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.

Чем выгоднее отапливать дом. Разберем газ, электричество, дрова и уголь

Мы уже затрагивали тему, чем выгодно отапливать дом и хотели бы продолжить и провести сравнения самых популярных и не очень видов топлива для России. Огромное количество наших граждан живет в частных домах и когда приходит зима – задаются вопросом чем же выгодней отапливать дом. Самое первое, что всплывает в памяти это – конечно газ, электричество, дрова и уголь, есть и менее традиционные источники такие как отработка, дизельное топливо (это актуально для северных районов, где кроме этого вида топлива нет альтернатив), но их применение для широкого круга потребителей точно не будет экономичным.

В общем, давайте подумаем – что более выгодно и экономично из представленных вариантов.

Давайте вместе попробуем определить и дать оценку разным системам отопления, то есть проведем расчет и прикинем какой источник будет оптимальным. Сейчас начинает набирать обороты электрическое отопление, однако около 60% еще стабильно отапливаются газом, а в некоторых регионах и многоквартирные дома тоже отапливаются газом. Для примера давайте возьмем квартиру или дом 100 кв.м. Такая площадь оптимальная для проживания 3-4 человек. Давайте начнем расчет. Исходные данные ниже.

Заданные условия

Наша задача отопить дом или квартиру 100 кв.м, если верить СНИПАМ то, получается надо приложить тепловой энергии в 100 Вт на 1 кв.м, то есть если у нас сто квадратных метров; нам нужно энергии — 100 Х 100 = 10 000 Вт или 10 КВт много это или мало? Достаточно немало по-моему мнению!

Как будем считать?

Давайте возьмем простую схему, она покажет нам полную картину:

Предположим, что сейчас морозы, система отопления работает 50/50, то есть 5 минут греет, 5 минут отдыхает. Исходя из этого система работает в сутки ровно 12 часов! Конечно, если у все очень хорошо утеплен дома или квартира, то интервал будет не 50 на 50 и система отопления будет включаться значительно реже, но как показывает практика таких утепленных жилищ не так много!

Условия заданы, начинаем выявлять — что же выгоднее:

Отопление газом

Первое условие газ у вас должен быть подведен, подведение и подключение стоит достаточно дорого.

Второе для площади 100 кв. м будет достаточно 10 кВт максимум 15кВт если вы хотите, чтобы оборудование работало не на полную мощность и его ресурс увеличился.

Третье, сейчас газ стоит около 5-6 рублей, все зависит от географии нашей страны. У нас в городе 5,27 рубля, поэтому и буду считать по этому тарифу.

Газ достаточно энергоемкий продукт, при его горении выделяется много тепла! Современные газовые котлы имеют очень высокий КПД от 80 до 90%. Занимают мало места и абсолютно автономны в работе и не требуют постоянного ухода. Котел у нас есть, теперь система отопления, как правило это чугунные или алюминиевые батареи, которые подключены к полипропиленовым трубам – оптимальное решение.

Ну что определились, переходим к расчетам по газу

У меня есть очень наглядный пример такого дома (утеплен не очень хорошо, есть старые места, которые нужно дополнительно изолировать), газа в день уходит (в холодную погоду) примерно 10 – 12 кубов, давайте возьмем по максимуму 12.

Давайте возьмем для примера дом, который утеплен так себе, не очень хорошо, есть места, которые надо дополнительно утеплить. Для отопления такого дома газа примерно уходит 11 – 12 кубов. Предлагаю взять по максимуму 12 кубов.

Если вывести конечное потребление, то 12 Х 5,27 р = 63,24 р. Тогда за месяц получается 63,24 Х 30 дней = 1897,20 рублей! Терпимо!

Отопление электричеством

Для такого типа отопления нет необходимости в сложных инженерных системах, пожалуй, это и делает их привлекательными.

Сейчас существует много систем, которые стремятся сделать электроотопление дешевле и эффективнее, перечислю по пунктам:

Тэновые котлы, которые нагревает теплоноситель (обычно воду или антифриз) в системе.

Электродные котлы, вместо ТЭНА там используется специальные пластины, которые нагревают воду эффективнее.

Отдельные ТЭНЫ, просто врезают батарею.

Теплые полы, есть как пленочные, так и проводные.

Можно еще очень долго перечислять, сейчас разновидностей все же очень много, и каждый производитель хочет заявить, что он изобрел просто «ноу-хау». Но, по сути, опять же все зависит от того, как у вас утеплен дом! Стены должны быть теплыми – иначе просто будете топить улицу.

Можно долго перечислять всевозможные электросистемы, их очень много и каждый утверждает, что его система — это «Ноу-хау». Но по факту все опять зависит от степени утепленности вашего дома. Если стены холодные, то вы топите улицу вот и все.

Сейчас киловатт электроэнергии стоит – около 3 рублей (беру средний по России).

Давайте предположим — что какому-то производителю удалось снизить расход энергии до 80 Вт – метр, при отдаче тепла как у газа в 100 Вт – метр.

Мы уже знаем — что отопление у нас работает 12 часов. Тогда 80 Вт умножаем на 100 метров = 8 КВт/час. А так как мы топим дом 12 часов, то: — 12 Х 8 = 96 Квт в день!

Если перевести в деньги, то это – 96 Х 3 р. = 288р в день, за месяц 288 Х 30 = 8640 рублей! Просто «ОПУПЕТЬ»!

Не очень выгодное отопление!

Дрова, уголь и прочее

Не смотря на газ, электричество многие по-прежнему топятся дровами и углем.

Дрова

Для дров достаточно сложно вывести какую-то формулу. Здесь все зависит от материала (дуб, береза, сосна и.т.д) все горят по-разному и дают разную тепловую энергию. В дополнение ко всему вам необходим сарай для дров или углярка для угля, а это уже дополнительные расходы и место.

Знаю, что для некоторых отапливатся дровами вообще бесплатно, но это только для некоторых. Давайте посчитаем если дрова для нас не бесплатны. Машина дров примерно 6 кубов этого примерно должно хватить на отопительный сезон. В деньгах это примерно 10-12 тысяч рублей, если разделить на 6 месяцев отопления, это 1500 – 2000 рублей в месяц!

Уголь

Уголь выйдет немного дороже, но его нужно меньше, и он дольше держит температуру (покупаем около 3 кубов). Если подбивать в сухом остатке это те же 2 т. р. – месяц.

Пеллеты

Новая система отопления, специальные недешевые котлы, которые неплохо автоматизированы.

Рассчитать потребление также непросто! Исходя из своего опыта, скажу — потребление пеллет в месяц примерно на 2 – 2,5 тысячи рублей – наши 100 квадратов.

На первом месте оказался ГАЗ с большим отрывом, пока по эффективности ему нет равных.

На втором месте дрова, паллеты и уголь как вариант если нет другой альтернативы в виде газа. Из минусов хлопотно и много мусора).

Третье – собственно электричество, конечно многие сейчас могут мне сказать – да что ты тут насчитал, у меня все намного меньше, я расходую на 100 квадратов, 4000 – 5000 р. — месяц, на электричество! Ребята может быть это и так, но подумайте, сколько бы вы тогда потратили на газ? Вообще копейки! Многие топятся электричеством только из-за того, что нет выбора и не будет, потому как район отдаленный и газа просто рядом НЕТ!

И замыкает тройку электротопление. Наверное, многие скажут – да что ты тут придумал, у меня намного меньше выходит расход по электричеству на 100 кв. м 4-5 т.р в месяц! Возможно, это и так, но представьте сколько бы вы тратили на газу? Копейки! Наверняка многие топятся электричеством только лишь потому, что нет другой альтернативы и район отдален от магистрального газопровода.