор, группу, отдельную комнату или целый этаж. Отопительная система может продолжать в это время работать и обогревать помещения.

Кроме этого при лучевой разводке трубы, как правило, скрыты под напольным покрытием, независимо от его материала

Это дает дополнительный шанс сделать пол теплым, что так важно в домах, где подвальное помещение не утеплено. Цельная труба, без стыков, изготовленная из сшитого полиэтилена и  проложенная под полом, исключает риск протечек, а весь ремонт, если требуется, проводится непосредственно в местах подсоединения радиаторов или в коллекторе

Естественная и принудительная циркуляция теплоносителя при лучевой разводке – что лучше

Отопление любого здания может осуществляться путем естественной циркуляции теплоносителя или принудительной. Лучевая система отопления двухэтажного дома вполне может функционировать в обоих случаях.

Естественная и принудительная циркуляция теплоносителя при лучевой разводке

С естественной циркуляцией теплоносителя эксплуатация системы отопления, конечно же, проще и дешевле. Не нужно приобретать циркуляционный насос, различные датчики, терморегуляторы и прочее. Такая система хорошо подходит, если идет длительное строительство и здание не имеет подключения к централизованной электросети или для дачного дома, если проживание в нем не постоянное.

Но с другой стороны система отопления с естественной циркуляцией предполагает монтаж труб большого диаметра и устройство необходимого уклона при их прокладке. А также установку расширительного бачка, который должен располагаться в наивысшей точке здания, обычно это делают на чердаке. А поскольку чердак не всегда бывает утепленным, то возникает необходимость утеплять сам бачок в зимнее время и осуществлять постоянный контроль  состояния теплоносителя в нем.

Лучевое отопление дома с принудительной циркуляцией теплоносителя все больше набирает поклонников. Если в недалеком прошлом подобная система была в диковинку рядовому потребителю, то сейчас сплошь и рядом в домах устанавливают циркуляционные насосы, мотивируя это тем, что подобное оборудование позволяет увеличивать температуру в доме при снижении финансовых затрат на энергоносители. И это действительно так.

Многие сталкивались с таким эффектом, когда подающая труба имеет температуру достаточно высокую, а обратка чуть теплая, и как результат, в доме довольно прохладно. При установке циркуляционного насоса температура обеих труб делается одинаковой, что дает повышение общей температуры в помещении при тех же затратах газа, дров или электричества, а возможно, и меньших. При этом насос можно устанавливать на любой трубе – на подающей или обратной. Его функция заключается в быстром продвижении под определенным давлением теплоносителя, в результате чего исключается образование воздушных пробок, а все приборы отопления прогреваются равномерно.

Автор статьи

Оценка

Преимущества

Чем лучевая система отопления лучше последовательной? Вот типичный список аргументов ее сторонников:

1. Минимальный разброс температур между отопительными приборами. Они запитаны от общего коллектора и питаются с одной подающей нитки;
2. Удобство управления. Из коллекторного шкафа вы можете изменить температуру любого участка системы отопления;

Коллекторный шкаф — узел управления отоплением во всем доме.

1. Независимая регулировка температуры приборов. Если вы прикроете или полностью отключите любой из них, это никак не скажется на работе остальных батарей;
2. Скрытая прокладка подводок. Уложенные в стяжку или штробы, они не будут портить дизайн жилого помещения.

Подводки отопительных приборов будут скрыты настеленным по лагам полом.

Недостатки

Вначале — несколько критических комментариев к тем свойствам коллекторной разводки, которые я упомянул в числе ее преимуществ.

1. В двухтрубной последовательной системе тоже можно получить одинаковую температуру батарей. При тупиковой разводке она достигается балансировкой системы (то есть дросселированием подводок ближних к котлу батарей), при попутной разводке температура на всех отопительных приборах будет одинаковой и без балансировки;

Петля Тихельмана, или двухтрубная система с попутным движением теплоносителя. Температура всех радиаторов одинакова без балансировки.

1. Управлять температурой воздуха в комнате удобнее всего непосредственно из нее. Если вам нужно идти через весь дом к коллекторному шкафу для того, чтобы уменьшить нагрев батареи — это, согласитесь, вовсе не выглядит преимуществом;
2. Независимая регулировка температуры радиаторов возможна в любой двухтрубной системе. При однотрубной разводке она тоже достижима: достаточно подключать батареи не в разрыв розлива, а параллельно ему.

Подключение радиатора параллельно розливу в однотрубной ленинградке. Краны на подводке позволяют уменьшить нагрев батареи, не влияя на работу остальных отопительных приборов.

И собственно недостатки:

• Дорого. Суммарная длина отопительных подводок в случае лучевой разводки труб будет в несколько раз больше, чем при последовательном подключении батарей;
• Сложно. Штробление стен или заливка стяжки с коллекторной разводкой возможны только на стадии капитального ремонта частного дома или квартиры. Между тем развести батареи последовательно можно и после окончания чистового ремонта: из грязных работ предстоит только бурение стен под розливы;

Отопление с последовательным подключением радиаторов можно развести после окончания чистовой отделки.

Ненадежно. Для работы системы отопления нужен циркуляционный насос, что делает ее энергозависимой. При остановке циркуляции (например, в случае длительного отключения электричества) вода в трубах замерзнет. Отогреть скрытые в полу или стенах подводки куда сложнее, чем проложенные открыто розливы.

Подводка ниже соединения с радиатором заполнена водой. Слить ее полностью невозможно.

Выводы

На мой взгляд, лучевая разводка оправдана лишь в одном случае: если вы монтируется водяные теплые полы.

Аргументы? К вашим услугам:

1. Длина одного контура теплого пола не может превышать 120 метров из-за высокого гидравлического сопротивления труб, поэтому в доме в любом случае будет несколько параллельных контуров;
2. Параллельные контуры удобнее всего подключить к выводам распределительного коллектора. Альтернативные способы монтажа подразумевают открытую прокладку розливов и открытый монтаж дросселей или термоголовок, что, сами понимаете, идет вразрез с эстетикой.

Водяной теплый пол: коллекторная разводка полностью оправдана.

Высокотемпературную систему радиаторного отопления дешевле, проще и разумнее развести последовательно.