Паровое отопление его особенности, преимущества и монтаж

Эффективное отопление жилища – одна из важнейших задач для каждого домовладельца. Интересным вариантом решения этой задачи может стать паровая отопительная система, принципы работы и устройство которой отличается от привычных водяных схем.

Это не самый простой вариант, обладающий своими сильными и слабыми сторонами. Мы расскажем о правилах устройства и организации, особенностях работы системы с парообразным теплоносителем. Вы узнаете, как устроить паровое отопление в частном доме и как его грамотно эксплуатировать.

Схема подключения

Особенности монтажа системы меняются в зависимости от типа оборудования. Для парового отопления замкнутого типа важно, чтобы в месте поступления и выведения пара разница давлений была достаточной, чтобы осуществлялось вытекание жидкости. При этом паросборник должен располагаться значительно ниже, чем приборы отопления. Это связано с тем, что в системах такого типа пар снова попадает в котел самотеком. Значит, трубопровод необходимо монтировать под уклоном.

Если тип отопительной системы открытый, то вода в нем собирается в специальных накопительных емкостях, а затем транспортируется в генератор при помощи насоса.

Разводка также бывает 2 видов:

  • однотрубная – пар перемещается по 1-ой трубе;
  • двухтрубная – по 1-ой трубе пар движется, а во 2-ой – преобразуется в конденсат.

Чаще всего для частных домов используется именно двухтрубный вариант разводки. Это объясняется тем, что с его помощью можно самостоятельно регулировать температуру в системе. В то время как в однотрубной системе это можно сделать, только если отключить отопление или снизить его мощность, что неприемлемо для холодного времени года.

Стальные конструкции

В настоящее время самыми популярными у потребителей являются стальные батареи парового отопления. Они легче, их проще транспортировать и подключать к магистрали отопления. Они могут быть трубчатыми, панельными или секционными.

Выбирают оборудование в зависимости от мощности и дизайна исполнения:

  • трубчатые – выдерживают 15 атм.; температура более 100 0С;
  • панельные – 9 атм., температура до 100 0С;
  • секционные – устанавливают, если в магистрали пар находится под давлением 6 атм., его температура до 100 0С.

Эксперты предупреждаю, что стальные батареи плохо выдерживают гидроудар. При паровом отоплении приобретают конструкции, которые выдерживают большее давление, которое находится в магистрали. Ещё один недостаток оборудования заключается в том, что сталь быстро отдаёт тепло, остывает за короткое время.

При отключении отопления в помещение сразу снизится температура. На рынке предлагаются следующие модели: «Lemax Premium», панельные; «PURMO», от финского производителя; «Albonia», производитель Германия.

Принцип работы парового котла

Паровое отопление подразумевает, что обогрев помещения происходит посредством прокачки горячего пара по трубопроводу. Работа осуществляется при помощи парового котла или парогенератора. Вода в оборудовании нагревается до температуры кипения, после чего преобразуется в газообразное состояние. Нагретый воздух проходит по трубам, поступает в каждый радиатор и возвращается обратно в котел в жидком состоянии, в виде конденсата. После чего цикл повторяется. Наиболее простая схема выглядит таким образом.

При выборе отопительного оборудования, стоит обратить внимание на его производительность. При работе парогенератора, пар некоторое время накапливается в котле, а после достижения определенного давления начинает передвигаться по трубопроводу

Для небольшого дома достаточно будет поддержания давления в пределах 100-150 кг/м2. Паровое отопление для дома или в промышленных условиях обеспечивается по одинаковому принципу функционирования.

Рекомендуем:  5 ошибок при выборе ИБП для газового котла.

Котел состоит из таких составляющих:

  • Резервуар в верхней части. В него набирается вода при помощи насоса.
  • Коллектор в нижней части. В него поступает остывшая вода из системы.
  • Топка. В ней происходит процесс горения для нагрева теплоносителя.
  • Отводные трубы, проходящие через зону нагрева. По ним вода поступает из коллектора к резервуару.
  • Защита от недостатка воды, автоматика управления и др.

Поскольку пар имеет меньший вес, чем жидкость, он постоянно вытесняется в верхнюю часть, где при помощи специального сепаратора отделяется от воды. Она остается в резервуаре, а пар, достигнув давления, продвигается в трубопровод.

Монтаж на базе дровяной печи

Если проект составлен, пора запастись нужными материалами и инструментами. Рассчитать необходимое количество элементов системы позволит составленный ранее проект.

На нем должны быть отмечены все повороты, соединения, тройники, места установки радиаторов и т.д. Кроме того, необходимо приобрести хомуты для труб, а также кронштейны, на которых будут установлены радиаторы.

Котел системы парового отопления, устроенного на базе дровяной печи, устанавливается непосредственно в ней. К котлу подключаются паропровод и конденсатопровод

Длина труб также просчитывается по схеме. Чтобы при необходимости уменьшить давление пара в системе, понадобится редукционный клапан. Гидравлический затвор нужен, чтобы обеспечить возможность полного осушения системы для очистки, технического обслуживания или ремонта.

