Схемы парового отопления для частного дома

Здесь вы узнаете:

Источником тепловой энергии является котел, генерирующий пар. По мере нагревания этот пар начинает поступать в трубы, а затем превращаться в конденсат, который оседает на стенках отопительных приборов. Такой процесс приводит к выделению тепла, которого вполне хватает для обогрева окружающего пространства. Подобный способ отопления гарантирует высочайшую производительность, так как при конденсации одного килограмма пара выделяется больше 2400 кДж теплового потенциала, а при нагревании теплоносителя до 50 градусов только 110 кДж.

Движение пара по обогревательной системе осуществляется с помощью РОУ (редукционно-охладительной установки) или паровой турбины. При проникновении в отопительные приборы разогретый пар переходит в конденсирующее состояние и в жидком виде возвращается обратно. Таким образом, цикл замыкается, и процесс циркуляции повторяется.

В замкнутых установках между местом появления пара и местом его выхода выдерживается определенное давление. Его должно хватать для вытекания теплоносителя. Резервуар, собирающий пар, располагается на несколько уровней ниже отопительного прибора.

Для сравнения, в котлах открытого типа жидкость скапливается в специальных емкостях, а затем перекачивается в генератор с помощью насоса. Чтобы предотвратить сбои и другие непредвиденные обстоятельства при использовании установки, лучше отказаться от несертифицированных систем и покупать только проверенное оборудование. От этого зависит не только долговечность котла, но и его надежность и безопасность.

В настоящее время задействуется два типа разводки трубопровода:

Первый вариант подразумевает циркуляцию пара по одной трубе, а второй — по двух. В последнем случае по одной трубе двигается пар, а по второй — конденсат. При обустройстве парового отопления дома такой вариант очень востребованный, так как он позволяет регулировать температуру нагревания с помощью специальных вентилей. Чтобы провести аналогичное действие в однотрубном варианте, придется уменьшить мощность работы котла или вообще отключить отопление. В холодную пору такой подход может привести к недостаточному обогреву пространства.

Отличия парового обогрева от водяного

Иногда люди ошибочно называют паровой обогрев водяным, но это абсолютно разные системы.

При водяном отоплении внутри труб движется жидкость, она же нагревается или охлаждается. Но при паровом варианте заливаемая влага выпаривается. Внутри трубопровода движется горячий пар. Он при охлаждении конденсируется и стекает по возвратной трубе обратно в котел.

Помимо разницы в теплоносителях, есть отличия в скорости и степени прогрева трубопровода, помещений. КПД данного способа выше, чем у водяных аналогов.

Не требуется большое оборудование, чтобы собрать отопительную установку, во время зимы не будет промерзания, так как в трубах мало воды.

Система запускается проще, выделяет тепло заметно быстрее. Можно дополнительно встроить варочную плиту, чтобы готовить пищу.

Преимущества и недостатки парового отопления

Чтобы вы определились, стоим ли вам покупать паровое отопление, давайте подробно разберём всего преимущества и имеющиеся недостатки. Прочитанная информация сможет дать чёткий ответ на поставленный вопрос.

Не большая стоимость всего оборудования играет очень важную роль в принятии решения.

Низкая потеря тепла при работе системы – это позволит снизить денежные затраты на отопления дома.

Очень большая теплоотдача – позволяет за считанные часы полностью прогреть большое помещение и создать комфортную обстановку для жителей дома.

Большой уровень шума от работы системы. Знающие люди осведомлены о том, какой шум создают подобные системы.

Очень высокая температура пара, которая при контакте легко сможет обеспечить ожог.

Коррозия также является существенным недостатком. В результате данного процесса часто трубы начинают течь, тем самым принося неудобства в эксплуатации.

• ввод в эксплуатацию оборудования, производящего пар, требует разрешения от соответствующих органов контроля;
• оборудование для генерации пара является источником повышенной опасности. Его сфера применения – промышленное производство.

Основные компоненты

Ключевой компонент системы — котел. Основным его предназначением считается преобразование воды в пар. В дальнейшем он переходит в трубопровод.

Котел должен быть достаточно мощным, чтобы потянуть одновременно два этажа

Элементами конструкции здесь считаются:

Также обязательно применяется емкость с водой. Она носит название водного пространства. Здесь присутствует особое средство испарения, играющее роль разделяющего элемента.

Паровое пространство

Здесь можно ставить дополнительное оборудование. Оно может быть полезно, если требуется сепарация пара. Интенсивный обмен между паром и водой — основа работы котла. Устройства для обогрева делят на водо- и жаротрубные. В последнем случае нагретые газы движутся в каналах труб, обустроенных в емкости с водой.

Водотрубные модификации работают по немного иному принципу. Здесь движется вода по каналам, построенным внутри камеры с газами. Сначала она нагревается, после чего начинает кипеть. Вода перемещается в естественном режиме внутри котла.

В любых разновидностях котлов действует одно и то же правило превращения воды в пар. Сначала жидкость проводят в резервуар, находящийся в верхней зоне устройства. Далее она перетекает в коллектор и поднимается в расположенный наверху барабан, перемещаясь через область нагрева. Внутри трубы формируется пар, идущий наверх. Он может двигаться сквозь сепаратор, где отделяется от жидкости. Дальше он переходит в паропровод.

Отопление можно без труда установить своими руками

В котле можно использовать различные варианты топлива. В соответствии с этими особенностями конструкция может быть видоизменена. Перемены могут касаться и типа работы камеры сгорания. Допустим, колосниковая решетка потребуется для тех случаев, когда задействуется твердое топливо. В то же время понадобятся особые горелки, если топливо газообразное либо жидкое. Смешанные варианты более удобны и практичны.

Радиаторы и система труб

Показатели температуры в паровой системе находятся в пределах +100…+130°С. По сравнению с водяными они намного выше. Вот почему для обустройства систем похожее оборудование применять не рекомендовано. Это касается труб из полипропилена и металлопластика. Предельные рабочие показатели указанных материалов лежат в пределах +90…+100°С, применять их строго запрещено.

Для магистрального трубопровода допустимы 3 разновидности труб. Стальные считаются наиболее дешевыми изделиями. Им удается выдерживать показатель температуры +130°С.

Конденсат, образуемый внутри деталей, приводит к быстрому разрушению материала труб. Нельзя забывать, что сталь неустойчива к коррозии. Агрессивная среда теплоносителя усиливает этот недостаток. Необходимо соединение с помощью сварки, что требует больших временных и трудовых затрат. Лучше брать трубы из оцинкованной стали. Эти изделия противостоят повышенным температурам и предполагают использование резьбового метода для соединения. Такой подход существенно упрощает рабочий процесс. Единственное, что может послужить препятствием для приобретения таких изделий, — их высокая цена.

Еще одним идеальным вариантом считаются трубы из меди. Материал пластичный, не боится термического воздействия, прочный, не подвержен коррозии. Чтобы соединить медные компоненты, прибегают к пайке. Медный трубопровод долговечный, однако стоит дорого.

Получается, что в плане сочетания цены и качества следует отдавать предпочтение стальным трубам, у которых имеется оцинкованное или антикоррозионное покрытие.

Как правильно рассчитать паровую систему

Остановив свой выбор на паровой системе, предстоит составить проект ее расположения в здании и выполнить предварительные вычисления.

Есть два варианта:

• произвести расчет основных компонентов парового отопления своими силами;
• обратиться за помощью к профессионалу – проектировщику.

Второй способ решения этого вопроса наиболее предпочтительный. Ведь только специалист, имея за плечами не один, удачно реализованный, проект по обустройству отопительной системы, способен учесть все пожелания владельца, не забыв о нормативных требованиях.

Если нет возможности и желания обращаться к проектировщику, можно приступить к самостоятельному расчету системы отопления паром. Можно использовать нормативы и полезные рекомендации из специальной литературы, например, из справочника проектировщика.

Для расчета предстоит взять план своего дома и посчитать площадь, которую требуется отопить. Затем обозначить места расположения радиаторов отопления.

При паровом отоплении часто используют вместо батареи регистры, выполненные из оцинкованных или оребренных труб. Они могут иметь дизайнерское оформление

Радиаторы подбирают в зависимости от требуемой мощности. Причем, важно учитывать технические характеристики понравившегося прибора – он должен выдерживать нагрузку при работе с паром.

Чугунные радиаторы лучше не использовать в устройстве парового отопления редко посещаемой дачи. Постояв холодными длительное время, они могут не справиться с резким нагревом и лопнуть

Сравнительный обзор разных радиаторов отопления и рекомендации по их выбору приведены в этой статье.

Рассчитывать длину паро- и трубопровода для конденсата лучше всего, находясь в самом помещении. Так удобнее планировать высоту их прокладки и места установки радиаторов, если они понадобятся.

Для парового отопления можно использовать металлические трубы из оцинкованной стали или меди

Подсчитав нужное количество погонных метров трубы, не стоит забывать о паровой арматуре – вентилях, тройниках, при необходимости – конденсатоотводчиках, насосе.

Для определения мощности парового котла потребуется вычислить объем всех отапливаемых помещений и умножить эту цифру на показатель требуемого количества энергии для обогрева 1 м3. Этот показатель зависит от региона проживания. Так, для европейской части показатель составляет 40 Вт.

Можно подсчитать мощность котла для 3-х комнатного дома с высотой потолков 2,6 м.

Сначала надо вычислить площадь отдельных помещений:

• 1-я комната: 5*2,95=14,75 м2;
• 2-я комната: 3*2,45=7,35 м2;
• 3-я комната: 2*5,4=10,8 м2.

Затем предстоит вычислить объем всего дома: 14,75*2,6+7,35*2,6+10,8*2,6= 38,09+19,11+28,08= 57,02 м3.

Теперь полученный объем надо умножить на потребности в тепле: 57,02*40 Вт=2288 Вт. К полученному значению надо добавить запас мощности не менее 20%: 2288*1,2=2745,6 Вт или около 3 кВт.

Второй вариант определения мощности – по площади. Условно принимается, что для отопления каждых 10 м2 требуется 1 кВт мощности котла + 30% запаса, если высота потолков не превышает допустимый уровень до 2,7 м.

Причем, нужно покупать агрегат на 20-30% превышающий вычисленный размер мощности. На практике специалисты советуют брать котел не менее, чем на 30% мощнее, чтобы он не работал на предел своих сил.

Использовать для парового отопления можно только сертифицированный агрегат. Брать самопальный котел весьма опасно – можно серьезно пострадать при его взрыве

Выбирать паровой котел следует от проверенного производителя. Агрегат должен иметь сертификат качества и гарантию завода, его выпустившего. Паровой котел обязательно оснащают предохранительным клапаном. Также, потребуются приборы контроля температуры и давления и редуктор для нормализации давления, если это потребуется.

Несколько схем реализации парового отопления

Соорудить паровое отопление своими руками не трудно, однако необходимо знать возможные схемы реализации и выбрать наиболее подходящие из них. Предстоит ответить на 2 основных вопроса:

• Однотрубная или двухтрубная будет система
• Разомкнутая или замкнутая разводка

Однотрубная или двухтрубная система

Необходимо определиться, каким из двух вариантов будут прокладываться трубы по дому:

• Однотрубная система
• Двухтрубная система

Реже используют однотрубную систему, так как в ней очень трудно регулировать паровой поток. Установка дополнительных устройств значительно увеличит первоначальные затраты на отопление.

Двухтрубная система потребует большего количества труб, однако она проще в монтаже и эксплуатации. Достаточно установить на выход термостатирующий конденсатоотводчик и на вход регулирующий вентиль.

Разомкнутая или замкнутая разводка

Конденсирующая жидкость может возвращаться обратно к нагревательному элементу по одному из двух контуров:

В разомкнутой системе конденсат поступает в бак самотеком. В последнем скопившаяся жидкость насосом подается на нагреватель. Необходимо правильно проложить трубы и выдержать уклон, чтоб вода стекала без определенных препятствий.

В замкнутой системе необходимо предусмотреть, чтоб на входе и выходе была достаточная разница давления для перетекания жидкости. При этом следует разместить паросборник таким образом, чтоб он был значительно ниже относительно отопительных радиаторов.

Располагать отопительный конвектор необходимо под каждым из окон. Таким образом он будет препятствовать появлению холодных сквозняков, быстро обогревая воздушные потоки.

Затем производится выбор и расчет прокладываемых труб. Очень важно правильно подобрать диаметр: внутренний объем должен составлять около 2 л на квадрат. Лучше остановиться на изделиях 20-25 мм в диаметре.

Установка котла рекомендуется в подвальном помещении, так как нагретый пар будет подниматься вверх. Если дополнительно совмещена водяной теплый пол – котел располагают выше половой поверхности.

Если обустраивается система «теплый пол», рекомендуется приобретать двухконтурный котел. Дом и пол должны работать независимо. Иногда умельцы около половой поверхности выводят помпу, однако такая система становится менее эффективной и более уязвимой.

Система «теплого пола»

«Теплый пол» обретает в последнее время все большую популярность. Зачастую его создают на основе электрического отопления, но при желании можно использовать и водяное. Установка такой системы – процедура сложная и трудоемкая. Под напольное покрытие укладываются полипропиленовые трубы (можно использовать и металлопластик), по которым будет циркулировать горячий теплоноситель.

Система «водяной теплый пол»

Также необходимо установить комнатный термостат – с его помощью будет регулироваться температура.

Схема разводки и установки регулятора

Подобная вариация системы «теплого пола» имеет массу достоинств по сравнению с электрической, главными из которых являются низкая стоимость и незначительная энергоемкость.

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.

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.

Нюансы при использовании парового отопления от печи

В кирпичных печах с теплообменником в дымоходе образуется больше сажи, чем обычно, и его приходиться чаще чистить.

При самотечной системе печь придется сооружать в подвальном помещении, чтобы конденсат свободно стекал в нижнюю точку.

Не следует пренебрегать установкой клапанов – они необходимы для безопасности и предотвращения аварий. Поскольку для насоса требуется электричество, нужно учитывать, что в случае отключения от сети остановить работу печи будет невозможно.

Отопление в деревянном доме

Паровое отопление в деревянном доме устанавливается по тому же принципу, что и в кирпичном. Необходимо лишь соблюдать меры пожарной безопасности – защищать деревянные поверхности от перегрева.