ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПАРОВОГО ОТОПЛЕНИЯ

Системы парового отопления, как правило, применяются для отопления помещений с временным пребыванием людей (бани, прачечные, здания общественного питания и т. п.), а также производственных помещений с ограниченным выделением пыли или с выделением не- воспламеняющейся неорганической пыли.

Более подробные указания о применении систем парового отопления приведены в СНиП П-Г.7-62 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».

Недопустимо применять паровые системы отопления в зданиях, к помещениям которых предъявляются повышенные санитарно-гигиенические требования (жилых зданиях, больницах, детских комнатах), так как высокая температура поверхностей нагревательных приборов и труб является причиной разложения оседающей па них органической пыли.

Применение систем парового отопления ограничивается также отсутствием центрального качественного регулирования этих систем. Так, при изменениях наружной температуры температуру помещений можно регулировать лишь перерывами в подаче пара в систему отопления. Однако перерывы в подаче пара вызывают значительные колебания внутренней температуры, что отрицательно влияет на самочувствие присутствующих в помещении людей.

Такая регулировка температур помещений, кроме того, не исключает периодического перегрева приборов и приводит к перерасходу топлива. Перерасход топлива в этих системах вызывается также поступлением пара в конденсатопроводы.

Гидравлические удары и шум в паропроводах, присущие системам парового отопления особенно высокого давления, также ограничивают их применение.

Существенным преимуществом систем парового отопления по сравнению с системами водяного отопления является их экономичность (меньший расход металла). Объясняется это тем, что благодаря высокой температуре пара н высоким коэффициентам теплопередачи требуется меньше нагревательных приборов, чем для водяного отопления (при низком давлении на 30% и при высоком — на 45—50 %)

Большая подвижность пара, как теплоносителя, способствует быстрому прогреванию системы отопления. В паровых системах отопления почти полностью устраняется возможность промерзания приборов и труб как при пуске в действие системы, так и при ее эксплуатации.

Классификация, схемы, область применения и оборудование систем парового отопления.

В системах парового отопления используется свой­ство пара при конденсации выделять скрытую теплоту фазового превращения. При конденсации в нагрева­тельном приборе 1 кг пара помещение получает около 2260 кДж теплоты.

По сравнению с системами водяного отопления си­стемы парового отопления имеют следующие преиму­щества:

1) благодаря малой плотности пара он перемещает­ся с большими скоростями, вследствие чего требуются меньшие диаметры теплопроводов, чем при водяном отоплении, поэтому стоимость теплопроводов в системах парового отопления ниже, чем в системах водяного ото­пления;

2) больший коэффициент теплоотдачи от пара к стен­кам отопительного прибора (за счет высокой величины скрытой теплоты фазового превращения), благодаря этому и высокой температуре пара площадь поверхно­сти отопительных приборов в системах парового отопле­ния приблизительно на 25—30% меньше, чем в систе­мах водяного отопления;

3) быстрый прогрев помещений и выключение систе­мы из работы;

4) возможность использования систем отопления в зданиях повышенной этажности вследствие малой плот­ности пара.

Однако наряду со всеми перечисленными положи­тельными свойствами, пар имеет ряд существенных не­достатков:

1) невозможность центрального качественного регу­лирования (изменения температуры теплоносителя) по­дачи теплоты, вследствие чего в помещении трудно под­держивать постоянную и равномерную температуру; обеспечение постоянной температуры достигается пу­тем периодического выключения системы (регулирова­ние «пропусками»), что неудобно в эксплуатации;

2) загрязнение воздуха продуктами сухой возгонки (разложения) органической пыли, оседающей на по­верхность отопительных приборов;

3) большие теплопотери паропроводов;

4) сокращение срока службы паропроводов в резуль­тате попадания воздуха в систему при периодическом ее отключении, вызывающего интенсификацию корро­зии, особенно конденсатопроводов.

Недостатки пара как теплоносителя не позволяют использовать его для отопления жилых домов, обще­житий, детских и лечебных учреждений, библиотек, му­зеев и ряда других.

В соответствии со СНиП 2.04.05—86 системы паро­вого отопления рекомендуется устраивать в производ­ственных помещениях (согласно обязательному прил. 10), а также в лестничных клетках, пешеходных перехо­дах, вестибюлях и тепловых пунктах.