Перед каждым радиатором рекомендуется установить запорный кран, который позволит отключить его для ремонта, промывки или замены. Также на радиаторы устанавливают краны Маевского, чтобы спустить попавший в систему воздух. Хотя пар и является газообразной, а не жидкой субстанцией, наличие воздуха в системе может негативно отразиться на ее эффективности.

Чтобы процесс конденсации происходил именно в радиаторах, а не в накопителе или в стояке, рекомендуется установить на выходе тройник с пробкой, через который будет проходить только вода. Если запланирован монтаж системы с принудительной циркуляцией, понадобится циркуляционный насос. Кроме того, нужна емкость для сбора сконденсировавшейся влаги.

Самотечные системы в таких устройствах не нуждаются. Но труба, по которой вода направляется к теплообменнику, должна быть достаточно широкой, чтобы обеспечить быстрое перемещение жидкости для дальнейшего нагрева.

Отсутствие в системе парового отопления редукционного клапана, устройство которого представлено на схеме, может привести к серьезным повреждениям из-за избыточного давления

Кроме обычного монтажного инструмента обязательно понадобится сварочный аппарат для соединения медных труб. Конструкции из оцинкованной стали обычно имеют резьбовые соединения, которые следует тщательно уплотнить. Если планируется монтаж парового отопления от печи, то начать придется с изготовления теплообменника.

Теплообменник парового отопления, встраиваемый в дровяную печь, состоит из системы полых металлических труб, по которым циркулирует вода. Элемент может иметь произвольную форму, соответствующую размерам и форме печи

Его варят из металлических труб толщиной 2,5-3 мм или даже немного толще. Теплообменник можно сделать как в виде змеевика, так и в любой другой форме. Главное, чтобы устройство поместилось внутри дровяной печи, а также, чтобы его поверхность была достаточно большой для прогрева воды и образования пара.

Качество сварки теплообменника должно быть без преувеличения идеальным. Даже микроскопические каверны в швах недопустимы, поскольку устройство будет подвергаться воздействию повышенного давления от горячего пара. После того, как теплообменник готов к установке, следует проверить каждый сварной шов.

Для этого сначала все швы намазывают белым мелом. После этого одно из отверстий теплообменника закрывают, а во второе заливают керосин до тех пор, пока устройство не будет заполнено до верха. Теперь нужно немного подождать, а затем оценить состояние швов. Если имеются трещины, сквозь них просочится керосин, и в таких местах мел потемнеет.

Рекомендуем:  Буровая установка своими руками: изготовление самодельного бура для бурения скважин

Выявленные огрехи исправляют, а затем проверку проводят повторно, чтобы убедиться в целостности устройства. Теперь его следует промыть, а затем начать кладку дровяной печи. Теплообменник надежно встраивают в топку, а к его вводу и выводу присоединяют трубы, которые затем используют для соединения теплообменника с отопительной системой дома.

Кладку печи завершают в обычном для таких сооружений порядке. Затем выполняют монтаж труб и радиаторов отопительной системы в соответствии с проектом, составленным ранее. Сначала устанавливают радиаторы, используя при этом кронштейны, которые погасят шум от работы парового отопления.

На каждый радиатор устанавливают краны Маевского, чтобы можно было выпустить воздух. Запорных кранов понадобится на один больше, чем радиаторов, поскольку нужно установит один общий запорный кран в самом начале системы. Перед этим краном ставят также редукционный клапан и редукционно-охладительную установку.

В конце, если это предусмотрено проектом, устанавливают накопитель для теплоносителя и циркуляционный насос. Для систем, устроенных с естественной, а не принудительной циркуляцией, бак и насос не нужны. Но трубе, которая ведет к теплообменнику, нужно придать небольшой уклон, примерно 3 мм на каждый метр.

Современные котлы для парового отопления в доме – это надежные устройства, работающие на различном топливе и снабженные автоматизированными системами контроля

Системы с паровым котлом монтируют примерно так же: в соответствии с проектом и с поправкой на особенности оборудования. Например, редукционный клапан и охладитель, скорее всего, не понадобятся, поскольку система контроля за давлением и температурой пара уже встроена в котел.

Принцип работы

Суть обогрева паровой системы можно описать так: вода нагревается до кипения в специальной емкости, преобразуется в пар и транспортируется к радиаторам отопления, отдавая тепло. Уже в радиаторах пар конденсируется и снова становится водой, которая возвращается по отводам в расширительный бак, а затем – в теплообменник. Генератором тепла может быть печка или котел.

В процессе преобразования 1 кг пара в конденсат производится свыше 2400 кДж тепловой энергии. Этим объясняется высокая производительность теплоснабжения паровой системы.

Устройство парового отопления

Основные узлы парового отопления

По своей реализации устройство парового отопления похоже на обычное водяное однотрубное с естественной циркуляцией. Правда, это не единственно возможный вариант построения подобной системы обогрева. Общее представление о ней может дать приведенный ниже рисунок:

В подобной системе специальный котел служит источником пара. Для его транспортировки используется паропровод, по которому он подается к радиаторам. Образующийся при охлаждении конденсат по конденсатопроводу возвращает воду в котел для повторного нагрева. Однако за таким, достаточно упрощенным, описанием парового отопления скрываются разнообразные варианты его построения. Существует несколько отличающихся подходов, и среди них надо упомянуть такие виды парового отопления: 1. По величине давления в системе они бывают:

  • (0,1-0,12 МПа) – низкого;
  • (0,12-0,17 МПа) – повышенного;
  • (свыше 0,17 МПа) – высокого.
  • замкнутую;
  • разомкнутую.

Замкнутая циркуляция обычно применяется в системах низкого давления. В них  возвращение конденсата в котел происходит самотеком, под весом столба конденсата, превышающего имеющееся в котле давление пара. Для обеспечения этого котел приходится заглублять относительно нижнего уровня радиаторов, что обеспечивает необходимую величину столба конденсата.

Открытая система отопления

Закрытая система отопления

При разомкнутой системе конденсат собирается в специальный бак и оттуда перекачивается насосом в котел. Это позволяет создавать паровое отопление в тех случаях, когда невозможно обеспечить необходимое заглубление котла отопления и возврат конденсата самотеком. 3. Система может иметь, а может не иметь связи с атмосферой. По этому признаку ее разделяют на два типа:

  • открытую;
  • закрытую.
Рекомендуем:  Как производится опрессовка системы отопления своими руками

Как правило, системы с низким давлением бывают открытыми, связь с атмосферой выполняется через воздушные клапаны или бак, куда поступает конденсат.  По способу разводки системы бывают:

  • двухтрубные вертикальные с параллельным подсоединением радиаторов;
  • однотрубные, горизонтальные и вертикальные, в них пар последовательно проходит через все радиаторы.

Двухтрубная система отопления

Однотрубная система отопления

Можно определить и другие классификационные признаки и провести разделение отопительной системы на основании них.  Однако уже приведенные данные дают возможность оценить многообразие вариантов реализации подобного обогрева и выбрать оптимальный для  складывающихся условий.

Оборудование

Вся цепочка системы отопления включает в себя обязательные элементы, наличие которых не зависит от выбранной вами схемы. Это – нагревательное оборудование, парогенератор, трубы для перемещения теплоносителя, радиаторы и запорная арматура. Рассмотрим подробнее каждое из звеньев этой цепочки.

Нагревательные элементы

В роли нагревательного оборудования могут выступать различные приборы. Поскольку паровое отопление традиционный, проверенный временем способ обогрева, то зачастую в качестве элемента нагревания выступает обыкновенная печка. Можно использовать для парового отопления уже существующую в доме печь. Это может быть традиционная печь на твердом топливе или различные ее модификации на жидком топливе. К существующей печи достаточно добавить паровой котел и сделать разводку парового отопления по всему помещению. Нагревать котел можно с помощью газового оборудования или посредством электротэнов. В каждом конкретном случае оправдано использование того или иного спецоборудования и правильно выбрать его нужно еще на стадии проектирования.

Паровой котел

Вид парового котла в разрезе

Эффективность системы парового отопления частного дома во многом зависит от котла. В таблице ниже представлена зависимость его мощности от площади отапливаемого помещения.

Мощность отопительного котла (кВт) Отапливаемая площадь (кв.м.)
25 до 200
30 200-300
60 600
100 1200

 Следует учитывать, что чем больше мощность котла, тем выше расход топлива. Однако, если установить паровой котел для отопления дома меньшей мощности, чем допустимо для конкретной площади, то это может привести к недостаточному прогреву жилья. Некомфортная температура в жилом помещении – не очень приятная альтернатива. Поэтому правильно сделайте расчет элементов системы парового отопления, чтобы не пришлось их менять в первые месяцы эксплуатации.

 Трубы и радиаторы

Схема парового отопления может быть любой, но всегда присутствуют такие комплектующие, как трубы и радиаторы. По трубам осуществляется движение теплоносителя, в данном случае пара. А радиаторы служат для увеличения площади теплоотдачи в отдельных комнатах. При выборе материала труб и радиаторов следует учитывать агрессивное воздействие горячего пара на металл. Так, например, стальные трубы – наиболее экономичный вариант, но наиболее подверженный коррозии.

Медные трубы не подвержены коррозии

Оцинкованные трубы – наиболее популярный вариант

Медные трубы – идеально подходят для парового отопления дома, они практически не разрушаются под воздействием пара, не ржавеют и не окисляются, но их стоимость очень высока. «Золотая середина» – трубы из оцинкованной стали. Они менее подвержены коррозии, чем стальные, легко монтируются на резьбовые соединения и значительно дешевле медных.

Радиаторы выбирают не только по материалу, но и по размеру и количеству звеньев. Зависит это от того, насколько большое помещение им предстоит обогревать.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: