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 установить насос для парового отопления?

Система парового отопления может быть гравитационной или принудительного типа. В гравитационной системе паропровод и труба, по которой проходит конденсат, находится под наклоном. На пар и на жидкость действуют силы гравитации, которые заставляют теплоноситель и конденсат циркулировать в магистрали.

Гравитационные системы устанавливают в небольших частных домах, в хозяйственных постройках, в теплицах, организуют отопление в гараже. Схема контура закрытая, без насоса.

При принудительной системе отопления устанавливают циркуляционный насос. В магистрали с жидкостным теплоносителем насос подключают при выходе из котла. Он способствует нагнетанию жидкости из котла в тепловую магистраль.

В системе с паром помпу устанавливают для конденсата, который выходит из накопительного бака. Она призвана нагнетать жидкость из магистрали в котёл. В системе отопления используют насос мокрого и сухого типа. Каковы их отличительные характеристики? Как установить оборудование в систему?

Как устроен циркуляционный насос?

Циркуляционные насосы имеют небольшие размеры. Их задача передвигать жидкость по системе отопления. Для этого им не нужны большие мощности. Помпы могут различаться по форме, расположению патрубков. Выбирают такую модель, чтобы её удобно было подключить к трубе. Устройство практически всех насосов для отопления одинаковое.

Они имеют следующие компоненты:

• корпус;
• вал с крыльчаткой и ротором; вал входит в корпус насоса;
• крыльчатка имеет наклонные лопатки; устройство в некоторых справочниках называют рабочим колесом;
• двигатель; с боковой стороны корпуса двигателя находится клеммная коробка, в которой заключена вся электрика; необходимо следить, чтобы между клеммами всегда было расстояние не менее 3 мм;
• воздушный винт; он укреплён на корпусе двигателя; его ослабляют, если необходимо вывести воздух из помпы.

Выбирают помпу, которая работает от напряжения 220 В. Розетка и двигатель необходимо заземлить. Как функционирует оборудование?

Пар под действием гравитации проходит по отопительным приборам, где охлаждается. В виде жидкости он проходит на нижнюю стенку трубы. Через конденсатопровод жидкость выводится из обогревательных приборов.

Чтобы она не скапливалась в системе, предусматривают накопительный бак. Вся вода по наклонной трубе проходит в него. Из бака выводится патрубок, к которому подключается водяной фильтр и насос для парового отопления.

1. Запускают мотор. Начинает вращаться рабочий вал, который заставляет двигаться крыльчатку. Она начинает вращаться.
2. Вода поступает на крыльчатку, которая наклонными лопастями продвигает её по трубе в котёл.
3. По мере продвижения небольшой порции жидкости в патрубке создаётся разряжение, которое способствует поступлению воды из накопительного бака.
4. Лопасти захватывают новую порцию жидкости и продвигают её по системе.
5. Происходит процесс принудительного движения конденсата.

Различают насосы мокрого и сухого типа. Для небольших частных домов, где не требуется создавать высокую циркуляцию воды, используют помпы мокрого типа. Работают они не очень шумно, ломаются редко.

Для дома в 2 этажа необходимы более мощные моторы, которые способны продвигать по системе большое количество воды. Выбирают насосы сухого типа. Они мощные, но издают высокую вибрацию при работе, создают много шума. Срок эксплуатации у них меньше, но их легко отремонтировать. Необходимо изучить, как установить насос в магистраль, чтобы отопительная система работала всегда в штатном режиме.

Производители часто предлагают насосы с определённой скоростью вращения крыльчатки. Конструкция не предусматривает регулирование скорости работы помпы. Технические новинки имеют до 4 скоростей. Стоят они дороже, но регулирование насоса способствует улучшению работы отопительной системы. Обогрев помещений будет более эффективным.

Насосы мокрого типа

Насосы мокрого типа выбирают для парового обогрева частных домов, площадью не более 300 м2, для отопления гаражей. Их используют при обогреве больших теплиц, птичников, ферм для животных. Схема помпы стандартная.

Ротор и стартер располагаются в защитном стакане, чтобы на них не попадала вода. Уплотнители предохраняют попадания жидкости внутрь стакана. Все остальные детали соприкасаются с водой. В этом есть свои преимущества.

Вода, омывая все компоненты помпы, смазывает их, тем самым делая их работу эффективнее. Насосы мокрого типа, при правильном использовании, послужат около 50 лет. Необходимо следить, чтобы в насосе не скапливался воздух. Он увеличит нагрузку на рабочие детали, что приведёт к их быстрому изнашиванию.

Для вывода воздуха в конструкции предусмотрены специальные выходы. Они располагаются в верхней части мотора и на передней стенке корпуса. Через верхний патрубок воздух выходит при работе системы. Если необходимо провести ремонтные работы, то открывают винт на передней стенке.

Насосы сухого типа

Если внутри насоса мокрого типа находится вода, то в помпе сухого типа с жидкостью соприкасается только крыльчатка. Ротор и вся электрическая схема защищена кожухом. Водой он не омывается. Кожух с прокладками, предотвращают доступ жидкости к электромотору.

Мотор включают в сеть, нажимают «пуск». Начинает вращаться муфта, которая заставляет работать крыльчатку. Лопасти крыльчатки в свою очередь порционно захватывают воду из накопительного бака и продвигают её к котлу.

Преимущество насосов сухого типа состоит в том, что в нём исключается завоздушивание. Работа становится более эффективной. Помпа имеет некоторые недостатки. Его необходимо регулярно смазывать. В устройстве мокрого типа данную функцию выполняет вода.

Как установить помпу?

Помпу можно установить на трубе вразрез. Для этого в корпусе предусмотрены выходные патрубки. Недостаток данного монтажа заключается в том, что при поломке оборудования придётся демонтировать трубу. Снять устройство будет затруднительно.

Чтобы иметь возможность без осложнений заменить насос или проводить ремонтные работы, для подключения к трубе используют шаровые краны, байпасы, накидные гайки. Сначала собирается рабочий блок. После этого его устанавливают в трубу.

При ремонтных работах краны перекрывают доступ воды к насосу. Жидкость начинает поступать по магистрали к котлу под действием гравитации: необходимо установить конденсатопровод над наклоном.

В строительных магазинах можно приобрести уже готовый блок с циркуляционным насосом для парового отопления. Его подключают к магистрали без дополнительных осложнений. При выборе необходимо обращать внимание на возможность подсоединения рабочего блока. Он может предназначаться для вертикального или для горизонтального подключения.

При выборе циркуляционного насоса учитывают диапазон рабочих температур, максимально допустимое давление. Обращают внимание на тип мотора, на его размер и монтажную длину. Вся электрика должна быть хорошо защищена от попадания воды. При покупке необходимо проверить систему отвода воздуха. Особенно это важно для парового отопления. При завоздушивании насоса его работа прекратится.

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.