Схема парового отопления

Особенности системы парового отопления

Паровое отопление по принципу работы сходно с водяным. Только в нем, как очевидно из названия, в качестве переносчика тепловой энергии по контурам служит пар. Расчет и монтаж такой схемы обогрева впервые был произведен в XVIII столетии, что стало возможным с началом применения в промышленности паровых установок. А первые отечественные системы парового отопления заработали в начале XIX века.

Принцип работы и особенности

По прошествии двух столетий произошло много качественных изменений техники и технологии производств, что способствовало совершенствованию материалов и оборудования, применяемых, в том числе, в данных схемах обогрева. Сложилось несколько разных способов их построения и расчета. Тем не менее, структурно все варианты системы схожи. Принцип работы несколько различается только в деталях. Паровое отопление базируется на таком составе устройств и элементов:

• котел или иное изделие, служащее источником тепла и способное преобразовать энергию горючего сырья (или электроэнергию) в энергию пара;
• радиаторы, осуществляющие передачу тепла от пара в атмосферу помещений;
• коллектор, служащий аккумулятором образованной после охлаждения пара воды;
• соединяющие элементы, образующие целостный контур, посредством которых производится движение пара по системе;
• дополнительные изделия (насос, различная арматура и т. п.).

Схема устройства парового котла

Принцип работы прост: тепло переносится паром от котла в радиаторы, а затем вода, сконденсировавшаяся в них, возвращается через коллектор обратно при помощи насоса (или самотеком). Паровое отопление, несмотря на наличие сегодня множества других систем, по-прежнему можно встретить как в промышленных сооружениях, так и в жилых зданиях. Его часто применяют с тем расчетом, чтобы обогрев помещений был практичным и эффективным. Достоинства системы парового отопления проявляются в таких вещах:

• КПД котла или другого теплоисточника близок к единице благодаря почти полному отсутствию потерь в теплообменниках;
• невелики габаритные размеры соединительных элементов, поскольку больших диаметров для нормальной работы не требуется, при этом контур может охватывать сооружения практически любой высоты;
• радиаторы становятся «огненными» в течение непродолжительного времени после начала работы котла;
• радиаторы и соединительные элементы не разрушаются в случае замерзания;
• отсутствуют экологически грязные побочные продукты эксплуатации (для большинства типов котлов);
• использование пара в качестве циркулирующего по контуру теплоносителя не влечет за собой лишних расходов.

Паровое отопление применяется там, где его недостатками можно пренебречь. Их немного, и все они обусловлены природой теплоносителя, которая лишает систему гибкости в управлении. Перечень таков:

• нет способа плавной настройки температуры радиаторов;
• температура радиаторов и соединительных элементов настолько высока, что вызовет ожог при контакте с их поверхностями;
• вышеприведенные недостатки способствуют еще одному – сокращению срока службы системы.

Схемные решения

Схема парового отопления для конкретного здания разрабатывается с тем расчетом, чтобы при наибольшей эффективности нести наименьшие затраты, как на монтаж, так и при последующей эксплуатации. К примеру, на производстве уже может находиться парогенерирующее оборудование, участвующее в технологической цепочке. К нему целесообразнее дополнительно присоединить обогревающие радиаторы, нежели оснащать помещения какой-либо иной системой. Конечно, возможность подобного подключения должна подтверждаться расчетами. Для частного строения, в котором имеется печь, на ее базе путем некоторой доработки также можно наладить работу такой схемы. Или же, выполнив расчеты и подобрав подходящие оборудование и материалы, от котла до насоса, построить систему «с нуля».

Паровое отопление может функционировать, будучи реализовано разными способами. Если взять такой параметр, как давление пара в системе (абсолютное), то можно выделить следующие варианты:

• вакуум-паровой (до 0,10 МПа);
• с низким давлением (от 0,10 до 0,12 МПа);
• с повышенным давлением (от 0,12 до 0,17 МПа);
• с высоким давлением (св. 0,17 МПа).

Для обеспечения долгой безаварийной работы требуется выполнить расчет, чтобы после монтажа трубы и др. соединительные элементы, котел, насос, радиаторы и т. д. не вышли из строя из-за их неспособности выдерживать давление в системе. Паровое отопление, в зависимости от того, каким образом осуществляется поступление воды в парогенератор по завершении предыдущего цикла, распадается на два вида: замкнутое и разомкнутое. В первом варианте отсутствует насос.