Классификация, схемы и оборудование систем парового отопления

Системы парового отопления подразделяют:

— по на­личию связи с атмосферой,

— по величине начального дав­ления пара,

— способу возврата конденсата в котел или в тепловую сеть,

— месту расположения паропровода и схе­ме стояков.

В настоящее время применяют открытые (сообщающиеся с атмосферой) системы отопления.

По величине давления, подаваемого в систему отоп­ления, различают системы отопления:

На рис. 9.1 показана схема замкнутой системы парового отоп­ления низкого давления с верхним распределением па­ра. Пар из котла по главному стояку 1, вследствие раз­ности давлений в котле и в отопительных приборах, поднимается в магистральный паропровод 2 и далее по паровым стоякам 3 и ответвлениям 4, снабженным вен­тилями, доходит до отопительных приборов. Здесь пар конденсируется, отдавая в отапливаемое помещение че­рез стенки приборов скрытую теплоту парообразова­ния. Образующийся при этом конденсат по конденсатным стоякам 5 и сборному конденсатопроводу б, прокла­дываемому с уклоном (не меньше 0,005) в направлении его движения, самотеком возвращается в котел, находящийся значительно ниже отопительных приборов, с тем, чтобы столб конденсата h уравновешивал давление пара в котле. Например, при давлении пара в котле р_изб= 0,02 МПа столб конденсата hдолжен быть не менее 2 м.

Для нормального удаления воздуха из системы диа­метр конденсатопровода в рассматриваемой схеме дол­жен быть таким, чтобы стекающий конденсат заполнял не больше половины диаметра трубы. Соблюдение это­го условия позволяет воздушное пространство конден­сатопровода с помощью трубы 7 сообщить с атмосфе­рой 9. Место присоединения трубы 7 к конденсатопроводу должно быть выше уровня воды //—// (см. рис. 9.1) не менее чем на 250мм; запорную арматуру на ней не устанавливают. При этом условии магистральный конденсатопровод никогда полностью не будет запол­няться водой. Такие системы называются системами па­рового отопления с «сухим» конденсатопроводом.

При большой протяженности паропровода в замкну­тых системах для уменьшения заглубления котельных конденсатопровод прокладывают ниже уровня воды в котле. Такой конденсатопровод называют «мокрым», так как он весь заполняется конденсатом. Воздух удаляется из системы отопления с «мокрым» конденсато-проводом через специальную воздушную сеть из труб диаметром 15—20 мм, присоединяемую к конденсатным стоякам выше возможного уровня конденсата в них на 250 мм.

Рис.9.1. Схема парового отопления с верхним распределением пара.

Рис.9.2. Система парового отопления с нижним распределением пара.

Система парового отопления низкого давления с нижним распределением пара отличается от системы с верхним распределением главным образом расположе­нием магистрального паропровода, при котором устра­ивают специальный гидравлический затвор или уста­навливают водоотводчик у дальнего стояка для отвода конденсата из стояков и магистрального паропровода (рис. 9.2).

Разомкнутые системы парового отопления (рис. 9.3) применяют при давлении пара Р_изб = 30 кПа и выше. В отличие от замкнутой системы конденсат в ней стека­ет не в котел 1,а в конденсатный бак 3, откуда насосом 2, включаемым автоматически или вручную, подается в котел. В этих системах парового отопления отопитель­ные приборы могут быть расположены на произвольной высоте по отношению к котлу.

Находит применение горизонтальная однотрубная проточная система, экономичная и вполне приемлемая для отопления больших помещений зданий в 1—2 эта­жа, в которых не требуется индивидуальная регулиров­ка теплоотдачи приборов. Паровое отопление высокого давления Р_абс>0,17 МПа обычно принимают в тех случаях, когда пар вырабатывается в заводских котельных и основным потребителем его является производство.

Рассмотрим узел управления и схему парового ото­пления высокого давления с верхним распределением пара (рис. 9.4). Пар из котельной поступает в узел уп­равления с давлением Ризб=0,6 МПа, которое необхо­димо производству. Для распределения пара установ­лен парораспределительный коллектор 2 с двумя ответ­влениями.

