Схема парового отопления частного дома


Паровое отопление сейчас используется редко, в основном только при отоплении предприятий, где существует пар, как побочный продукт производства.

Отопление паром связано с энергией фазового перехода вода – пар ( в котле) и пар – вода ( в батарее). Небольшая часть теплопереноса – это теплоемкость самого пара. Чтобы испарить 1 литр воды нужно 2,3 мДж тепла (0,64 кВт*ч). При конденсации водяного пара в воду выделяется большое количество тепловой энергии. В зависимости от схемы пар конденсируется либо в специальных теплообменниках, либо прямо в батареях.

Паровое отопление в настоящее время

В настоящее время используются теплообменники ПАР – ВОДА, а потом нагретый теплоноситель (вода или антифриз) подается в отапливаемые помещения по традиционной схеме.

В теплообменнике ПАР – ВОДА существует конденсатоотводчик

Историческая справка – паровое отопление раньше

Но раньше использовалась другая схема отопления паром. Здесь мы ее опишем, для исторической справки.


Пар поступает в отопительную систему и вначале остывает до температуры конденсации, а затем начинает конденсироваться, отдавая значительную часть своей энергии отопительному прибору. При конденсации образуется вода, которую из системы отопления нужно отвести. Происходит это либо самотеком, либо по специальному конденсатоотводу с помощью насоса.

При удалении конденсата самотеком трубы отопления должны идти под углом, поднимаясь от стояка к радиатору.

Паровое отопление может быть

  • Вакуумным –при этом температура пара будет ниже 100  °С, а давление – ниже атмосферного.
  • Отопление с температурой пара более 100  °С (но не более 130 °С!) и давлением до 6 атм.

Иногда, в простонародье водяное отопление называют паровым, но это неверно. В водяном отоплении теплоносителем является горячая вода, а в паровом – водяной пар.

Достоинства парового отопления

  • Небольшие размеры оборудования, и относительно низкая стоимость
  • Скорый прогрев помещений
  • Небольшие размеры отопительных приборов

Недостатки

  • Слишком большая температура батарей
  • Система работает только по принципу ВКЛ – ВЫКЛ, нет плавного регулирования.
  • Регулировку можно осуществлять только временным прекращением подачи пара.
  • Сложный монтаж конденсатоотводов. При неправильном их монтаже конденсат может закупорить систему.

И хотя паровое отопление сейчас используется все реже (сейчас оно запрещено к применению в жилых и общественных зданиях) – его можно использовать для обогрева теплиц,  складов, на предприятиях, где есть пар – как составляющая производственного процесса.

Все начинается с отопительной схемы


Итак, как сделать самому отопление? В первую очередь стоит уделить особое внимание проекту. Вы должны четко понимать, что в случае с паровой обвязкой отопительной системы, в качестве теплоносителя будет выступать пар. Отличительной особенностью паровых обогревательных блоков будет повышенная температура радиаторов, которую, к сожалению, отрегулировать крайне сложно. А это, в свою очередь, может привести к вероятности получения ожогов и прочих бытовых травм, связанных с горячими батареями. Однако, этот недостаток легко устранить, закрыв все обогревательные приборы специальной защитной конструкцией.

Паровое отопление запрещено к использованию в жилых домах и государственных учреждениях.

Конечно, в частном доме этот запрет легко обойти, но все же подчеркнем, паровое отопление исключительно опасно. И опасность заключается именно в высокой температуре пара (100-1200С), циркулирующего по трубопроводу.

Для тех, кто все же решил рискнуть, приведем наиболее популярные схемы, выбирать из которых нужно по следующим параметрам:

  • где будет расположен котел;
  • площадь отапливаемой комнаты, дома или помещения;
  • обвязка котла и все необходимые для этого элементы (трубы, запорная арматура и т.д.).

Чтобы точно было понятно, в видео рассказано, как работает простейшая схема парового отопления

Выбираем нагревательный котел

Как и любая другая отопительная система, паровое отопление в частном доме, сделанное своими руками, должно в первую очередь оснащаться нагревательным котлом. Сперва нужно определиться с мощностью этого оборудования, которая напрямую зависит от площади отапливаемого помещения.

Так, если в вашем владении находится дом, площадь которого не превышает 200 , то вполне достаточно будет котла мощностью 25 кВт. А вот если вы занимаетесь обустройством жилья площадью до 300 , то в этом случае понадобится нагреватель мощностью до 30 кВт.

Но кроме этого показателя, при выборе котла необходимо учитывать еще и другие, не менее важные факторы:

  • тип топливных ресурсов – электричество, газ, уголь, кокс, дизельное топливо, дрова и т.п.;
  • возможность не только прогрева помещения, но использование горячей воды в личных нуждах.

Выбирая котел по критерию топливных ресурсов, отдавайте предпочтение тем моделям, которые вам будет дешевле всего обслуживать.

Безусловно, можно сделать паровой котел своими руками. Однако, его конструкция несколько отличается от привычных нагревательных установок, поэтому без необходимых знаний и навыков лучше не заниматься сбором подобных котлов. Правильно выбранный нагревательный агрегат – это половина успеха создания эффективно работающего отопительного блока.

Проектировка схемы

Прежде чем приступить непосредственно к устройству обогревательного оборудования, необходимо разработать схему парового отопления. Она будет зависеть от следующих факторов:

  • местоположения котла и его типа (настенный или напольный);
  • возможности для устройства отопительной системы;
  • размера площади помещения, которая нуждается в обогреве;
  • объема отопительного оборудования.

И только после того, как вы определитесь с вышеуказанными нюансами, можно приступать к разработке схемы расположения.  Для этого не требуется обращаться за помощью к специалистам. Достаточно схематически изобразить местоположение радиаторов, котла и прочих составляющих элементом теплового блока.

Чтобы исключить попадание холодного воздуха через оконные рамы, специалисты рекомендуют располагать радиаторы непосредственно под подоконником. В этом случае батареи будут выступать в качестве тепловой завесы.


Подбор труб для парового отопления

Использовать синтетические трубопроводы для таких тепловых узлов категорически запрещено, поскольку их эксплуатационные характеристики не отвечают требованиям парового оборудования.

Именно по этой причине во время проектировки парового отопления необходимо особое внимание уделить выбор труб, по которым будет циркулировать теплоноситель.

Среди всего многообразия материалов, для устройства парового обогревательного оборудования подходят только три варианта:

  1. Стальные трубы. Преимуществом этого расходного материала является высокие показатели механической прочности и способность переносить значительные температурные воздействия. Среди недостатков – такие трубы подвержены коррозии, а для устройства отопительной системы требуется наличие сварочного аппарата. Но если исключить вероятность возникновения процессов коррозии не представляется возможным, то достать сварочный аппарат не составит особого труда. Его с легкостью можно взять напрокат в любом строительном магазине.

стальные трубы


  1. Медные трубы. Достоинства – такой материал не подвержен процесс коррозии. Недостатки – низкая устойчивость к механическим повреждениям и необходимость специальной пайки, стоимость которой крайне высокая.
  2. Нержавеющие и оцинкованные трубы. Этот вариант является наиболее предпочтительным с точки зрения долговечности и коррозионной устойчивости. Монтаж и сборка такой тепловой магистрали осуществляется посредством резьбовых соединений, поскольку сварка разрушает наружный защитный слой металла. Тогда как самый большой недостаток – высокая стоимость.

оцинкованные нержавеющие трубы

С целью упрощения дальнейшей работы следует определиться, в каком месте будут располагаться обогревательные приборы и какой длины будет трубопровод. Кроме этого, стоит сразу определить, где будут находиться переходники, ответвления и коллекторный распределительный блок.

Категорически запрещено использовать сантехнические трубы, которые не выдержат такой высокой температуры. Только металл!

Цена вопроса

Как только будет внесена ясность касаемо типа нагревательного блока, трубопроводов. Как только вы просчитаете количество всех конструктивных элементов, можно приступать к подсчету предварительной сметы. Сразу же хотелось внести ясность, без привязки к конкретным условиям, комплектующим, функциональным приборам, тепловому контуру, объему проводимых работ, определить точную сумму устройства парового отопления не представляется возможным.


Безусловно, вы можете промониторить цены на все покупные комплектующие и составить смету. И не забудьте увеличить полученную сумму на 15-20% для недостачи материала. На этапе подготовки проекта полностью рассчитать необходимое количество сложно.

Приступаем к монтажным работам

Как только все необходимое оборудование и составные части будущей отопительной системы будут подготовлены, можно приступать к ее монтажу. Если есть необходимость, то стеновые перекрытия, где в дальнейшем будут располагаться радиаторы, нужно подготовить: снять старую краску, утеплить, гидроизолировать и т.п. Что же касается теплоизоляции, то это позволит избежать потерь тепловой энергии через стены.

Самый оптимальный вариант для отопления любого дома

Монтаж паровой системы отопления подразумевает поэтапное выполнение следующих процессов:

  1. Монтаж котла.
  2. Размещение радиаторов.
  3. Прокладка тепловой магистрали.
  4. Установка клапанов, сливных кранов, воздухоотводных приборов, коллекторного блока, контрольных датчиков.

Обязательной является установка расширительного бака, предназначенного для корректировки объема теплоносителя в процессе его циркуляции по системе.

  1. Соединение всех комплектующих.
  2. Пробный пуск и проверка трубопровода и батарей на наличие течи.

Теперь вы знаете, как выглядит процесс устройства отопительного блока, работающего за счет циркуляции пара по тепловой магистрали. А посмотрев видео, как сделать паровое отопление своими руками, вы убедитесь в том, что это достаточно выполнимая задача.

ВИДЕО: ПОЧЕМУ о нем забыли? Топливный элемент на «коленке»

Составные части парового отопления и его принцип работы

Его основные составляющие таковы: нагревательные элементы, нагреватель пара, трубопровод, всевозможные детали регуляции и обязательно КИП. Трубопровод представлен пароводом, который необходим для подачи пара в систему и кондетсатопроводом, который служит для отведения конденсата. Последний, в свою очередь, может быть представлен следующим:

  • Напорным (конденсат двигается благодаря разности давления);
  • Самотечным (предполагают устройство трубопровода, у которого есть наклон по направлению емкости накопления).

Трубопровод, по которому идет пар по наполняемости может быть:

  • Мокрым (во время работы системы отопления в кондетсатопроводе все время находится вода).
  • Сухим (во время работы системы отопления трубы заполнены водой не полностью).

Но, к сожалению, такой вид отопительной системы обладает некоторыми недостатками (проводя сравнение с водяным отоплением):

  • Во время работы системы появляется шум;
  • Отопительные элементы при прикосновении очень горячие;
  • Радиаторы практически нельзя отрегулировать по теплоотдаче;
  • Системы парового отопления не слишком долговечны, если их сравнивать с системами водяного отопления.
Схема парового отопления частного дома
Схема парового отопления частного дома

Важно! Если в вашем доме оборудовано паровое отопление помните: температура поверхностей (батарей, труб и т.д.) отопительных элементов может достигать 100 градусов Цельсия, что может создавать опасность (получение термических ожогов).


Но не нужно быть уж так категоричными к старейшему виду автономного отопления. Всё же наряду с недостатками этот вид отопления имеет и достоинства:

  • Все составные части довольно небольших размеров;
  • Радиаторы обладают высокой отдачей тепла;
  • При использовании происходит быстрое нагревание помещений, что отапливаются;
  • Система отопления намного экономичнее в использовании;
  • В такой системе отопления пар легко попадает в любую точку системы. При этом не теряется его отопительный эффект.

Смысл работы отопления заключается в следующем: когда происходит нагревание воды, — образуется пар. Когда идет процесс конденсации, образуется тепло. По трубопроводу пар попадает в радиаторы, и там непосредственно происходит нагревание их стенок (за счет конденсации). В результате чего происходит нагревание помещений. Затем конденсат поступает в сборную емкость и самотеком или благодаря насосу попадает в котел, где опять происходит его нагрев. И так этот процесс повторяется все время. Чтобы движение конденсата не шло друг другу на встречу, уклон системы делают в сторону продвижения пара.

Чтобы пар не проникал в кондесатопровод, используют специальные шайбы (подпорные). Представляем классический парогенератор, который работает помощью твердого топлива:

Котел для парового отопления
Котел для парового отопления

Виды отопительных систем

Системы парового отопления по своим особенностям делятся на закрытые и открытые, однотрубные и двухтрубные.

Открытая и закрытая

Открытая система парового отопления отличается от закрытой принципом действия.

