Схема парового отопления — разбираемся в принципе работы и устройстве системы

Паровое отопление по-прежнему востребовано в частном жилом секторе, с помощью эффективной схемы парового отопления обогревают загородные коттеджи, дачные дома. Тем самым владельцы недвижимости предпочитают использовать в качестве носителя тепла пар.

Одно время принцип работы парового отопления использовался для теплоснабжения крупных зданий. Пар для этой цели получался в результате работы специальных устройств – парогенераторов или же он был побочным продуктом некоторых производственных процессов. Сейчас такой тип теплоснабжения успешно используется в собственных домовладениях.

Схема парового отопления частного дома состоит из обогревательных котлов компактных размеров и ее конструктивные элементы отличаются доступностью, поэтому она способна составить достойную конкуренцию традиционно используемым водяным системам.

Особенности парового отопления

В настоящее время схема парового отопления в частном доме представляет собой недорогое и одновременно эффективное решение проблемы теплоснабжения загородного строения.

Подобные отопительные системы обладают массой преимуществ, среди которых хочется выделить следующие:

• высокий КПД. Оборудование способно работать на протяжении длительного времени без потери первоначальных характеристик. Использовать его выгодно по причине высокой производительности;
• в конструкции отсутствуют затраты теплоты. Данные положительные моменты достигаются в результате использования труб с меньшим сечением. Пар, в отличие от воды имеет хорошие теплоаккумулирующие характеристики, он отлично передает тепло посредством радиаторов;
• даже самое большое помещение прогревается очень быстро. Согласно инструкциям, прилагаемым к паровому оборудованию, пар характеризуется невысокой инерционностью, поэтому и обогреваются комнаты с высокой эффективностью за короткое время.

Принцип работы парового отопления

До того, как установить паровое отопление самостоятельно, необходимо разобраться с принципом его действия. Сначала воду в паровом котле доводят до состояния кипения, и она начинает испаряться. Затем пар поступает в трубы и радиаторы, а благодаря конденсации возвращается назад в нагревательный котел.

Воздух в трубах паровых отопительных конструкций не задерживается, поскольку вытесняется паром, подаваемым под высоким давлением, и поэтому проблемы с завоздушиванием в них отсутствуют. Наружу воздух выводится по воздухоотводным трубам.

Варианты схем парового отопления

В настоящее время существует большое количество отопительных схем, функционирующих при помощи такого теплоносителя как пар. Естественно, что цена создания системы теплоснабжения и ее эффективность напрямую зависят от того, какая задействована схема парового отопления.

В небольших по площади коттеджах и собственных домах часто пользуются отопительными системами с применением пара под низким давлением, порядка 100-170 кг/ кв.м. Не меньшей популярностью пользуются вакуумно-паровые конструкции – в них давление достигает 100 кг/кв.м.

Также паровые отопительные системы отличаются по способу возврата конденсата в нагревательный котел.

• открытыми (разомкнутыми) – конденсат собирается в специальном баке и перекачивается после охлаждения в котел для последующего нагрева;
• закрытыми (замкнутыми) – в них монтируют широкого диаметра трубы, по которым конденсат возвращается в нагревательный агрегат самотеком.

Самостоятельный монтаж паровой системы

Самостоятельно обустроить паровую систему отопления несложно. Главное во время работы уделять внимание каждой детали и придерживаться определенных правил.

Создание парового теплоснабжения производится поэтапно:

Составление проекта. Данный документ необходимо утвердить в соответствующих государственных органах контроля. В нем указывают места расположения радиаторов, впускного клапана, нагревательного котла. Также потребуется чертеж отопительной конструкции и расчет парового отопления.

Подготовка котельной. Как видно на фото, при обустройстве помещения важно обеспечить его защиту. Для этого стены обшивают негорючим материалом, например, можно использовать листовой асбест. На этом этапе также заливают фундамент для монтажа котла.

Установка котла. Его помещают ниже уровня расположения трубопроводов и радиаторов. Это позволяет передвигаться пару по отопительной конструкции вверх. Одновременно конденсат станет направляться в котел самотеком. Читайте также: «Принцип работы и устройство парового котла – различия, преимущества».