Так как для системы отопления здания пар может быть использован с давлением р_изб не выше 0,3 МПа, то для понижения давления с 0,6 до 0,3 МПа перед вторым парораспределительным коллектором уста­новлен редукционный клапан 3 с обводной линией 4(на случай ремонта). После редукционного клапана установлен предохранительный клапан рычажного ти­па 5, отрегулированный на р_;!3б = 0,3 МПа. Для наблю­дения за давлением на .торах имеются маномет­ры 1. Из второго парораспределительного коллектора пар поступает по главным стоякам и паропроводам 6 и отопительным стоякам 7 в нагревательные приборы. У приборов на паровой и конденсационной подводках ус­тановлены вентили 9; они необходимы для того, чтобы уменьшить пропуск пара в конденсатопровод и выклю­чить приборы. В системе парового отопления высокого давления возникают значительные термические удлине­ния трубопроводов (до 1,5—2 мм на 1 м). Для компенсации удлинений используют повороты трубопровода и на прямолинейных магистральных трубопроводах уста­навливают компенсаторы 8.

Системы парового отопления высокого давления при­меняют только разомкнутые. Для предотвращения про­рыва пара из отопительных приборов в конденсатопровод и конденсационный бак устанавливают конденсатоотводчики 10 или подпорные шайбы, которые пропускают конденсат и задерживают пар.

Рис.9.3. Схема горизонтальной однотрубной проточной разомкнутой системы парового отопления низкого давления с перекачкой конденсата.

1 – котел, 2 – насос для перекачки конденсата, 3 – конденсатный бак

Рис.9.4 Схема системы парового отопления высокого давления с верхним распределением пара.

Паровое отопление. виды и работа. применение. плюсы и минусы

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.

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.

Почему использование парового отопления в бытовых условиях иногда невозможно?

Несмотря на перечисленные выше достоинства, система парового отопления имеет эксплуатационные недостатки, и они настолько существенны, что из-за этого область ее применения ограничена

Поскольку принцип работы парового отопления существенно отличается от других, то, чтобы избежать ошибок при выборе, рассмотрим его более подробно, а также уделим внимание главным эксплуатационным недостаткам, по причине которых специалисты не рекомендуют отапливаться паром в частных домах

Эксплуатационные недостатки парового отопления в бытовом использовании:

Двухтрубная схема разводки системы отопления.

• отсутствует возможность регулировать теплоотдачу отопительных приборов с помощью изменения температуры теплоносителя;
• поверхность теплопровода постоянно имеет высокую температуру (от 100 градусов по Цельсию), что вынуждает производить перерывы в подаче пара в батареи, а это в свою очередь приводит к колебанию температурных показателей в помещении.
• благодаря своему устройству паровое отопление работает с шумом, особенно это ощущается при повторном запуске системы после перерыва.
• паровое отопление не является безопасной системой, поскольку при каких-либо неполадках можно получить сильнейшие ожоги из-за наличия высокой температуры в отопительных приборах, а также, если допустить полное выкипание воды в котле, он может расплавиться. Добавление в перегретый котел воды приведет к резкому образованию большого количества пара и по этой причине может произойти взрыв.
• перерывы в подаче пара могут привести к сокращению службы теплопроводов, так как вследствие этого они заполняются воздухом, который усилит коррозию внутренней поверхности труб.

Кроме того, неудобство парового отопления состоит в том, что в процессе использования системы необходима постоянная очистка воды от солей кальция, которые способствуют известковому отложению в трубах и котле. Для обслуживания парового отопления по всем правилам техники безопасности понадобится постоянно приобретать инструмент и такие материалы, как:

• колбы и пробирки;
• реагенты для определения жесткости воды;
• фильтр, в котором будет происходить обработка воды;
• активированный уголь;
• поваренная соль для регенерации угля.

Виды систем парового отопления

По способу устройства различают паровое отопление двух типов: с замкнутой и разомкнутой системой. В замкнутой системе конденсат стекает в специальную приемную трубу, которая заведена на соответствующий вход кота. Она уложена с небольшим уклоном, так что конденсат движется по системе самотеком.

Схемы открытой и закрытой системы парового отопления

В разомкнутой системе конденсат собирается в специальную емкость. При ее заполнении он подается в котел при помощи насоса. Кроме различного построения системы используется еще и разные паровые котлы — не все они могут работать в замкнутых системах.

Вообще, существуют системы парового отопления с давлением, близким к атмосферному или даже с более низким. Такие системы называются вакуумно-паровыми. Чем привлекательная такая установка? Тем что при низком давлении температура кипения воды снижается и система имеет более приемлемую температуру. Но сложность в обеспечении герметичности — воздух все время подсасывается через соединения — привели к тому, что данные схемы практически не встречаются.

