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.

Как сделать паровое отопление в частном доме

Одним из самых распространенных типов обогрева в регионах, где зимняя стужа держится довольно долго, по праву считают паровое отопление. По сравнению с воздушным и водяным решением, этот вариант исполнения позволяет хозяину жилища поддерживать максимально комфортные условия во всех помещениях независимо от погоды за окном.

Паровое отопление — это система отопления зданий, в которой роль теплоносителя в трубах выполняет водяной пар.

Хотя такой тип оборудования наиболее востребован на предприятиях, для функционирования которых нужны большие количества пара, но частные дома также снабжают практичными приспособлениями и даже используют их для нескольких построек на участке.

Хочу обратить внимание на принцип действия системы и рассмотреть общепринятые виды, которые пользуются популярностью. Не менее интересно будет узнать срок службы агрегатов и необходимые трубы, фитинги, переходы для монтажа парового отопления.

Вопрос, возможно ли сделать все своими руками задавал себе каждый второй человек, подробный алгоритм действий позволит оценить возможности и силы, прежде чем браться за работу, но во всех моментах необходимо разбираться последовательно.

Что такое паровое отопление в доме и чем отличается от водяных систем

Заблуждения некоторых людей о том, что первая система парового отопления и водяная схема – это одно и то же стоит сразу отбросить. Такие ошибки свойственны новичкам, но если обладать достоверной информацией, то никаких сомнений в отличии не возникнет. В обеих разводках есть незаменимые и обязательные составляющие, такие как:

Но вместо жидкости по магистрали движется пар, именно он отвечает за нужную температуру в помещениях и выступает в роли теплоносителя. Оборудование нужно закупать совсем другое, по сравнению с водяным типом, агрегат испаряет воду и преобразует ее в другое состояние.

В более простом варианте исполнения жидкость просто нагревается до указанного значения. Аппараты отличаются по мощности, ведь функциональные особенности разные, требования к надежности также повышаются.

Принцип действия системы парового отопления в частном доме

Процесс достаточно простой, его стоит описать подробно, дело обстоит так:

1. Оборудование нагревает воду до 130-200 градусов.
2. Полученный при этом пар имеет высокое давление и постепенно перемещается по разводке в помещениях, отдавая накопленное тепло.
3. Конденсированная жидкость возвращается для повторного цикла, чтобы стабилизировать процесс потребуется установка насоса, возможна укладка магистрали с наклоном, но говорить о хорошей производительности можно только при правильных просчетах.

Все элементы должны быть проверены и продуманы, к ним будут применяться совсем другие требования, чтобы не допустить возникновение эксцессов. На устойчивость к высокому давлению и нагреву обращают внимание в первую очередь.

Виды систем парового отопления

Однотрубный тип имеет свои недостатки, ближайшие радиаторы будут нагреваться существенно быстрее и интенсивнее отдавать тепло. Дальние батареи при произведении осмотра заметно меньше нагреваются, это относится к постройкам с большой площадью, в маленьких домах такая проблема замечается намного реже.

Двухтрубный вариант исполнения предполагает возврат конденсата по отдельной магистрали, чем обеспечивает полноценный и равномерный нагрев всех элементов, расположенных на разном расстоянии от оборудования. А также стоит рассмотреть три типа подключения.

Верхняя разводка

В этом случае трубы прокладывают выше радиаторов, от магистрали в зависимости от расположения приборов опускаются отрезки паропровода. Ниже батарей пускают систему для возврата конденсата, реализовать такую схему подключения достаточно просто. Из-за положительных характеристик подобный вариант стал популярным среди большинства потребителей.

Нижняя разводка

Сразу стоит заметить возможность возникновения гидроударов, конструкция достаточно часто теряет показатели герметичности. Это обусловлено движением пара и конденсата по одной и той же трубе, зачастую ее устанавливают немного большего диаметра, чем обычно. Располагается такая разводка ниже приспособлений для обогрева помещений в доме или на производстве.

Смешанный тип подключения

Чтобы сохранить все преимущества метода, трубы прокладывают сверху и немного выше уровня батарей, при таком расположении можно добиться максимального результата. Но не исключены случаи получения травм, ведь магистраль раскаляется до внушительных температур, просто облокотившись можно обжечься. Легкий доступ к трубам будет максимально опасен, если в доме проживают несовершеннолетние дети, но взрослым также нужно быть внимательными.

Где применяется

Высоких показателей экономичности можно добиться только при установке специального оборудования на производстве, где нужны большие объемы пара. Хотя из-за опасности общественные места и квартиры запретили оборудовать такими типами приспособлений, некоторые частные загородные дома большой площади достаточно удачно протапливаются.

Решение также отлично подойдет для реализации парового отопления на даче. Но к закупке составляющих нужно подходить максимально серьезно, некачественные элементы запросто лопнут при малейшем возникновении ржавчины, так как стенки несколько ослабнут.

