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.

Паровое отопление загородного дома. 9+ способов

Паровое отопление — один из самых распространенных типов обогрева дома в регионах с продолжительным зимним сезоном. Такое решение, наряду с воздушным и водяным отоплением, позволяет поддерживать постоянную температуру в обслуживаемых помещениях.

Стоит отметить, что наибольшее распространение подобная система получила на промышленных объектах, технологический процесс которых предполагает производство большого количества перегретого пара. Но в отдельных случаях такой вариант отопления применяется и для частных загородных домов, особенно в тех случаях, когда необходим обогрев нескольких построек, расположенных на одном участке, от одной котельной.

Принцип работы парового отопления

Перед тем как сделать паровое отопление, стоит разобраться в его особенностях и понять, подходит ли такая система для конкретного дома. Дело в том, что принцип его работы существенно отличается от привычного водяного, для его реализации требуется применение специального котельного оборудования, труб, устойчивых к высокому давлению и температуре.

Перегретый пар отличается способностью отдать большее количество тепловой энергии через сеть радиаторов, регистров. При этом реализовано два способа получения этой энергии — при непосредственном нагреве стенок теплового оборудования и конденсации пара. При переходе в жидкое состояние водяные пары отдают дополнительное тепло системе, что позволяет обеспечить более быстрый нагрев по сравнению с отоплением других типов.

Принцип действия парового отопления в частном доме довольно прост:

• Специальное котельное оборудование перегревает воду до температуры 110-130 градусов.
• Получаемый при этом пар, который имеет повышенное давление, перемещается по трубам и радиаторам системы, отдавая тепловую энергию.
• Обратное перемещение конденсированной воды к котлу осуществляется при помощи насосного оборудования или самотеком. Во втором случае трубы укладываются с уклоном.

Важно! Исходя из этого ко всем элементам системы ставят более жесткие требования по устойчивости к нагреву и давлению.

Особенности, плюсы и минусы систем парового отопления разных типов

Различают два основных типа парового отопления в доме:

• Однотрубная система — пар подается к тепловым приборам и возвращается к котлу по одной и той же линии сеть.
• Двухтрубная система — движения пара и конденсированной жидкости происходит по разным веткам сети.

Дополнительно различают открытую и закрытую системы парового отопления. В первой из них конденсат собирается в отдельной емкости накопителе и заново закачивается в систему отопления. Во второй теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру.

Среди преимуществ парового отопления обычно отмечают возможность быстрого прогрева обслуживаемых помещений даже при значительном объеме комнат. Именно по этой причине распространение такая система в основном получила на промышленных объектах, в многоквартирных домах при наличии дешевого источника пара, например, при подключении к сетям ТЭЦ, ТЭС.

Оборудовать частный дом таким отоплением будет сложно и дорого, и вот по каким причинам:

• Необходимо приобрести дорогостоящее котельное оборудование, способное работать с перегретым паром. Обычные котлы с такой задачей не справляются.
• Потребуется забыть о возможности применения полипропиленовых армированных труб, они не рассчитаны на высокую температуру и давление.

Важно! Следует учитывать и тот факт, что батарее нередко нагреваются до температуры 100 и более градусов, а это может стать причиной получения ожогов. Поэтому стоит задуматься о возможности реализации такой системы, особенно, если в семье есть маленькие дети.

И еще один нюанс, котлы не смогут работать на простой воде из-под крана, потребуется обязательная водоподготовка, снижающая наличие примесей. Без этого срок службы котельного оборудования и сети вряд ли дотянет даже до гарантийного.

Котлы для систем парового отопления

По сравнению с водогрейным это устройство имеет более сложную конструкцию. Это связано с необходимостью обеспечить безопасную эксплуатацию оборудования, работающего под повышенным давлением и температурой.

Паровой котел представляет собой вертикальную или горизонтальную установку, способную работать на различных видах топлива — твердом, жидком, газообразном. При нагреве теплоносителя (подготовленной воды) происходит ее интенсивное испарение. За счет повышения давления в системе и происходит движение пара по трубам сети к тепловым приборам.

Для частных домов производители предлагают установки низкого давления, в которых этот показатель не превышает 6 атмосфер. Дополнительно у них ограничивается и максимальная температура нагрева, которая не должна превышать 130 градусов.

Обращаем внимание! Самостоятельное изготовление подобных парогенераторов не допускается, они в обязательном порядке должны проходить испытания в различных режимах работы. А сделать это в домашних условиях, значит и гарантировать безопасность применения, невозможно.

Проектирование системы отопления — какой вариант выбрать

Наиболее часто применяется закрытая система, не требующая обустройства дополнительного конденсатосборника и установки циркуляционного насоса. Благодаря этому такое отопление обойдется несколько дешевле.

Сама система может иметь как одно-, так и двухтрубную сеть, при выборе следует учитывать следующие особенности:

• Однотрубная система более проста по конструкции, позволяет сократить потребность в материалах. Но она более шумна, движение пара и конденсата в обратном направлении довольно хорошо слышно, особенно, в небольших домах.
• Двухтрубная система таким недостатком не отличается, но ее монтаж обойдется существенно дороже за счет двукратного увеличения количества труб, которые потребуются.

Важно! Не рекомендуется заниматься проектированием и монтажом самому, все работы этого класса должны быть выполнены специализированными организациями. Любые аварии на паровых системах отопления способны стать причиной катастрофических последствий.

Трубы для парового отопления — особенности выбора

Для монтажа не применяют полипропиленовые, медные или металлопластиковые трубы с соединением при помощи обжимных фитингов. Единственный допустимый тип материалов — толстостенные стальные или медные трубы, которые соединяются исключительно при помощи сварки.

В отдельных случаях допускается подсоединение труб к котлу при помощи резьбовых фитингов. Но и они, и применяемые уплотняющие материалы должны быть устойчивы к воздействию перегретого пара. Поэтому сварка остается все-таки предпочтительным материалом.

Делать самому или доверить работу мастеру

В этом плане не может быть разногласий — все работы по проектированию и монтажу систем парового отопления должны выполняться только квалифицированными специалистами. Сама по себе котельная установка и сеть, работающая под повышенными давлением и температурой, являются источником повышенной опасности. Поэтому никакая самодеятельность в этом случае недопустима.

Если вы планируете самостоятельный монтаж, тогда стоит обратить внимание на отопление других типов, например, на водяное или воздушное.