Возможные схемы парового отопления в частном доме, использование печки и роль парогенератора в системе

Схема парового отопления в частном доме имеет несколько вариантов реализации. В создании схемы для дома своими руками необходимо ознакомиться со всеми возможными вариантами и выбрать самый оптимальный.

Каждая частная постройка в круглогодичном, а не сезонном, использовании, требует наличия для комфортной жизни всех коммуникаций: горячего водоснабжения, канализацию, водопровод, отопления дома. Автономное собственное отопление имеет огромное преимущество: окончание отопительного сезона и его начло в желаемое время.

Индивидуальный обогрев собственного дома возможен с использованием разного теплоносителя, разной системы. Варианты создания схем своими руками так же выполнимы. Паровое отопление в частном доме (рис 1) является старейшим способом создания комфорта для проживания, поддержания оптимального температурного режима в помещениях.

Рис. 1 Система отопления на пару

Паровая система в доме, ее составляющие элементы

Паровое отопление возможно реализовать, выбрав одну из его разновидностей. В состав любой схемы парового отопления частного дома входят:

• Парогенератор (источник тепла);
• Трубопровод;
• Элемент для нагрева;
• Прибор контрольного измерения;
• Детали для запорного регулирования.

Можно использовать и электрический парогенератор. В трубопровод входят паропроводы и конденсатопроводы. Паропровод транспортирует пар, а конденсатопровод выполняет роль отводчика для конденсата.

Конденсат может двигаться несколькими способами, поэтому конденсатопровод может быть:

Самотечный конденсатопровод подразумевает движение конденсата по направлению к емкости, которая накапливает конденсат, трубопровод в таком случае имеет уклон. Напорный конденсатопровод подразумевает движение конденсата из-за разности давления.

Наполненность конденсатопровода может быть разной, поэтому этот элемент бывает:

Сухой бывает в том случае, если трубная система отопления не заполнена водой полностью, а мокрый – заполнение водой постоянное.

Рис. 2 Мини-схема системы на пару

Паровая система имеет свои отрицательные стороны, которые проявляются:

• шумной работой во время отопления;
• очень накаленной поверхностью элементов отопления;
• сложным управлением тепловой отдачи элементов отопления;
• сроком службы, который значительно короче, нежели в других систем (водяной).

Иногда, элементы парового отопления могут нагреваться и до 100 градусов выше нуля. Нужно быть внимательным, избегать контакта с оборудованием во избежание получения ожога.

Паровое отопление в частном доме имеет ряд преимуществ:

• компактный размер элементов системы отопления;
• тепловая отдача от отопительных составляющих очень высокая;
• помещения прогреваются очень быстро;
• теплоноситель поступает в каждую точку, при этом его отопительные качества остаются на высоком уровне;
• экономия во время эксплуатации.

Во время уплотнения происходит выделение тепловой энергии. Теплоноситель поступает к элементам отопления по трубопроводам транспортировки пара. Конденсация способствует отдачи тепла стенками оборудования. Далее происходит движение конденсата к сборной емкости, а потом к котлу для дальнейшего нагрева.

Рис. 3 Котел, работающий на пару

В котел отопления движение теплоносителя происходит по принудительной схеме с помощью насоса или естественной схеме самотеком. Повтор данного процесса происходит циклично. Чтобы избежать встречи с движущимся конденсатом, магистраль монтируется под уклоном по направлению к движущемуся пару. Подпорная шайба или конденсатоотводчик могут быть использованы для исключения попадания пара к конденсатопроводу.

Схемы парового отопления

Паровое отопление в частном доме (рис 2)может осуществлять с использованием разных схем, реализация которых возможна своими руками. Паровое отопление может быть замкнутым и разомкнутым. Дело все как происходит возвращение конденсата в исходную точку тепла.

Рис. 4 Парогенератор электрический

Замкнутая система отопления подразумевает возврат конденсата от элементов отопления к тепловому источнику из-за разного давления. Такая система эффективно работает при размещении паросборника на низком уровне относительно элементов отопления.

Разомкнутая система отопления подразумевает попадание конденсата к накопительному баку самотеком. Насос помогает перекачивать конденсат к тепловому источнику.

Лучше использовать трубы с широким диаметром в случае, когда возврат конденсата обратно к котлу отопления происходит самотеком. В частном доме, небольшом коттедже является актуальным использование системы отопления с невысоким паровым давлением: от 100 кг на кв. м до 170 кг на кв. м вакуумно-паровая система так же является актуальной, ее рабочее давление колеблется до 100 кг на кв. м.

В большом частном доме эффективней использование системы, которая имеет высокое рабочее давление пара. Показатель может доходить до 600 кг на кв. м.

Система отопления паром в доме использует котел (рис 3), который можно выбрать благодаря широкому ассортименту. Создать можно систему:

• одноконтурную;
• двухконтурную.