Жидкость стекает под влиянием собой же образованного столба, т. е. самотеком. Данный вариант характерен для системы парового отопления с низким давлением, в которой радиаторы располагаются на достаточно высоком относительно котла уровне. В разомкнутой схеме присутствуют коллектор и насос, который подает воду в котел. Данный вариант применяется там, где монтаж системы с самотечным способом возврата воды невозможен или нецелесообразен.

Конструктивно паровое отопление в части соединительных элементов может реализовываться одним из двух способов:

В первом случае система парового отопления прокладывается из двух каналов – паропроводящего и конденсатопроводящего. Радиаторы подсоединяются к ним параллельно вертикальными отводами. Во втором случае пар и вода, образованная в процессе конденсации, перемещаются последовательно сквозь устройства и элементы схемы. Открытость или закрытость последней определяется наличием либо отсутствием непосредственного сообщения с воздухом внешней среды.

Открытость характерна для систем с низким давлением. В этом случае замкнутого вида схема имеет контакт с воздухом посредством трубы «сухого» конденсатопровода, а разомкнутого вида (с насосом) – посредством коллектора. Паровое отопление с повышенным и высоким давлением оборудуется по закрытому принципу.

Расчет и монтаж

Паровое отопление, как и почти любое другое, требует внимания к этапу его проектирования. Выполнение теплогидравлического расчета преследует цель комплектования схемы оборудованием с оптимальным набором параметров. Он объединяет:

• гидравлический расчет, в результате которого проясняются характеристики паропроводящих и конденсатопроводящих труб;
• тепловой расчет батарей парового отопления, по итогам которого становятся известными их геометрические и иные показатели;
• подбор функционального оборудования (котла, насоса и т. п.) и др. составляющих схемы.

Монтаж системы парового отопления похож на установку водяного. Разница определяется тем, что составные части подвергаются воздействию более высокой температуры. Поэтому изоляция радиаторов и труб для парового отопления – обычное дело. Перед началом эксплуатации схему подвергают испытаниям, основной целью которых являются:

1. Проверка равномерности подачи пара в отопители и отсутствия его пропускания в конденсатопроводящую трубу.
2. Оценка герметичности контура и проверка выдерживания им рабочего давления.

Рассмотренный вид отопления представляет собой несколько устаревший, но проверенный и надежный вариант обогревательной системы. Более всего он приемлем и выгоден для предприятий, имеющих соответствующее оборудование. Но и владельцы индивидуальных строений вполне способны взять его на вооружение, при условии грамотного подхода к расчету и монтажу схемы.

Делаем систему парового отопления своими руками

Владельцу дома порой непросто определиться с выбором для него жизнеобеспечивающих коммуникаций. В зависимости от удаленности жилища от промышленной цивилизации, провести централизованно некоторые из них едва ли представляется возможным. В таких случаях приходится устанавливать автономные системы. Здесь важно обеспечить баланс между затратами ресурсов и полезным результатом. В части обогрева комнат в холодный сезон один из верных способов добиться хорошего климата дома – разработать и смонтировать паровое отопление своими руками.

Что это за система

Такая система имеет в составе сравнительно немного позиций. Из основных частей это:

1. Устройство парообразования, в качестве которого в частном доме может служить соответствующего вида котел либо печь.
2. Радиаторы, аналогичные тем, что применяются в водяных системах;
3. Трубы, фитинги и т. П. Элементы для соединения первого устройства со вторыми.

Дополнительно в ряде вариантов реализации данной схемы обогрева дома может также присутствовать насос. Он устанавливается тогда, когда циркуляция теплоносящего вещества в системе невозможна естественным образом. Общий принцип действия этого отопления описывается так:

• в теплообменном контуре печи (котла), в которой прогорают дрова (или др. носитель энергии), вода становится паром;
• пар перемещается по трубам в радиаторы;
• в радиаторах происходит процесс конденсации влаги, сопровождающийся повышением температуры их поверхностей;
• влага стекает в сборный резервуар, а из него – обратно в печь (котел), при этом на последнем этапе ей может «помогать» насос.

