Плюсы и минусы лучевого отопления в частном доме

Классификация по количеству стояков

В зависимости от количества стояков выделяют типы – вертикальная или горизонтальная разводки.

Вертикальная схема

Классический случай, применяемый в большинстве случаев, когда строение имеет 2 этажа и более.

Схема отопления из труб полипропиленовых, в этом случае, характеризуется общей чертой такой системы – стояки отопления, несущие теплоноситель от этажа к этажу. Главное ее преимущество в возможности ремонта или замены элементов одного стояка без отключения остальных.

На рисунках п.п. 1.1 и 1.2. представлен как раз случай с вертикальной разводкой.

Горизонтальная разводка

Предполагает наличие одного главного стояка и поэтажных горизонтальных ответвлений в однотрубном или двухтрубном исполнении.

Применяется чаще всего в частных жилых домах с несколькими этажами, а так же в небольших коммерческих строениях.

Кроме того, такая разводка полипропиленовых армированных труб для отопления все чаще применяется в новых многоквартирных домах, при этом на каждую квартиру приходится своя собственная разводка.

Пример горизонтальной разводки

Горизонтальная разводка бывает периметральная или лучевая

Периметральная разводка

Она характеризуется поэтапным движением по всем радиаторам отопления в пределах периметра этажа или квартиры.

Подключение осуществляется к центральному стояку отопления. В случае ремонта отдельного отопительного прибора, необходимо отключение всего периметра.

Кроме того, проблематичным является слив воды из отдельного отопительного периметра, т.к. вся разводка находится на одном горизонтальном уровне.

Возможно как однотрубное, так и двухтрубное исполнение. Достоинством такой системы является возможность скрытой прокладки всех магистралей в полу.

Это наиболее лучшая для жилой квартиры схема – отопление из полипропиленовых труб в этом случае более эффективно.

Пример горизонтальной разводки изображен на рисунке в п. 3.2.

Лучевая разводка

Лучевая разводка, так же как и периметральная подключается к центральному стояку отопления, только трубопроводы идут не по периметру этажа (квартиры), а лучами к каждому прибору, а чаще всего в каждую отдельную комнату.

Соединение их воедино происходит в гребенке рядом с центральным стояком. В данном случае ремонт можно осуществлять, отключив только одну ветку отопления, с сохранением работоспособности остальных.

Слив воды, как и в случае с периметральной разводкой затруднен и является недостатком системы. Применяется чаще всего в квартирах в новых жилых домах. Трубы отопления, в этом случае укладываются в пол и заливаются бетонной стяжкой, так что в случае порыва, ремонт будет достаточно проблематичен.

Пример лучевой разводки

Подводя итоги обзора, хочется отметить, что каждая система отопления будет включать в себя несколько описанных не взаимоисключающих вариантов.

К примеру, в частных домах чаще всего используется двухтрубная система с горизонтальной разводкой по периметру, в больших коттеджах – двухтрубная система с вертикальной разводкой, в зданиях государственных (школы, больницы и т.д.) – однотрубная вертикальная система с верхней разводкой, в новых квартирах – двухтрубная система с периметральной разводкой.

При выборе системы для своего дома, проанализируйте все основные моменты – этажность, способ прокладки трубопроводов (например, еще можно использовать медные трубы для отопления), тепловой режим каждого помещения, нагрузка на каждый радиатор, возможность аварийного отключения частей дома.

Лучше, если вы позовете на помощь специалиста – теплотехника, который способен выполнить гидравлический расчет и на цифрах показать, что определенная система будет эффективнее других справляться с возложенной на нее задачей.

Расчет системы отопления дома

Расчёт систем отопления частного дома – самое первое, с чего начинается проектирование такой системы. Мы будем говорить с вами о системе воздушного отопления – именно такие системы проектирует и устанавливает наша компания как в частных домах, так и в коммерческих зданиях и производственных помещениях. Отопление воздухом имеет массу преимуществ по сравнению с традиционными системами водяного отопления – более подробно об этом вы можете прочитать здесь.