Рис. 5 Использование печки

Одноконтурная система подразумевает обогрев паром лишь дома. А двухконтурная система – обогревать помещения дома паром, и параллельно снабжать дом горячей водой. Проживание в доме с двухконтурной схемой удобно и практично, а главное, система выдает высокую производительность.

Установка и создание схемы своими руками

Создать систему отопления на пару своими руками не очень сложно. Придерживаясь определенных правил, можно уверено дойти до финиша.

• Составить план. Документ утверждается государственными органами. В нем указывается, где будут расположены батареи, выпускной клапан, размещение котла, вся чертежная схема парового отопления.
• Проведение работ своими руками в котельной. Помещение должно быть противопожарным. Стены оббиваются негорючими материалами. Заливается фундамент под котел.
• Установка котла выполняется по уровню ниже, чем размещен трубопровод и радиаторы. Такой монтаж обеспечивает циркуляцию пара в направлении вверх по всей системе отопления, движение конденсата будет самотечное к котлу. Трубы играют важную роль, они не должны быть пластмассовые, лучше использовать медные. Медные трубы самые крепкие, выдерживают высокое давление, не дадут трещину во время эксплуатации.
• Установка радиаторов своими руками требует умения обращаться со сварочным аппаратом. Эти элементы соединяются с системой при помощи сварки и резьбовым соединением. Обязательно нужно следить за герметичностью соединений, чтобы пар никаким образом в дальнейшем не смог покинуть свое место назначения.
• Последний этап – установка котла, разных датчиков, манометра и других элементов.

Парогенератор и его важность

Парогенератор для отопления дома обязательным элементом, который служит для нагревания воды. Парогенератор может иметь в своей основе ТЭН, использовать электродный нагрев или индукционный.

Пар, находящийся в парогенераторе, эффективно используется для обогрева частного дома, зданий. Популярность использования парогенераторов вызвано благодаря большому количеству энергии при превращении воды на пар и конденсации. Пар из прибора удобен в отоплении, нагреве разных средств, химреакторов и т. д.

Чаще парогенератор использую в создании:

• теплообменника;
• отопительной системе;
• паровой рубашки автоклавов.

Парогенераторы (рис 4) имеют весомые преимущества, в отличие от себе подобных:

• КПД 98%;
• быстрый запуск и оперативное выключение оборудования (6 минут);
• самый экологически чистый способ обогрева: пар не вредит окружающей среде;
• экономичный вариант обогрева, нет затрат на топливо.

Парогенератор позволяет заметно сэкономить, так как его применение может позволить прекратить централизованную поставку теплоносителя.

Рис. 6 Обогрев многоэтажного коттеджа

Печь и ее роль в паровом отоплении

Старейшим способ обогрева является печь. Актуальной постройка остается и по сей день. Печь для парового отопления дома (рис 5) использовалась первой в роли главного нагревательного элемента появления системы. Процесс обогрева дома происходит следующим образом: огонь греет трубопровод, проходящий сквозь печь. Циркуляция теплоносителя происходит благодаря температурной разнице.

Осуществлять замену котла на печь бессмысленно. Но в ситуации, когда печь уже существует, то можно обойтись и без монтажа дорогостоящего котла.

Не целесообразность демонтажа печи в доме:

• дрова и уголь являются самыми дешевыми ресурсами для топки;
• разборка печи потребует вложение и финансов и больших сил;
• система парового отопления не автоматическая, а механическая, поэтому риск поломки минимальный;
• целесообразно использовать печь в загородных домах, где поблизости лес;
• отопление не зависит от подачи теплоносителя по трубам, система контролируется лично владельцем дома.

Недостатки использования печи:

• Если печь находиться непосредственно не в доме, а в другом здании, тогда возможны большие тепловые потери. Ситуацию можно сгладить, утеплив трубопровод, соединяющий дом и постройку с печью.
• Температура подогретого теплоносителя часто достигает отметки + 100. Показатель можно снизить единственным способом: приоткрывая топку, плотно закрывая поддувало печи, внутреннюю температуру в системе можно стабилизировать. Не стоит надеяться, что прекратив, разжег огня в печи, температура понизится.
• Система не работает в автоматическом режиме. Подбрасывать сырье в топку печи приходится и ночью, в противном случае наутро батареи будут остывшими.
• В той комнате, которой находится печь, периодически может возникать дымовая завеса.
• Загрязнение дымохода и его периодическая чистка, использование не всегда хорошо просушенных дров, плохого качества угля, низкий показатель атмосферного давления являются неприятными моментами в использование печи в системе.

Отапливать дом паром выгодно, если необходимо обогреть близ прилегающие пристройки возле дома, коттеджи в несколько этажей (рис 6). Если в семье есть дети, то их лучше держать подальше от оборудования, во избежание получения ожогов. Все взвесим, можно точно заявить, что паровая система обогрева экономически выгодное вложение и отличается высокой производительностью.

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.