Как работает паровое электрическое отопление?

В небольших дачных домиках, которые состоят из одной комнаты. Используют прямое электрическое отопление. Обогрев производится отдельным электрическим прибором. В частных домах, которые имеют несколько комнат, обустраивают паровую или водяную систему отопления. Она предполагает наличие теплоносителя.

При паровом обогреве в качестве теплоносителя выступает пар. Если есть возможность подключить жилище к газовой централи, то топку для системы обогрева выбирают на газе. Для установки требуется заручиться определёнными разрешениями государственных органов.

Часто вместо газа используют электричество. Для установки системы отопления не требуется никаких разрешений чиновников. Как работает паровое отопление на электричестве? Какова его принципиальная схема?

Описание схемы

Система парового отопления предполагает наличие котла с электрическим нагревателем и собственно магистраль, которая состоит из труб и радиаторов.

Котёл отличается компактными размерами. Для него не требуется оборудовать котельную. Его устанавливают в помещении. Производители предлагают множество разновидностей отопительного оборудования, которые отличаются нагревательным элементом, автоматическим управлением, дизайном.

В качестве нагревательного элемента в топке может быть использован ТЭН или электроды. Чаще всего выбирают ТЭНовое оборудование. Вода поступает в парогенератор, где нагревается и преобразуется в пар. Далее теплоноситель поступает в систему отопления. Оборудование предусматривает блок управления, с помощью которого можно регулировать температуру воды.

Топка с программным управлением имеет множество функций. Появляется возможность устанавливать определённые режимы микроклимата в помещении.

Система будет работать в определённые промежутки времени, поддерживая постоянную температуру в доме. Бойлер оснащен аварийным отключением в случае отсутствия воды в генераторе, снижения электрического напряжения, возникновения протечек.

Обогревательным элементом могут быть электроды. В парогенератор устанавливают 2 электрода. Между ними находится вода. Процесса электролиза не возникает, потому что на электроды подаётся переменное напряжение частотой 50 Гц. Ток проходит от одного элемента к другому, нагревая воду.

Неудобство котлов данного типа заключается в том, что электроды необходимо регулярно менять. Это предусмотрено технологией. Со временем они истончаются. Обогрев прекращается или становится неэффективным.

Паровое отопление может работать с низким и высоким давлением. Температура пара, который подаётся из электрического котла в систему, зависит от давления в парогенераторе. При атмосферном давлении вода закипает при 100 0С. Для получения пара требуется продолжительное время.

Чтобы работа топки была более эффективной, давление повышают. При показателе 0,2 МПа температура воды повышается до 120 0С за короткий период времени. При 0,5 МПа пар разогревается до 150 0С. В системе отопления используют насыщенный пар. Его получают при увеличении давления в 22,5 МПа. Вода закипает в считанные минуты. Для обустройства отопления в частном доме используют систему с низким давлением, 0,7 МПа.

Принципиальная схема системы:

• котёл, функционирующий от электроэнергии;
• гидравлический затвор, который контролируют выход пара;
• падающий паропровод; на нём устанавливают воздушную трубку; она соединена с атмосферой; трубка необходима для продувки системы при запуске;
• паровой вентиль, который устанавливают на входе отопительного прибора;
• из радиатора выходит труба; на ней устанавливают тройник с пробкой; тройник необходим для того чтобы контролировать выход конденсата; он обеспечивает полную теплоотдачу пара в радиаторе;
• отвод конденсата;
• перепускные петли для сбора конденсата;
• бак для жидкости;
• насос;
• труба, по которой вода поступает в котёл.

Для оттока конденсата предусматривают гидравлическую и принудительную методику.

Проходя по магистрали отопления, пар отдаёт своё тепло. При этом он охлаждается, преобразуясь в жидкость. Конденсат оседает на нижней стенке трубы и стекает вновь в котёл, где происходит его нагрев. При гидравлической системе обратную трубу устанавливают под наклоном. Конденсат проходит в топку под действием гравитации. Для более эффективного оттока жидкости и для лучшей наполняемости котла, используют циркуляционные насосы.

По монтажу труб отопления различают верхнюю, нижнюю и промежуточную развязку.

Рекомендуют использовать монтаж с верхней проводкой труб. При нижней обвязке конденсат будет проходить навстречу пару. Жидкость может подняться выше уровня пара, блокируя его поступление в радиатор или трубу. Данное явление может привести к гидравлическому удару. Чтобы этого не произошло, предусматривают отводные петли для конденсата.

Если развязка сложная, имеет высокий радиус и большую площадь, то для сбора жидкости устанавливают бак. Из него жидкость поступает в котёл с помощью циркуляционного насоса. Насос работает не постоянно. Он включается при повышении уровня воды в баке: используют поплавковую конструкцию.

Плюсы и минусы электрического котла

Электрическое паровое отопление используют для обогрева частных домов, теплиц. Их устанавливают на промышленных предприятиях: устанавливают оборудование повышенной мощности, которое вырабатывает насыщенный пар с высокой теплоотдачей.

Электрический обогрев имеет свои преимущества:

• при правильном использовании считается безопасным;
• оборудование легко установить и эксплуатировать; монтаж системы не отличается сложной схемой;
• не требуется разрешения на установку оборудования;
• при качественном монтаже, надёжной проводке котлы не станут причиной пожаров; они отключатся при малейшем нарушении режима эксплуатации;
• котлы оснащены программным обеспечением, что даёт возможность выбирать необходимые функции, устанавливая определённый микроклимат в помещении;
• производители предлагают электрические блоки, в которых уже встроено всё необходимое оборудование: циркуляционный насос, термостат, гидрозатвор; паровое отопление несложно установить своими руками; необходимо лишь подключить к топке магистраль труб;
• система работает бесшумно;
• при отоплении электричеством отмечается высокий КПД котла;
• оборудование имеет эстетичный вид; выбирают модель не только в соответствии с функциями, обращают внимание на дизайн.

Существенный недостаток системы заключается в её зависимости от наличия электроэнергии. Если в регионе часто случаются перебои с электричеством, то рекомендуют приобретать комбинированные котлы, которые могут функционировать от газа. Это сделает систему обогрева автономной.

Некоторые модели работают от напряжения 380 В. Если в доме не предусмотрено такое напряжение, то для подключения следует получить разрешения от государственных органов. В старых постройках сделать это затруднительно, придётся устанавливать соответствующую проводку.

Главным недостатком электрического отопления является высокая стоимость энергоносителя. Если систему обогрева использовать не каждый день, а по мере необходимости, то финансовые затраты не будут чувствительными. Перед тем как установить паровой электрический обогрев для дома необходимо выполнить некоторые расчёты. Они покажут насколько выгодно данное отопление.

Если мощность оборудования 7,5 кВт/ч, то в месяц будет затрачено 5400 кВт. Стоимость электроэнергии на отопление составит 27 тыс. руб., что не всегда приемлемо для домовладельца. Снизить затраты возможно за счёт дополнительного газового отопления.

YouTube responded with an error: The request cannot be completed because you have exceeded your quota.

Добавить комментарий Отменить ответ

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

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.