Расчет системы – калькулятор онлайн

Для чего необходим предварительный расчет отопления в частном доме? Это требуется для выбора правильной мощности необходимого отопительного оборудования, позволяющей реализовать систему отопления, сбалансировано обеспечивающую теплом соответствующие помещения частного дома. Грамотный выбор оборудования и правильный расчёт мощности системы отопления частного дома позволят рационально компенсировать теплопотери от ограждающих конструкций и притока уличного воздуха на нужды вентиляции. Сами формулы для такого расчета достаточно сложны – поэтому мы предлагаем Вам воспользоваться онлайн расчетом (выше), или заполнив анкету (ниже) – в таком случае расчет произведет наш главный инженер, и эта услуга – совершенно бесплатная.

Как рассчитать отопление частного дома?

С чего начинается такой расчет? Во-первых, требуется определить максимальные теплопотери объекта (в нашем случае – это частный загородный дом) при наихудших погодных условиях (такой расчет ведется с учетом самой холодной пятидневки для данного региона). Рассчитывать систему отопления частного дома на коленке не получится – для этого используют специализированные формулы расчета и программы, позволяющие построить расчет на основе исходных данных о конструкции дома (стен, окон, кровли и т.д.). В результате полученных данных выбирается оборудование, полезная мощность которого должна быть больше или равна рассчитанному значению. В ходе расчёта системы отопления выбирается нужная модель канального воздухонагревателя (обычно это газовый воздухонагреватель, хотя мы можем использовать и другие типы обогревателей – водяной, электрический). Затем вычисляется максимальная производительность обогревателя по воздуху – иными словами, какой объем воздуха вентилятор данного оборудования нагнетает в единицу времени. Следует помнить, что производительность оборудования отличается в зависимости от предусмотренного режима его использования: так, например, при кондиционировании производительность больше, чем при отоплении. Поэтому если в перспективе планируется использовать кондиционер, то за исходное значение нужной производительности необходимо принимать расход воздуха именно в этом режиме – если же нет, то достаточно только значения в режиме отопления.

На следующем этапе расчёт систем воздушного отопления частного дома сводится к правильному определению конфигурации воздухораспределительной системы и расчёту сечений воздуховодов. Для наших систем мы используем бесфланцевые прямоугольные воздуховоды прямоугольного сечения – они просты в сборке, надежны и удобно располагаются в пространстве между конструктивными элементами дома. Поскольку воздушное отопление является низконапорной системой, то при ее построении необходимо учитывать определённые требования, например, минимизировать количество поворотов воздуховода – как магистрального, так и оконечных веток, идущих к решёткам. Статическое сопротивление трассы не должно превышать 100 Па. На основе производительности оборудования и конфигурации воздухораспределительной системы рассчитывается нужное сечение магистрального воздуховода. Количество оконечных веток определяется исходя из количества подающих решёток, необходимых для каждого конкретного помещения дома. В системе воздушного отопления дома обычно используются стандартные подающие решётки размером 250х100 мм с фиксированной пропускной способностью – она вычисляется с учетом минимальной скорости движения воздуха на выходе. Благодаря такой скорости в помещениях дома не ощущается движение воздуха, отсутствуют сквозняки и посторонний шум.

Конечная стоимость отопления частного дома рассчитывается после окончания этапа проектирования на основании спецификации с перечнем устанавливаемого оборудования и элементов системы воздухораспределения, а также дополнительных устройств контроля и автоматики. Чтобы произвести первоначальный расчет стоимости отопления, вы можете воспользоваться анкетой на расчет стоимости системы отопления ниже:

онлайн-калькулятором

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.

Лучевая система с теплым полом

Как многие могли заметить, лучевая система отопления монтируется по тому же принципу, что и водяной теплый пол. В теории, можно теплый пол связать с радиаторами через одну гребенку. Этот способ будет особо востребован теми, кто хочет в некоторых комнатах смонтировать теплые полы, а в остальных радиаторы.