Более распространено паровое отопление с небольшим давлением. Имеющиеся паровые котлы бытового назначения могут создавать давление не выше 6 атм (при давлении более 7 атм использование оборудование требует разрешения).

Типы разводки

По типу разводки паровое отопление бывает:

С верхней разводкой (паропровод находится под потолком, от него вниз идут трубы к радиаторам, внизу прокладывается конденсатопровод). Такая схема реализуется проще всего, так как горячий пар движется по одним трубам, остывший конденсат — по другим, система стабильна.

С нижней разводкой. Паропровод располагается на уровне пола. Эта схема — не лучший выбор, так как по одним трубам вверх движется горячий пар, вниз — конденсат, что часто приводит к гидроударам и разгерметизации системы.

С промежуточной разводкой. Паропровод укладывается чуть выше радиаторов — примерно на уровне подоконников. Система обладает всеми преимуществами верхней разводки, за исключением того что горячие трубы находятся в пределах досягаемости и велика вероятность ожога.

При укладке паропровод делают с небольшим уклоном (в 1-2%) в сторону движения пара, а конденсатопровод — в сторону движения конденсата.

Подбор котла

Паровые котлы могут работать на всех типах топлива — газе, жидком и твердом топливе. Кроме выбора топлива необходимо правильно подобрать мощность парового котла. Она определяется в зависимости от площади, которую потребуется отапливать:

• до 200 м2 — 25 кВт;
• от 200 м2 до 300 м2 — 30 кВт;
• от 300 м2 до 600 м2 — 35-60 кВт.

В общем и целом способ расчета стандартный — на 10 квадратных метров берут 1 кВт мощности. Это правило справедливо для домов с высотой потолка 2,5-2,7 м. Далее следует выбор конкретной модели. При покупке обращайте на наличие сертификата качества — оборудование опасное и должно быть протестировано.

Какие использовать трубы

Температуры при паровом отоплении нормально переносить могут только металлы. Наиболее дешевый вариант — стальные. Но для их соединения требуется сварка. Возможно также использование резьбовых соединений. Данный вариант бюджетный, но недолговечный: сталь во влажной среде быстро корродирует.

Медные трубы хотя бы не корродируют

Более долговечны оцинкованные и нержавеющие трубы, но их цена совсем не скромная. Зато соединение — резьбовое. Еще вариант — медные трубы. Их можно только паять, стоят они дорого, но не ржавеют. Из-за более высокой теплопроводности они еще более эффективно передают тепло. Так что такая система отопления будет суперэффективной, но и очень горячей.

Выбираем подходящие трубы

Разнообразие труб для отопительных систем на рынке очень велико. Весьма трудно сказать, какие из них лучше подойдут при обустройстве парового отопления – окончательное решение принимается исходя из собственных пожеланий и материальных возможностей.

Пластиковые и полипропиленовые модели не подойдут, так как они не в состоянии выдерживать высокие температуры в процессе эксплуатации. Остановить свой выбор рекомендуется на одном из следующих вариантов:

• Медь
• Сталь
• Оцинковка или нержавейка

Одними из более долговечных и надежных считаются медные трубы. Они себя отлично показали при работе с теплоносителями, температура которых близка к 100 градусам

Немаловажное преимущество – устойчивость к повышенному давлению и его резкому перепаду

Однако цена медных труб значительно дороже иных рассматриваемых вариантов. В среднем стоимость отопительной системы для частного дома площадью около 100 кв. м. обойдется на 20-25% дороже.

Стальные трубы прекрасно выдерживают высокие температуры и постоянные перепады давлений. Их рыночная стоимость более низкая и, как следствие, доступна широкому кругу потребителей.

Экономия средств не случайна. Главным недостатком использования стальных труб является невысокая антикоррозийная устойчивость. Соединять между собой изделия необходимо сварочным методом, поэтому придется наверняка заказывать услуги мастера.

Оцинкованные или нержавеющие трубы

Оцинкованные или нержавеющие трубы очень похожи по своим показателям на медные. Они прекрасно переносят высокие температуры, скачки давления. Они не нуждаются в сварке – достаточно приобрести соответствующего диаметра фитинги. Главным недостатком изделий является стоимость.