В открытой системе циркуляция воды происходит за счет естественных термодинамических процессов: нагретая в отопительном котле вода создает «давление», которое направляет горячую воду по системе.

Фото 4

Фото 2. Схема открытой системы парового отопления. Здесь жидкость и пар движутся за счёт естественных процессов.

Дойдя до самой верхней точки, вода попадает в открытый расширительный бак, который обычно устанавливают на чердаке, остывает и по обратной линии возвращается в отопительный котел.

В закрытой системе происходит принудительная циркуляция воды. Нагретая в герметично закрытом отопительном баке вода при помощи циркуляционного насоса под заданным давлением движется по системе, попадая в итоге в расширительный бак, состоящий из 2 завальцованных между собой половинок: в одну половинку попадает вода, а в другой находится, закачанный производителем, азот, предназначенный для охлаждения поступающей в расширительный бак воды.

Отличия по принципу действия нашли своё отражение в схемах открытой и закрытой отопительных систем:

В открытой системе отопительный котел устанавливается в самой нижней точке системы, затем вода по толстым трубам с минимальным количеством поворотов и соединений «доставляется» к радиаторам в отапливаемых помещениях и к расширительному баку, после чего возвращается к котлу по трубам обратного хода. Учитывая естественный процесс испарения воды из открытой ёмкости котла, место установки котла привязывается к источнику возможного пополнения испарившейся воды.

В закрытой системе помимо отопительного котла, труб подачи воды к радиаторам, расширительного бака, трубы обратного слива, есть еще и циркуляционный насос, который и создает давление воды в системе. Но в отличие от открытой системы место размещения отопительного котла и расширительного бака принципиального значения не имеет.

Фото 5

Главное — это последовательность цикличного хода движения воды.

С учётом того, что вода подаётся под постоянным давлением, используются трубы относительно небольшого диаметра с любым количеством изгибов и соединений.

Каждый делает выбор системы самостоятельно, но специалисты рекомендуют устанавливать открытую систему только в небольших одноэтажных помещениях (в основном на дачах). А вот в просторных и многоэтажных домах лучше присмотреться к варианту установки отопительной системы закрытого типа.

Однотрубная и двухтрубная разводка, как они работают

По типу разводки отопительные системы делятся на одно- и двухтрубные.

Принцип действия

В однотрубной системе пар из отопительного котла поднимается на самую верхнюю точку отопительной системы по магистральной трубе, а затем по нисходящей проходит последовательно через все элементы (радиаторы) системы.

В двухтрубном варианте теплоноситель циркулирует по двум магистралям:

  • по одной трубе пар из котла подается в радиаторы;
  • по другой трубе конденсат возвращается в котел.

Схемы разводки

При вертикальной схеме магистральный (ые) стояк (и) установлен (ы) вертикально, а при горизонтальной — горизонтально.

При двухтрубной разводке появляется возможность подключать на одном уровне одного магистрального стояка сразу несколько «полуавтономных» подсетей.

Котлы парового отопления: газовые, электрические, дровяные и другие

Одна из главных составляющих паровой отопительной системы — отопительный котел. Котел выбирается достаточной мощности и с учетом личных финансовых возможностей.

Расчёт мощности

Фото 6

Существует простой вариант для расчёта мощности любой разновидности отопительного котла для частного дома:

  1. В случае приобретения котла и для обогрева, и для обеспечения горячей водой берется усредненное значение 0,138 кВт/м2 у помещения с высотой потолков 2,5—2,7 м и умножается на общую площадь помещений в доме.
  2. Для помещений, где потолки выше 2,7 м используется коэффициент «высоты потолка», равный высоте потолка ÷ 2,7.
  3. Затем применяется «региональный» коэффициент, который учитывает особенности климатических условий в конкретном регионе.

Коэффициенты для регионов России:

  • южные районы — 0,85;
  • средняя полоса до Урала — 1,1;
  • широта Москвы до Урала — 1,3;
  • Сибирь — 1,5;
  • северные районы — 2,0.
  1. Итоговое значение округляется до целого числа в большую сторону (например, 8,3 и 8,9 округляем до 9).

Пример расчётов с учётом коэффициентов:

Дом в районе Краснодара площадью 130 м2 и высотой потолков 2,7 — 0,138 кВт/м2 (усредненное значение) × 130 м2 (площадь дома) × 0,85 («региональный» коэффициент).