Если не продумать регулировку температуры, то в одном случае с теплыми полами в комнате вам будет жарко, в другом случае с радиаторами холодно. Имейте это в виду.

Есть еще одно побочное положительное свойство коллекторной системы отопления. А именно комфортный теплый пол. Дело в том, что когда монтируют лучевые системы отопления, то распределитель монтируют ближе к стоякам или центру помещения. При этом трубопроводы от распределителя до радиатора в 99 процентах случаев проходят по коридорам, заходят в комнаты через дверные проемы.

Да трубы в этом случае изолируют трубной изоляцией в один слой. Но многие монтажники знают, что изоляция толщиной 6-9 мм пропускает до 30-ти процентов тепла.

Вот почему, где проходят трубы лучевой системы отопления дома полы не холодные, а комфортно теплые. Одной системой отопления мы ловим двух зайцев. Мы получаем надежную систему отопления без стыков в строительных конструкциях и комфортные теплые полы.

Выбор насоса циркуляции

Лучевая трубопроводная разводка используется обычно в системах горизонтального типа с нижней подачей теплового носителя. Для неё требуется насос, который стимулирует циркуляцию тёплой жидкости по всем ветвям.

Циркуляционный насос уравнивает температурные показатели на входе и выходе контура отопления. Таким образом, повышается качество обогрева. Система становится компактнее и не такой материалоёмкой.

Для правильного выбора циркуляционного прибора в связи с этими характеристиками необходимо знать диаметр труб, их протяжённость и расстояние от самого насоса. Рассчитывать эти показатели нужно уже на стадии составления проекта.

Как установить насос

Для достижения максимального коэффициента полезного действия и качественного обогрева требуется учитывать следующее:

1. Насосы с мокрым ротором монтируются так, чтобы вал находился горизонтально.
2. Ставится техника обычно на обратке трубопроводной системы, так как там температуры ниже. Более новые приборы могут устанавливаться и на контур подачи, они не боятся высоких температур.
3. Должен находиться максимально близко к расширительному баку.
4. Насос с терморегулятором обязан быть вдали от горячих предметов.
5. Отопительный контур должен оборудоваться прибором для развоздушивания. При отсутствии его циркуляционный насос покупается с воздухоотводчиком.
6. Для удаления твёрдых включений перед монтажом специалисты советуют промывать систему.
7. Перед тем как запустить насос, стоит заполнить систему теплоносителем.

Многих интересует вопрос, можно ли обойтись без насоса, датчиков и воздухоотводчиков. Ответ – да. Однако потребуется организация некоторых условий, ведь циркуляция теплоносителя будет естественной.

Специалисты редко рекомендуют такой вариант. Дело в том, что лучевая схема системы отопления требует использования труб большого диаметра, а расширительный бачок нужно будет ставить в самом высоком уровне.

Небольшая дача либо другой маленький объект могут оптимально подойти для системы с естественной циркуляцией жидкости. Однако какой бы не был выбран вариант обогревательной системы, всё должно продумываться на этапе составления проекта.

Про виды циркуляционных насосов можно прочитать в этой статье.

2 Конструкция коллекторного отопления

Для начала необходимо понять схематические и конструктивные особенности системы. Самый простой чертёж такого оборудования будет состоять из одного распределительного узла. От него выходят несколько отопительных магистралей.

стандартный набор для отопительной системы

• расширительный бачок;
• циркуляционный насос;
• группа безопасности.

Коллектор, от которого будут выходить магистрали, находится непосредственно возле котла. Он состоит из таких ключевых элементов, как входной и выходной.

Как понятно из контекста, во входное отверстие подключается подающая труба от котла. Уже непосредственно коллектор будет распределять теплоноситель по магистральным веткам.

В выходное отверстие поступает остывшая вода для дальнейшего перенаправления в котёл для повторного нагрева. Это своего рода обратка, как в классических отопительных системах, работающих на газу.

Такая простая схема коллекторного отопления может быть применена для одноэтажного дома, где мощность циркуляционного насоса будет позволять создавать необходимое давление в трубах. Но в двухэтажном доме или более она будет нецелесообразна, нужно будет устанавливать 2 коллектора и насос с более высокой производительностью. Один коллектор будет служить для работы тёплого пола, а второй — распределять теплоноситель по радиаторам.

Классическая схема коллекторного отопления частного дома с двумя этажами включает в себя 2 распределительных узла на каждом этаже. Но следует учитывать и общую площадь помещения, а соответственно и длину магистральных ветвей. Если сама система не имеет большой длины, то будет достаточно и одного узла на 2 этажа, поскольку он будет создавать нужное давление.

Не стоит забывать и о теплоотдаче, а также настройке температурного режима в каждом помещении. В жилых зданиях необходимо использовать специальные закрытые коробы для размещения коллекторов.

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?

Конструктивные особенности

Лучевое отопление, в отличие от тройникового, с которым знакомы все владельцы городских квартир и домов старой постройки, предусматривает не последовательное, а параллельное подключение батарей к нагревательному котлу.

В этом случае монтируется специальный коллекторный шкаф, в котором аккуратно устанавливается вся необходимая регулирующая аппаратура, насосы, манометры, краны и так далее.

Отличия между двумя упомянутыми выше схемами монтажа состоят в следующем:

1. Тройниковая разводка требует намного меньшего количества самих труб, но при ее монтаже нужно использовать множество фитингов: тройников, сгонов, муфт и так далее. Это усложняет процедуру установки.
   Кроме того, последовательный способ обустройства системы отопления считается менее надежным, так как в этом случае велика вероятность ошибок, которые приведут к разгерметизации, образованию участков с различным давлением жидкости и так далее.

Тройниковый способ подводки труб

1. Лучевая разводка отопления, несмотря на необходимость приобретения, намного большего количества труб, использует только два соединения на каждый радиатор: при стыке с коллектором и на патрубке батареи.

В итоге вы можете смело замуровывать каждый «луч» сети отопления в пол, не боясь, что он даст протечку на каком-нибудь стыке. Кроме того, при обнаружении поломки вы с легкостью можете отключить проблемный участок, не нарушая циркуляции теплоносителя по теплообменному оборудованию, установленному в других помещениях.

Лучевая схема разводки трубопроводов отопления

Следует отметить, что одним из основных недостатков лучевого отопления является его цена. Особенно это касается систем, оборудованных электрическим оборудованием.

Рассмотрим оба вида более подробно.

Основные характеристики коллекторной системы

Главное различие между коллекторным и стандартным линейным методом перераспределения теплового носителя – деление потоков на несколько независимых друг от друга каналов. Могут применяться различные модификации коллекторных установок, различающиеся комплектацией и размерным рядом.

Нередко коллекторную схему отопления называют лучевой. Это связано с конструкционными особенностями гребенки. При осмотре устройства с верхней точки можно заметить, что отходящие от нее трубопроводы напоминают изображение солнечных лучей

Конструкция сварного коллектора достаточно проста. К гребенке, представляющей из себя трубу круглого или квадратного сечения, подключают необходимое количество патрубков, которые, в свою очередь, подсоединяются к индивидуальным линиям контура обогрева. Сама коллекторная установка сопрягается с главным трубопроводом.

Также устанавливается и запорная арматура, посредством которой осуществляется регулировка объема и температуры нагреваемой жидкости в каждом из контуров.

Коллекторную группу, укомплектованную всеми необходимыми деталями, можно приобрести в готовом виде или же собрать самостоятельно, что существенно снизит расходную смету при проектировании обогрева

Положительные стороны эксплуатации системы обогрева, в основе которой находится распределительный коллектор, следующие:

1. Централизованное распределение гидравлической схемы и температурных показателей происходит равномерно. Самая простая модель кольцевой гребенки двух- или четырехконтурного типа может достаточно эффективно сбалансировать показатели.
2. Регулирование рабочих режимов тепломагистрали. Процесс воспроизводится за счет наличия специальных механизмов – счетчиков-расходомеров, узла подмеса, запорно-регулировочной арматуры и термостатов. Однако их установка требует правильных расчетов.
3. Удобство обслуживания. Надобность в проведение профилактических или ремонтных мер не требует отключения всей сети отопления. За счет задвижной трубопроводной арматуры, монтированной на каждый отдельный контур, можно легко перекрыть поток теплоносителя на требуемом участке.

Тем не менее есть и недостатки в такой системе. В первую очередь – повышается расход труб. Компенсация гидравлических потерь осуществляется посредством монтажа циркуляционного насоса. Его требуется устанавливать на все коллекторные группы. Помимо этого, это решение актуально исключительно в отопительных системах закрытого типа.

Что должно быть в коллекторном ящике

Размещать коллекторный ящик можно в любом удобном месте. Трубы от каждой батареи и от котла тянутся именно в него. В коллекторном ящике устанавливаются две гребенки – одна на подачу, вторая на обратку. В случае необходимости может быть несколько пар гребенок. Например, первая раздает теплоноситель по батареям, а вторая по теплым полам.

В коллекторной гребёнке есть отверстия для подводки труб, а есть для установки оборудования:

• расходомеры;
• сервоприводы;
• воздухоотводчики: их задача простая – выводить воздушные пробки.

Расходомер – это прибор, которым можно регулировать гидравлическое сопротивление каждой ветки контура. Он устанавливается на гребенке подачи. Расходомеры можно не использовать, если все кольца одинаковой длины, но так бывает крайне редко. Без балансировки система отопления не будет работать, как должна. Некоторые ветки могут остаться без теплоносителя.

Сервопривод – электрический прибор, который перекрывает подачу теплоносителя в кольцо (или наоборот) в зависимости от показаний термодатчиков, установленных в каждой комнате. Датчик температуры и сервопривод соединены проводами. Также в коллекторном ящике можно установить специальный блок, который принимает радиосигнал от термостата и по проводам передает его на сервопривод.

В сервоприводе нет движущихся элементов. Там установлена полимерная капсула, в которой содержится рабочее вещество. Вокруг капсулы намотана медная проволока. Когда на обмотку поступает ток, она нагревает рабочее вещество. Вследствие этого происходит тепловое расширение, капсула увеличивает в объеме и перекрывает поток.

В лучевой схеме системы отопления для теплых полов, помимо всего перечисленного, перед коллектором устанавливается смесительный узел. Он снижает температуру подачи, подмешивая в нее обратку. Как известно, в низкотемпературных системах вода не должна быть горячее 40 градусов.

Преимущества и недостатки лучевой схемы

Начнем с недостатков лучевой схемы отопления. Он всего один и заключается в высокой цене на оборудование. Хороший коллектор, как и все остальные комплектующие, стоит дорого. На разводку потребуется больше труб, чем в простых системах, кроме этого, их еще нужно утеплить.

Но, потратившись, вы получаете следующие преимущества:

• трубы укладываются скрытым методом и их не видно;
• практически нет соединений;
• возможность регулировать гидравлическое сопротивление каждого кольца по отдельности.

Кроме этого, появляется возможность внедрения новых технологий. Например, регулировать температуру в каждой комнате со своего смартфона или компьютера.

Выводы

Как вы уже поняли, лучевая разводка – это дело недешёвое. Такие схемы в основном применяют в больших коттеджах. Для частного дома, а тем более квартиры, можно найти варианты намного бюджетнее. Таким образом, если вас не вынуждают обстоятельства, то коллекторную разводку вполне можно заменить на обычную двухтрубную.