Достоинства и недостатки

Плюсы можно считать значительными, к ним относится высокая эффективность, в момент конденсации 1 л. пара способен отдать 2300 кДж тепла, что является отличным показателем. Для качественного обогрева нужно установить небольшое количество батарей.

Как только произошел пуск котла, помещения начнут сразу нагреваться, это обусловлено малой инерционностью. Систему парового отопления нельзя назвать большой, в некоторых постройках обходятся даже установкой нескольких труб.

Недостатки также есть, все элементы постоянно нагреваются свыше 130 градусов. Такие изменения могут привести к следующим эксцессам:

1. Циркуляция воздуха становится очень активной, что чревато дискомфортом.
2. Воздух высушивается.
3. Трубы и радиаторы могут навредить кожному покрову в момент прикосновения.
4. Некоторые строительные материалы из-за высоких температур растрескиваются.

Регулировать подобный процесс достаточно проблематично, зачастую оборудование не отличается тонкой настройкой. Высокий уровень шума стоит тоже выделить, ведь о комфортном времяпрепровождении не может идти речь.

Срок службы

О долгом использовании не стоит задумываться всерьез, ведь даже стальная система, хотя и выглядит прочно при таких температурах, со временем даст сбой. Разгерметизация и повреждения замечались большинством специалистов.

Пар достаточно влажный и горячий, что чревато возникновением коррозии, фитинги и трубы будут терять прочность и становиться уязвимыми, а в определенный момент лопнут, нагревание выше сотни градусов позволяет убедиться в реальной опасности.

Элементы парового отопления частного дома

Поскольку водяной пар достигает высоких показателей температур, к составляющим следует относиться с особой внимательностью. Для них разработаны специальные жесткие требования, в противном случае выйти на должный уровень безопасности не получится.

В некоторых ситуациях показатели колеблются от 130 до 200 градусов, для реализации задуманного подойдут только чугунные радиаторы, регистры или экземпляры с оребрением. Сталь будет более надежной, ведь при попадании холодной воды она не лопнет в нагретом состоянии, чего нельзя сказать о чугунных образцах приспособлений.

Какие использовать трубы

К разводке также выдвигаются жесткие требования, стальная или медная труба максимально подходят для использования. При выборе продукции специалисты советуют обращать внимание на толщину стенок, она должна быть максимально надежной.

Бесшовные трубы также отлично подойдут для создания разводки, другие образцы не позволят быть максимально уверенным в защите от порывов и возникновения потопа.

Соединяется большинство элементов сваркой. Цену на оцинковку или нержавейку нельзя назвать бюджетной, но они в большинстве случаев имеют резьбовые фитинги. Медь также дорого стоит, для создания системы парового отопления потребуется пайка специальным агрегатом.

Как сделать паровое отопление своими руками

Вариант исполнения в большинстве случаев используется как автономный обогрев, загородные постройки достаточно быстро нагреваются, а оборудование позволяет существенно экономить бюджет.

Сконструировать все можно самостоятельно, затраты на топливо будут минимальными, если предусмотреть все нюансы, то на создание магистралей в частном доме своими руками также уйдет немного времени. Во всех моментах нужно развираться последовательно, чтобы не допустить ошибок и получить в результате качественную работу.

Проектирование системы парового отопления

Предпочтительней всего обращаться по этому вопросу к профессионалам, решившись на самостоятельное произведение манипуляций, стоит изучить нормативы и рекомендации специалистов. Существует достаточно много литературы, которой можно воспользоваться, я советую прибегнуть к справочнику проектировщика.

Прежде всего, необходимо достать документы на постройку и произвести анализ площади, после ее просчета обозначают места будущих радиаторов.

При подборе регистров стоит рассмотреть требуемую мощность, это максимально облегчит выбор прибора, возможно, для существующей постройки нужны небольшие батареи. Но они должны в обязательном порядке выдерживать нагрузку, стоит взглянуть на технические характеристики перед покупкой.

Схема парового отопления для дома

Поскольку двухтрубная система подключения является самой распространенной, нужно приводить пример, опираясь на нее. К распространенным схемам стоит отнести:

1. Тупиковую. Теплоноситель подается по определенной ветке на батареи, посредством отдельной трубы конденсат возвращается в оборудование, есть возможность балансировать нагрев элементов, чтобы они прогревались равномерно.
2. Попутная. Если контур протяжной, то этот вариант исполнения станет самым практичным, теплоноситель двигается в одном направлении с обраткой.
3. Коллекторная схема. Частный дом с большой площадью получится достаточно продуктивно оборудовать, чтобы привести каждую батарею в действие применяется отдельная двухтрубная разводка.

Монтаж на примере дровяной печи

Создать паровое отопление без опыта проблематично, ведь надежность всех элементов должна достигать 100%. Если уверенности в собственных силах нет, то лучше доверить процесс профессионалам.

Экономить на составляющих не стоит, а к выбору элементов необходимо относиться внимательно, технические характеристики будут на первом месте.

На примере печи работающей от дров можно понять алгоритм действий, монтаж не покажется сложным, если заранее просмотреть полезное видео: