Паровое отопление

Принципиальная схема парового отопления низкого давления, показанная на рисунке ниже положение – а, состоит из котла, нагревательного прибора и связывающего их трубопровода. Пар, образующийся в котле, поступает в нагревательный прибор, отдает в нем теплоту испарения отапливаемому помещению, конденсируясь в воду, которая возвращается «самотеком» в котел для последующего парообразования.

Труба, по которой идет пар к прибору, называется паровой, а труба, по которой из прибора возвращается в котел конденсационная вода, — конденсационной.

При действии системы уровни воды в котле и в конденсационной трубе у прибора будут отличаться на величину H, равную давлению пара в котле (в м).

В отличие от системы водяного отопления, всегда заполненной водой, трубы и приборы системы парового отопления не всегда заполнены паром или конденсационной водой. Во время перерыва в действии система наполнена воздухом.

После перерыва при подаче пара в систему воздух должен быть удален из труб и приборов, так как он является помехой движению пара по трубам и ухудшает теплоотдачу нагревательных приборов.

На схеме показано вертикальное ответвление трубы с открытым концом, сделанное выше уровня, занимаемого конденсационной водой при работе котла.

Этим обеспечивается постоянное сообщение системы с атмосферой — ввод (засасывание) воздуха в систему при перерыве в работе и вывод (выдавливание) воздуха при возобновлении ее действия.

Системе парового отопления, построенной по такой схеме, с самотечным возвратом конденсационной воды в котел присущ органический недостаток — почти полное тепловое бездействие нагревательных приборов в случае их установки ниже уровня конденсационной воды в трубопроводах. Такие приборы будут заполнены не паром, а остывшей конденсационной водой.

Помещения, находящиеся на одной отметке с котельной, невозможно отапливать затопленными водой приборами системы парового отопления, построенной по самотечной схеме. Поскольку паровое отопление устраивается обычно в бесподвальных зданиях промышленного характера, то поэтому самотечные схемы на практике не применяются.

Исключением могут служить редкие случаи устройства самотечного парового отопления в зданиях с неотапливаемым подвалом, где располагается котельная установка.

Паровое отопление низкого давления (до 0,7 ати) устраивается обычно только по разомкнутой схеме (рисунке ниже положение – б) с перекачкой конденсационной воды из бака в котел центробежным насосом. Устройство системы при этом несколько усложняется. В нее вводится конденсационный бак и центробежный насос с электродвигателем (это оборудование устанавливается в котельной).

Принципиальная схема парового отопления низкого давления

а — с самотечным возвратом конденсационной воды в котел; б — с перекачкой конденсационной воды в котел (разомкнутая схема); в — то же, при расположении котельной вне здания; 1 — котел; 2 — конденсатоотводчик; 3 — конденсационный бак; 4 — центробежный насос; 5 — коллектор парораспределитель; 6 — труба для удаления воздуха; 7 — обратный клапан.

Кроме этого, на конденсационном трубопроводе устанавливается конденсатоотводчик (конденсационный горшок), пропускающий воду и воздух, но задерживающий пар до его полной конденсации (на рисунке ниже).

Конденсатоотводчик термостатический

«Санитарно-технические устройства зданий»,
В.В.Конокотин

В конденсатоотводчике термического типа находится герметическая цилиндрическая коробка с волнистыми стенками (сильфон), к которой прикреплен конусный клапан. Сильфон заполнен этиловым спиртом. При входе пара в конденсатоотводчик спирт нагревается и испаряется….

Достоинство парового отопления заключается в его относительной дешевизне, так как при одинаковой тепловой мощности диаметры труб и поверхность нагрева приборов системы парового отопления оказываются меньшими, чем при водяном отоплении. Кроме…

Как устроена паровая система отопления низкого давления?

Паровое отопление используют для обогрева помещений в частных домах. Система имеет несложную конструкцию. Её легко монтировать. Теплоносителем является пар, который подаётся из котла под определённым давлением. На промышленных предприятиях оборудуют отоплением высокого давления. При выходе показатель достигает 600 кг/м2.

Для монтажа используют оборудование высокой мощности. Чтобы миновать аварийных ситуаций в системе, для обогрева жилых помещений устанавливают агрегаты мощностью 10 кВт. Этого достаточно, чтобы создать нормальный микроклимат в доме. Пар выходит из котла под давлением 100-170 кг/м2. Показатель считается заниженным. Температура теплоносителя может достигать 150 0С. Радиаторы разогреваются до 100 0С и более.

Паровые системы низкого давления устанавливают в дачных домиках, в теплицах, для обогрева гаражей. Какова схема монтажа? Какое оборудование используют для отопления?

Характеристика системы

Для монтажа парового отопления с низким давлением используют стандартную схему. Необходим котёл, в котором создаётся определённое давление и выдерживается необходимая температура, чтобы преобразовать воду в пар. От котла отходят трубы, по которым пар поступает в радиаторы. Топка должна располагаться ниже паровой магистрали.

В дальнейшем теплоноситель остывает. В трубах образуется конденсат в виде жидкости. Она стекает по той же трубе или для неё предусматривают отдельный отвод. Вода поступает в топку, где вновь нагревается и в виде пара выходит в тепловую магистраль. Цикл повторяется.

1. Паровая система отопления низкого давления может быть открытой или закрытой. При закрытой системе конденсат проходит в топку по наклонной трубе. На него действуют законы гравитации. При открытой системе для нагнетания жидкости в топку используют циркуляционный насос.
2. В зависимости от отвода конденсата предусматривают однотрубную или двухтрубную схему отопления. При однотрубной системе пар и конденсат находятся в одной трубе. Теплоноситель проходит поочерёдно ко всем обогревательным приборам. Недостаток состоит в том, что температура пара в последнем радиаторе снижается. Обогрев дома может быть неравномерным. К тому же, есть опасность, что конденсат поднимется до высокого уровня и перекроет выход для пара. Данное явление может спровоцировать гидроудар.
3. При двухтрубном монтаже теплоноситель проходит по магистрали по отдельному выходу. В радиаторах предусматривают отвод для воды. Для больших домов предусматривают коллектор, который распределяет теплоноситель по отопительным приборам.

Если в системе используют котёл на жидком или твёрдом топливе, то для него необходимо выстроить отдельную котельную. Под домом её располагать не рекомендуют. В случае аварийной ситуации могут пострадать и домочадцы, и жилище. Стены и дверь выстраивают из огнеупорного материала. Электрические котлы располагают в помещении.

Принципиальная схема

В магистрали устанавливают отдельные вентили, которые контролируют эффективное использование энергии пара и нормальное поступление теплоносителя к обогревательным приборам. Определённое оборудование устанавливают для сбора конденсата, если жидкости образуется большое количество.

Принципиальная схема парового отопления с низким давлением будет следующей:

• бойлер, газовый, электрический, работающий на жидком или твёрдом топливе;
• из него выходит труба с паром, который находится под давлением;
• из трубы делают отдельный отвод, который заполняется водой; это гидрозатвор; высота жидкости 200 мм; он необходим для контроля направления и давления пара;
• к приборам отопления теплоноситель проходит по падающей трубе; её устанавливают под наклоном к радиаторам; уровень наклона 1 мм/погонный метр трубы;
• если система предусматривает распределительный коллектор, то пар по нисходящей трубе проходит в отдельную ёмкость; из неё он распределяется по отопительным приборам;
• на входной трубе к радиатору устанавливают вентиль; на выходе монтируют тройник с пробкой; вентиль и тройник регулируют количество пара; необходимо, чтобы отопительный прибор поступало такое количество теплоносителя, которое необходимо для того чтобы конденсация проходила полностью;
• из радиатора парового отопления выходит обратная труба; это сухой конденсатопровод; его устанавливают под наклоном к котлу; при закрытой системе конденсат проходит по ней под действием гравитации; при открытой системе в трубе устанавливают циркуляционный мотор;
• на конденсатопроводе предусматривают воздушную трубку; она имеет выход в атмосферу; трубка необходима для продува системы;
• часть жидкости проходит по вертикальному отводу; это мокрый конденсатопровод; по нему вода попадает в колено, которое ведёт к котлу;
• из сухого конденсатопровода часть жидкости поступает в сухопарник;
• вода собирается в баке, в котором находится смотровое стекло; высота столба должна соответствовать уровню воды в гидрозатворе, 200 мм;
• из бака в котёл вода перекачивается насосом; возврат конденсата делают принудительным;
• вода в котле постепенно испаряется; чтобы её уровень был постоянным, предусматривают подвод; на мокром конденсатопроводе устанавливают вентиль для воды.

Чтобы в топке не образовывалась накипь, для воды предусматривают специальные фильтры. Они снижают уровень солей в жидкости и очищают её от грязи. Для монтажа паровой системы отопления с низким давлением рекомендуют делать верхнюю обводку труб. Магистраль располагают выше уровня котла.

Чтоб избежать повышения уровня конденсата в системе, и избежать гидроудара, предусматривают отводные петли для воды. В петлях устанавливают вентили, чтобы иметь возможность вывести лишнюю жидкость из системы.

Первым признаком нарушения циркуляции в системе отопления являются холодные радиаторы. Частой причиной тому является засорение труб, котла или насоса грязью или солями. Чтобы избежать данной поломки, на входной трубе в котёл устанавливают фильтры или отстойники, которые необходимо регулярно менять или чистить.

Для парового отопления используют оцинкованные трубы: стальные могут ржаветь. Ржавчина засоряет отопительные приборы, способствует созданию воздушной пробки и засорению.

Подбор оборудования

Для монтажа отопительной системы необходимо позаботиться о соответствующем оборудовании. Необходимо правильно подобрать котёл для нагрева воды. Принимают во внимание мощность, тип топлива, конструкцию оборудования. Мощность топки выбирают в соответствии с площадью помещений, в которых оборудуют отопление.

• Для небольших дачных домиков приобретают парогенератор не более 10 кВт.
• Для частного дома, общая площадь которого 200 м2, выбирают котёл мощностью 20-25 кВт.
• Если необходимо наладить паровое отопление в коттедже, площадью в 300 м2, то приобретают оборудование большей мощности, в 35 кВт.
• На каждые 100 м2 должно приходиться 10 кВт.

Предпочтительнее оцинкованные или медные трубы. Они должны быть бесшовными. Монтаж магистрали проводят посредством сварки. Места соединения должны быть надёжными, чтобы давление пара не вызвало их деформации. В качестве обогревателей приобретают радиаторы для парового отопления. Оборудование для водяного обогрева не подойдёт: диаметр входных и выходных патрубков в них меньше, чем у паровых приборов.

Схема парового отопления не отличается сложностью. Магистраль можно сделать своими руками. Следует быть внимательным и осторожным. Неправильно собранные узлы, некачественное оборудование может привести к аварийной ситуации. Часто случается разрыв соединительных швов в магистрали.

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

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.