Топливо для котлов

В зависимости от вида топлива паровые котлы разделяют:

Фото 7

  • на электрические (подключаются к электросети или работают от генератора);
  • на газовые (подключаются к газовой сети или работают от газового баллона);
  • на твердотопливные (в основном работают на дровах или угле);
  • на жидкотопливные (работают на «солярке», бензине или отработанном машинном масле);
  • на пеллетные (работают на древесных гранулах — пеллетах);
  • на комбинированные (котлы, которые могут работать на двух видах топлива).

Для электрокотлов характерны простота и высокая степень безопасности при эксплуатации, экологическая чистота. Однако прямая зависимость от электросети чревата последствиями — любая авария на линии приведёт к тому, что дом останется без отопления.

Чуть более экономичный вариант — установка системы жидкотопливных котлов.

Твердотопливные отопительные котлы еще дешевле в эксплуатации, но трудоемки в обслуживании: уборка золы и новая закладка топлива производится каждые 6—8 часов.

Пеллетные котлы — это относительная дорогая новинка, которая стремительно набирает популярность у владельцев коттеджей. Благодаря применению современных технологий использование древесных гранул экологично и экономично, а работа отопительного котла максимально автоматизирована.

Газовый котел — самый экономичный и распространенный тип котлов. Несмотря на то что его установка производится исключительно после получения специального разрешения и в процессе эксплуатации надо строго соблюдать меры пожарной безопасности, газовые котлы просты в использовании и довольно надежны.

Материал теплообменника

Фото 8

Сталь — наиболее распространенный материал для изготовления теплообменника у недорогих котлов.

Это недорогой легкообрабатываемый материал. Впрочем, у него есть и серьёзные недостатки:

  • Эластичность приводит к тому, что от длительного воздействия высоких температур поверхность мягкой стали покрывается трещинами.
  • Сталь подвержена коррозии.

А вот к долговечности и надежности чугунных теплообменников вопросов нет: чугун почти не подвержен коррозийному разрушению. Зато при эксплуатации чугунных теплообменников нельзя допускать неравномерного нагрева и попадания в котел из возвратной линии сильно охлажденной воды.

Что касается электрокотлов, то здесь нагрев воды происходит от «электрода», которые в недорогих приборах бывают графитовыми или стальными (нержавейки), а в дорогих (элитных) моделях — титановыми.

Особенности устройств на дровах, их КПД

Эффективность работы «дровяных» котлов зависит:

  1. От использования только низкозольных дров твёрдых пород (в идеале дуб или бук).
  2. От положения заслонки термостата: прикрытая заслонка ведёт к существенному снижению КПД котла.

Внимание! Падение температуры теплообменника до 55 °C приводит к накоплению мокрой золы. Накопленная зола забивает теплообменник, в помещение начинают проникать угарные газы. Помимо этого, возникающие от воздействия конденсата коррозийные процессы существенно сокращают срок службы котла.

  1. От наличия малого подмешивающего контура обратной воды, который защищает поверхность теплообменника от низкотемпературной коррозии и способствует более легкому отделению конденсата и смолы.

Фото 9

Фото 3. Дровяной котёл для парового отопления. Довольно часто используется в подобной отопительной системе.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается об однотрубной разновидности систем отопления.

Несколько слов в заключение

Независимо от разновидности парового котла его лучше устанавливать в отдельной хорошо проветриваемой комнате с дымоходом.

Фото 10

Это убережет не только от загрязнения других помещений гарью и копотью, но и поможет исключить прямой контакт маленьких детей и людей с психическими расстройствами с котлом.

Категорически нельзя пользоваться технически неисправным котлом и системой водяного отопления.

Только полное соблюдение всех правил эксплуатации и техники безопасности обеспечит максимально долгую и эффективную работу системы парового (водяного) отопления.


Использованные источники

  1. teplopraktik.ru/news/par/
  2. portaltepla.ru/vodonagrevateli/parovoe-otoplenie-svoimi-rukami/
  3. otopleniesam.ru/alternativnoe-otoplenie/parovoe-otoplenie/sxema-parovogo-otopleniya-chastnogo-doma.html
  4. ogon.guru/otoplenie/vidi/parovoe.html

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.