Читайте так же о том как своими руками сделать отопление в гараже

Что это такое и чем отличается от привычных водяных систем

Многие люди считают что паровое и водяное отопление — это одно и то же. Это ошибочное мнение. При паровом отоплении тоже есть батареи и трубы, есть котел. Но по трубам движется не вода, а водяной пар. Котел требуется совсем другой. Его задача испарить воду, а не просто нагреть ее до определенной температуры, соответственно, мощность его намного выше, так же как и требования к надежности.

Несколько паровых котлов

Элементы системы

При паровом отоплении по трубопроводу перемещается водяной пар. Его температура — от 130°C до 200°C. Такие температуры налагают особые требования на элементы системы. Во-первых, трубы. Это только металлические трубы — стальные или медные. Причем они должны быть бесшовными, с толстой стенкой.

Упрощенная схема парового отопления

Во-вторых, радиаторы. Подходят только чугунные, регистры или труба с оребрением. Чугунные при таких условиях менее надежные — в нагретом состоянии от контакта с холодной жидкостью они могут лопнуть. Более надежны в этом плане регистры из труб, змеевики или труба с прикрепленными к ней ребрами — отопительный прибор конвекторного типа. Сталь более терпима к попаданию холодной воды на ее разогретую поверхность.

Срок службы и область применения

Но не стоит думать, что стальная система парового отопления будет служить очень долго. В ней циркулирует очень горячий и влажный пар, а это идеальные условия для коррозии стали. Элементы системы быстро выходят и строя. Обычно они лопаются в самых изъеденных ржавчиной местах. При том что внутри под давлением находится пар с температурой выше сотри градусов, опасность очевидна.

Структурная схема котла для парового отопления

Потому паровое отопление признано опасным и запрещено для обогрева общественных мест и многоквартирных домов. Оно еще используется в некоторых частных домах или для обогрева производственных помещений. На производстве оно очень экономно, если пар — производная технологического процесса. В частных домах паровое отопление применяется в основном в домах сезонного проживания — на дачах. Все из-за того, что оно нормально переносит заморозку — воды в системе мало и она не может навредить, а также из-за его экономичности на стадии устройства (по сравнению с водяными системами) и высокой скоростью прогрева помещений.

Принципиальная схема

В магистрали устанавливают отдельные вентили, которые контролируют эффективное использование энергии пара и нормальное поступление теплоносителя к обогревательным приборам. Определённое оборудование устанавливают для сбора конденсата, если жидкости образуется большое количество.

Принципиальная схема парового отопления с низким давлением будет следующей:

• бойлер, газовый, электрический, работающий на жидком или твёрдом топливе;
• из него выходит труба с паром, который находится под давлением;
• из трубы делают отдельный отвод, который заполняется водой; это гидрозатвор; высота жидкости 200 мм; он необходим для контроля направления и давления пара;
• к приборам отопления теплоноситель проходит по падающей трубе; её устанавливают под наклоном к радиаторам; уровень наклона 1 мм/погонный метр трубы;
• если система предусматривает распределительный коллектор, то пар по нисходящей трубе проходит в отдельную ёмкость; из неё он распределяется по отопительным приборам;
• на входной трубе к радиатору устанавливают вентиль; на выходе монтируют тройник с пробкой; вентиль и тройник регулируют количество пара; необходимо, чтобы отопительный прибор поступало такое количество теплоносителя, которое необходимо для того чтобы конденсация проходила полностью;
• из радиатора парового отопления выходит обратная труба; это сухой конденсатопровод; его устанавливают под наклоном к котлу; при закрытой системе конденсат проходит по ней под действием гравитации; при открытой системе в трубе устанавливают циркуляционный мотор;
• на конденсатопроводе предусматривают воздушную трубку; она имеет выход в атмосферу; трубка необходима для продува системы;
• часть жидкости проходит по вертикальному отводу; это мокрый конденсатопровод; по нему вода попадает в колено, которое ведёт к котлу;
• из сухого конденсатопровода часть жидкости поступает в сухопарник;
• вода собирается в баке, в котором находится смотровое стекло; высота столба должна соответствовать уровню воды в гидрозатворе, 200 мм;
• из бака в котёл вода перекачивается насосом; возврат конденсата делают принудительным;
• вода в котле постепенно испаряется; чтобы её уровень был постоянным, предусматривают подвод; на мокром конденсатопроводе устанавливают вентиль для воды.

Чтобы в топке не образовывалась накипь, для воды предусматривают специальные фильтры. Они снижают уровень солей в жидкости и очищают её от грязи. Для монтажа паровой системы отопления с низким давлением рекомендуют делать верхнюю обводку труб. Магистраль располагают выше уровня котла.

Чтоб избежать повышения уровня конденсата в системе, и избежать гидроудара, предусматривают отводные петли для воды. В петлях устанавливают вентили, чтобы иметь возможность вывести лишнюю жидкость из системы.

5 Монтаж отопления – неужели это просто?

Монтируя паровое отопление своими руками, учитывайте размеры отапливаемой площади, количество и расположение радиаторов, запорно-регулирующей аппаратуры, фильтров и других элементов, необходимых для обеспечения нормального функционирования системы. Циркуляционный насос и паровентиляторы должны подбираться так, чтобы обеспечить эффективную циркуляцию теплоносителя

Важно принять во внимание, где будет размещать оборудование и как далеко будет расположен паровой котел

Монтаж парового отопления

Чтобы сделать паровое отопление самостоятельно, необходимо приготовить следующее оборудование и материалы:

• паровой генератор (котел);
• трубы для прокладки магистрали;
• радиаторы;
• контрольно-измерительные приборы;
• запорно-регулирующую арматуру.

В проектной документации должна быть указана длина труб, их количество и диаметр, а также используемые радиаторы или другие нагревательные элементы. Все это необходимо нанести на бумагу в виде схемы с подробным описанием всех нюансов. Когда проект и схема готовы, приступаем к монтажу. Монтируется система строго по схеме.

1. 1. На первом шаге подготавливаем поверхности, к которым будет крепиться оборудование. На стенах монтируем крепления, на которых будут держаться радиаторы. Затем крепим отопительные приборы на стены. Располагать их следует под окнами, чтобы исключить появление холодных сквозняков: воздушные потоки, поступающие извне, будут сразу же нагреваться. Кроме того, это исключит запотевание окон и сдвинет «точку росы».
2. 2. Далее устанавливаем котел (парогенератор) на бетонное основание. Пол изолируем пожаробезопасным материалом. Его лучше разместить в подвале, так как пары поднимаются вверх (или в гараже). Если планируется устройство теплых полов, то лучше купить двухконтурный котел, который будет разделять работу для дома и полов. В этом случае парогенератор располагаем выше половой поверхности.
3. 3. Расширительный бак устанавливаем с помощью специальных креплений в наивысшей точке системы отопления, его нужно включить в магистраль между парогенератором и радиаторами. По рекомендациям специалистов устанавливать открытый бак следует на самом близком расстоянии к отопительному котлу.
4. 4. На следующем этапе монтируем трубопровод. Начинать разводку будем с парогенератора. Трубу от него подводим к первому отопительному прибору, при необходимости обрезаем ее, если она слишком длинная. Затем соединяем все вводы и выводы. Аналогично делаем подключение трубы к следующему прибору, пока не соединим в единую магистраль все отопительные части. Трубы монтируются с наклоном 3 мм на метр для естественной циркуляции.
5. 5. Каждую батарею оборудуем краном Маевского, чтобы можно было удалять образовавшиеся воздушные пробки, которые будут мешать эффективной работе системы.
6. 6. Перед парогенератором устанавливаем накопительный бак, в котором будет собираться конденсат, а потом под естественным уклоном вода будет перетекать в отопительный котел.
7. 7. Магистраль замыкаем на отопительном котле, создавая, таким образом замкнутый контур. На котле устанавливаем фильтр, он будет задерживать частицы грязи, содержащиеся в воде, и по возможности циркуляционный насос. Патрубок, идущий от насоса к котлу, должен быть диаметром меньше, чем остальные трубы.
8. 8. На выходе из котла монтируем контрольно-измерительные приборы: манометр и клапан сброса.
9. 9. В систему включаем узел слива/залива для откачивания теплоносителя из системы по окончании отопительного сезона или при ремонте.
10. 10. После окончания монтажа проверяем систему на работоспособность и наличие течи. Устраняем все обнаруженные неполадки.

Использование парового отопления дешевле водяного, но в жилых помещениях его не рекомендуют устанавливать из-за опасности возникновения аварийной ситуации в случае порыва.

Принцип работы системы парового отопления

100 лет.

Что же оно из себя представляет?

Паровое отопление — это система обогрева паром, который образуется при закипании воды в котле, а затем поступает через трубы в радиаторы, установленные по всему периметру помещений.

Необходимые узлы системы парового отопления:

• котел — нагревает и накапливает воду;
• выпускной клапан;
• радиаторы;
• трубы;
• насос;
• топка.

Бывают открытые и закрытые системы отопления. В первом случае, вернуться в котел конденсату помогает насос. При закрытой системе отопления возникший конденсат самостоятельно попадает обратно в нагревательный котел под воздействием силы гравитации и по причине небольшого технологического наклона труб.

Различают системы с высоким (от 170 до 600 кг/м2), с низким давлением пара (от 100 до 170 кг/м2), а также вакуум-паровые (до 1 кг/м2). Такое разделение не случайно. Оно зависит от многих технических характеристик системы, например, от общей протяженности труб от котла до самого удаленного от него радиатора.

Кроме того, применяются следующие виды разводок труб:

• Однотрубная— когда и пар, и возвратный конденсат проходят туда и обратно по одной трубе. Но по этой причине возникает один недостаток — посторонние звуки в системе.
• Двухтрубная— по одной трубе пар проходит по системе, а по другой образующийся конденсат, возвращается в котел. Обе трубы замкнуты в едином цикле.

Собственники частных домов чаще выбирают именно двухтрубную систему. Почему? Дело в том, что данный вид разводки позволяет регулировать температуру в системе при помощи вентиля. При однотрубной это возможно только при снижении мощности или производительности котла, что влечет за собой риск недогревов в зимний период.

Виды топлива, необходимого для работы системы парового отопления:

• Твердое (дрова, уголь),
• Жидкое (мазут, солярка),
• Газ (природный).

В настоящее время существуют следующие типы паровых котлов:

1. Газотрубные (отличаются невысокой мощностью, но увеличение её может привести к взрыву).
2. Водотрубные (более современные и безопасные).

Второй тип котлов все более часто встречается в частных домах. Такие устройства подразделяются на следующие виды:

• Вертикальные — характерны наличием двух и более барабанов, располагающихся на разных уровнях.
• Горизонтальные — здесь к барабану еще присоединяются водосточные каналы, называемые коллекторами.

Составляющие стандартного нагревательного котла:

Нюансы при использовании парового отопления от печи

Если перед владельцем стоит задача создать самотечную систему парового отопления, то печь должна быть вынесена в подвальное помещение. Подобное решение поможет конденсату естественным путем стекать в самый низ.

Монтаж клапанов является необходимой операцией, так как их наличие положительно скажется на безопасности и поможет избежать аварий. Учитывая, что насос может работать только при наличии электричества, следует иметь в виду, что при перебоях с его подачей у вас не будет возможности отключить временно и печь.

Во время устройства парового отопления в частном деревянном доме используется аналогичная технология, что и в случае с кирпичным. Главное — предпринять соответствующие меры пожарной безопасности, так как из-за перегрева деревянных поверхностей увеличивается риск их возгорания.

Таким образом, прежде чем приступить к устройству парового отопления, следует познакомиться с его особенностями во избежание возможных проблем при установке, а также эксплуатации. Чтобы конечный результат вас не разочаровал, выполняйте работы в строго указанном порядке. Тогда в вашем доме на протяжении многих лет будет тепло и уютно.

Недостатки парового отопления и способы их устранения

• радиаторы от пара нагреваются выше 100°С, из-за чего они представляют опасность, особенно для детей и животных;
• система парового отопления работает шумно;
• управление температурным режимом затруднено;
• невозможность устройства водяных теплых полов.

Первый недостаток можно устранить, защитив радиаторы и поводящие трубы экранами. Существует огромный выбор этих декоративных элементов интерьера из дерева и пластика.

Деревянный экран защитит от случайного прикосновения к раскаленным радиаторам

Шумовой эффект в системе можно значительно снизить, если использовать антишумовые кронштейны для радиаторов при их монтаже, сам же парогенератор устроить в отдельном помещении.

Третий пункт устранить трудно. А вот для четвертого решение есть – водяные теплые полы при желании можно заменить пленочными инфракрасными.

Принцип работы парового котла

В первую очередь нужно понять, что называется паровым котлом. Паровой котел – это устройство, генерирующее пар. Существует два вида вырабатываемого пара – насыщенный и перегретый. Температура насыщенного составляет 100 градусов, а давление – 100 кПа. Перегретый пар разогревается вплоть до 500 градусов, а величина давления при этом может превышать 26 МПа. Насыщенный пар используется в агрегатах бытового назначения, а перегретый ввиду своих особенностей применим только на объектах промышленного масштаба.

Сырьем для создания пара является вода, которая перерабатывается в котле, работающем на любом виде топлива. Созданный пар в процессе работы преобразуется в теплоноситель, доставляющий тепловую энергию на участок его применения.

Независимо от особенностей конструкции конкретного устройства, общий принцип работы парового котла всегда остается неизменным:

• Первым делом воду проходит этап очистки и направляется в резервуар (обычно находящийся в верхней части устройства) при помощи электрического насоса;
• Накопленная в резервуаре вода поступает в трубы, ведущие к расположенному ниже коллектору;
• Из коллектора вода направляется вверх, поступая в зону нагрева;
• В трубе вода преобразуется в пар, выходящий вверх за счет разницы давлений жидкости и газа;
• В верхней части конструкции располагается сепаратор, позволяющий отделить пар от воды и отвести излишки последней в резервуар;
• Пар направляется в трубопровод и отправляется к потребителям;
• В парогенераторах этап нагрева осуществляется еще раз для достижения паром необходимого состояния.

Чтобы хорошо понять, как работает паровой котел, нужно также рассмотреть особенности его конструкции, о чем речь пойдет дальше.

Проектирование системы

Вариант схемы парового отопления

В жилых домах могут применяться различные проекты парового отопления дома. Различия обусловлены тем, какую площадь имеет дом, его этажность, количество комнат, а также желанием хозяев использовать в хозяйственных нуждах горячую воду. Трудно представить себе благоустроенный дом без горячей воды. Именно поэтому чаще всего используется двухконтурная конструкция системы. Одноконтурная схема системы парового отопления применяется, как правило, для обогрева нежилых помещений: гаражей, подвалов, складов. Таким образом, прежде чем приступить к установке отопительной системы, вам нужно будет провести ряд замеров, рассчитать необходимую мощность котла и составить проект расположения нагревательных приборов. Если вы никогда этим не занимались, то не лишним будет проконсультироваться со специалистами. Так вы убережете себя от ошибок, которые трудно будет исправить в уже готовой системе.

Особенности монтажа системы парового отопления

Устанавливать оборудование необходимо в самой низкой точке, лучше в подвальном помещении. Это необходимо для обеспечения движения теплоносителя по трубопроводу в системе с естественной циркуляцией, а также для свободного поступления конденсата в котел, так как продвигается он самотеком. Из-за особенностей работы парогенератора, необходимо оборудовать отдельную котельную. В месте установки котла нужно произвести работы по обеспечению безопасности, а именно: проложить асбестовые листы на стены.

Паровое отопление может обеспечиваться при помощи котла, работающего на газе, дровах, пеллетах или дизеле. Для создания полной автономности, лучше отдать предпочтение твердотопливному, независимому от подачи электроэнергии. Иногда, такую систему монтируют на базе существующего печного отопления.

Для этого монтируется теплообменник (конструкция из труб) на поверхность печи и подсоединяется к магистрали. Но нужно учесть, что пар, образующийся при горении дров, будет намного горячее. Поэтому такая система собирается только из металлического трубопровода. Паровое отопление монтируется при помощи таких составляющих элементов:

• Труба. Можно спаять систему из пластика или сварить металлический трубопровод. В виду того, что температура теплоносителя очень высока, лучше отдать предпочтение металлу.
• Радиаторы. При помощи пара нагрев производится быстрее, чем от других теплоносителей, поэтому алюминиевые радиаторы подойдут лучше. Они обладают наибольшей теплопроводностью.
• Запорная арматура. Устанавливается на каждый радиатор на входной и обратной трубе.
• Регулирующие элементы, автоматика. Манометр устанавливается для осуществления контроля за уровнем давления.
• Насос.
• Расширительный бак.

Схема данной системы прорисовывается и монтируется исходя из выбранного типа: открытая или закрытая. Закрытая представляет собой замкнутую систему трубопровода, по которой конденсат поступает в котел самотеком. Для этого отдается предпочтение трубам большого диаметра. Открытая подразумевает наличие бака, в котором накапливается конденсат, и насоса, который будет направляет остывший теплоноситель в котел.

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.