Монтаж трубопроводов и установка отопительных радиаторов. Основное, на что обязательно нужно обратить внимание – это правильный выбор типа труб (предпочтение желательно отдать медным изделиям) и диаметр изделий. Их необходимо монтировать в здании. Запрещено использовать пластик, который не способен выдерживать высокое давление в системе.

Когда создается паровое отопление в частном доме – схема предусматривает монтаж радиаторов путем использования сварки или резьбового соединения. Главное в этом вопросе – соблюдение герметичности, в противном случае трубы, находясь под высоким давлением, станут пропускать пар. Читайте также: «Как сделать паровое отопление в частном доме своими руками – виды систем, выбор котлов, труб».

Установка нагревательного котла и датчиков. На теплоагрегате должен иметься манометр и прочие регулирующие устройства.

Тестирование работоспособности отопительной системы. Обычно для проведения таких работ следует пригласить профессионалов. Специалисты соответствующей квалификации выполнят правильно процедуру первого пуска агрегата и отопительной системы в полном соответствии с существующими нормами и стандартами.

Когда в процессе стартового запуска возникнут проблемы, тогда их срочно требуется устранить. Иначе эксплуатировать конструкцию теплоснабжения запрещено. На каждой батарее должно быть установлено два крана – один для регулировки температуры, а второй – для отключения системы.

Виды паровых систем

Котлы, которые используются, когда обустраивается схема парового отопления одноэтажного дома или здания большей этажности, представлены сегодня на рынке в широком ассортименте.

С их использованием оборудовать можно два типа схем:

• одноконтурную систему – обеспечивает обогрев дома паром;
• двухконтурную конструкцию – пар применяется не только для обогрева дома, но и для нагрева воды. Эти схемы удобны, практичны, функциональны и производительны.

Нагревательные котлы для паровых систем работают на разных видах топлива, например, угле и природном газе. Оборудовать паровой системой можно любой дом, вне зависимости от расстояния до газовой магистрали.

Паровые системы отопления

Одна из важнейших систем жизнеобеспечения в нашем довольно неласковом климате — отопление. Есть несколько различных способов сделать систему подогрева. И одни из них — паровое отопление. Система эффективная, но применяется очень редко — слишком много у нее минусов.

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.

Достоинства и недостатки

Паровое отопление — не самое популярное, но оно имеет как положительные, так и отрицательные моменты. Причем плюсы довольно значительны:

• Высокая эффективность обогрева. Дело в том, что пар в системе не просто нагревает до какой-то температуры радиаторы и трубы. Из-за большой разницы температур он конденсируется. А при конденсации 1 литр пара отдает 2300 кДж тепла. Тогда как при остывании того же количества воды на 50°C отдается только 100 кДж. Потому для обогрева помещения требуется очень небольшое количество радиаторов. В некоторых случаях достаточно некоторого количества труб.
• Так как паровое отопление — система небольшая, она имеет малую инерционность. Нагреваться помещение начинает буквально через несколько минут после пуска котла.

Пар в радиаторах конденсируется, Стекает вниз, затем отводится через специальный трубопровод

Недостатки паровых систем отопления еще более впечатляющие:

• Высокая температура пара приводит к нагреву всех элементов системы до 100°C и выше. Это приводит к следующим последствиям:
  • очень активной циркуляции воздуха в помещении, что некомфортно, а, порой, и вредно (при аллергии на пыль);
  • воздух в помещении пересыхает;
  • горячие элементы системы травмоопасны и их надо закрывать, причем и трубы тоже;
  • не все строительные материалы нормально переносят длительный нагрев до таких температур, потому выбор отделочных материалов весьма ограничен (по сути, это только цементная штукатурка с последующей окраской термостойкими красками).
• Простое паровое отопление имеет очень ограниченные возможности по регулировке теплоотдачи. Есть только один способ изменять температуру — сделать несколько параллельных веток и включать их по мере необходимости. Второй способ — отключать котел при перегреве и включать после того, как помещение остынет. Этим процессом управляет автоматика, но такой способ далеко не самый комфортный, так как наблюдаются постоянные колебания температуры.
• Система шумная. При движении пар довольно сильно шумит. В производственных цехах это не очень мешает, а в частном доме может быть проблемой.

Как видите, паровое отопление — не лучший выбор, хотя и довольно недорогой в обустройстве.

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.

Схема парового отопления с верхней разводкой

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.