В схеме без насоса самотек влаги обеспечивается при условии правильных расположения и наклона составных частей и соединительных элементов друг относительно друга. Преимущества и недостатки данной обогревающей системы вытекают из свойств, присущих циркулирующему в ней теплоносящему веществу. Положительно здесь то, что:

• скорость работы высока – радиаторы шустро станут горячими вскоре после пуска котла;
• почти 100 % КПД устройства парообразования – работа без теплопотерь и с максимальной теплоотдачей в отопителях;
• система экономична, что обеспечивается вышеприведенным пунктом и скромными габаритами составных частей и соединительных деталей;
• система не боится «переохлаждения» – при размораживании повреждений, скорее всего, не будет.

Неудобной стороной такой системы являются:

• раскаленность поверхностей радиаторов и соединительных деталей до температуры, способной повлечь ожоги живых существ при контакте с ними;
• невозможность изменения температуры отдельных радиаторов;
• сокращение срока эксплуатации оборудования и соединительных деталей из-за жестких условий их работы.

Как и из чего собирать

Для того чтобы правильно подобрать оборудование и материалы для отопления дома, а затем их надлежащим образом установить, следует сначала провести небольшие проектные изыскания. Их задачей является:

1. Выяснить, какая схема в данном доме будет оптимальной.
2. Определить положение и протяженность контуров соединительных деталей, включая все необходимые повороты, разветвления и т. П., а также места размещения оборудования, в первую очередь котла и радиаторов.

Первый пункт подразумевает анализ существующих вариантов реализации парового отопления и их применимость к особенностям данного дома. Во-первых, система может функционировать при определенном уровне давления пара. Их существует четыре категории – от сверхнизкого (вакуум-парового) до высокого. Последнее (до 6 атм.) целесообразно применять, если дом достаточно велик. Во-вторых, варианты системы выделяют по тому, каким путем влага возвращается в котел. Ее можно провести через сборный резервуар, из которого перекачать при помощи насоса – это будет открытый способ. А можно – самотечным образом, за счет давления, обеспечиваемого водяным столбом достаточной высоты, – это закрытый способ.

В-третьих, контур, образованный соединительными деталями, может быть одиночным или двойным. Последний используется чаще, поскольку первый, возможно, построить далеко не всегда. Для этого надо, чтобы трубы и оборудование образовывали последовательность, обеспечивающую движение, как пара, так и конденсата, в одном направлении, за счет уклонов и углов. А значит, котел должен располагаться существенно ниже отопителей. В двойном варианте для подачи пара и отведения влаги служат разные трубы. При этом наряду с отоплением та же система способна обеспечить также горячее водоснабжение.

Второй пункт подразумевает теплогидравлический расчет будущей схемы обогрева дома. Здесь требуется определить конкретные параметры оборудования, которые будут наилучшими в данном здании. Во-первых, необходимо выяснить мощность котла.

В зависимости от общей площади обогрева, приблизительные соотношения такие:

• до 200 кв. м – до 25 кВт;
• до 300 кв. м – до 30 кВт;
• до 600 кв. м – до 60 кВт;
• до 1200 кв. м – до 100 кВт.

По рабочему топливу устройство следует подбирать из тех элементарных соображений, чтобы применяемый вид энергоносителя был доступным и дешевым в данной местности. Во-вторых, геометрические характеристики и материал труб должны обеспечивать выдерживание ими воздействия пара и давления в системе на протяжении всего предполагаемого (расчетного) срока службы. Наиболее подходящим для этой цели является прокат из легированной стали или меди. Однако это не самый дешевый вариант. В-третьих, размеры и материал радиаторов также должны способствовать долговечности и эффективности работы системы обогрева.

Особенности монтажа зависят от выбранного варианта реализации схемы. Необходимо также внимательно изучить рекомендации, даваемые производителями оборудования и материалов. И, разумеется, следовать им, обращая внимание на такие вещи, как расстояние от котла до стен и потолка комнаты, требования к огнестойкости изоляционных и отделочных материалов, к наличию и производительности вентиляционных систем и т. п. В целом, установить паровую систему можно путем последовательного выполнения таких этапов:

• подготовка мест под монтаж оборудования и соединительных деталей;
• установка котла и радиаторов в подготовленных местах;
• монтаж труб и присоединяемого к ним дополнительного оборудования (приборов контроля, различной арматуры, предохранительных и др. клапанов и т. п.);
• контроль работоспособности схемы и всех ее устройств и элементов.

Узнав подробнее о том, как сделать паровое отопление, совсем несложно воплотить эту идею в жизнь. Разумеется, для этого требуется определенного уровня квалификация. Но это дело наживное, а самое главное – желание и настойчивость в достижении цели.

Как установить паровое отопление в загородном доме: особенности, виды, выбор котла

Все жители крупных городов мечтают о загородном доме, ведь он позволяет хотя бы на некоторое время убежать от городской суеты и отдохнуть. Разумеется, каждый стремиться сделать такой дом был комфортабельным, уютным и удобным. А для этого должны быть установлены качественные системы водоснабжения, освещения и, конечно же, отопления. В наше время существует несколько популярных видов отопления. Одним из наиболее используемых является паровое отопление. Поэтому многие интересуются, как установить паровое отопление в загородном доме.

Особенности парового отопления

На современном рынке существует множество вариантов отопительных систем. Но, несмотря на конкуренцию, паровое отопление остается актуальным и востребованным. Ведь эта система функциональна, практична и, в то же время, надежна. Ее эффективность доказали многие потребители, которые долгое время успешно используют паровое отопление в своих загородных домах.

В качестве теплоносителя в системах парового отопления используется пар. Монтаж таких систем предельно прост , поэтому с ним сможет справиться любой желающий. Схема работы парового отопления не является сложной. Функцию источника тепла выполняет паровой котел – центральный элемент схемы.

Пар, поступающий в радиаторы и магистрали, отбирается из редукционно-охладительной установки или паровой турбины. При правильной установке и оформлении элементы систем парового отопления гармонично вписываются в любой интерьер.

В процессе работы системы происходит конденсация пара, который затем возвращается к источнику тепла самотеком. Доставка конденсата может осуществляться благодаря насосу, если система разомкнута. Существенной особенностью парового отопления является то, что для него требуются трубы малого диаметра.

Виды парового отопления

Перед тем как устроить паровое отопление в загородном доме, нужно определиться, какой именно вид такого отопления вам больше подойдет. Существует два основных вида схем парового отопления:

• Одноконтурная схема парового отопления . Ее мощности хватает только на то, чтобы обеспечить дом теплом, обогреть его.
• Двухконтурная схема парового отопления . Мощности такой системы хватит и на обогрев дома, и на обеспечение жильцов горячей водой.

Различия между этими схемами объясняются в видеороликах:

Интересный пример схемы парового отопления также демонстрирует следующий ролик:

Для обеспечения парового отопления используются особенные радиаторы и котлы. Батареи и трубопроводы пара являются очень прочными и обладают высокой рабочей температурой (она может достигать даже 100 °C). Трубопроводы для парового отопления могут быть вертикальными и горизонтальными. В свою очередь, разводку магистралей также можно выполнить несколькими способами – нижним и верхним. Выбирать трубы стоит с учетом особенностей помещения, в котором они будут использоваться.

Как выбрать котел для отопления

Для того, чтобы паровое отопление функционировало без проблем, важно правильно выбрать котел. Тогда установка парового отопления в загородном доме пройдет без проблем, ведь именно котел является центральным элементом любой схемы. Выбирать его нужно тщательно, с учетом особенностей и площади здания. А избежать ошибок при установке котла помогут рекомендации специалистов:

Паровые котлы могут отличаться видом топлива, на котором они работают. Часто используемыми видами топлива для котлов отечественного производства являются:

• Жидкое топливо (к примеру, солярка или бензин).
• Твердое топливо (уголь или торф).
• Комбинированное топливо.
• Природный газ (сжиженный или магистральный).

Котлы, предназначенные для парового отопления, имеют одну важную характеристику – давление, которое измеряется в атмосферах. Показатели давления не должны быть равны шести атмосферам – они могут быть и выше, и ниже.

Конструкция паровых котлов не отличается сложностью. Горелка, топка и зольник – основные элементы отопительного прибора. Важным элементом также является барабан, поскольку именно к нему крепятся предохранители, трубопроводы и другая аппаратура.

Трубы для парового отопления

Стоимость паровой системы напрямую зависит от того, какие трубы используются для ее обустройства. Выбирая трубы, в первую очередь, руководствуйтесь особенностями здания, но обращайте внимание также на цену и другие параметры.

Для парового отопления чаще всего используются такие типы труб:

• Стальные трубы . Выбрав эти трубы, вы должны будете осуществлять сваривание в процессе монтажа. Такой трубопровод отличается надежностью и прочностью, но большинство моделей стальных труб подвержены коррозии (однако, если производитель осуществил предварительную обработку, трубопровод не будет обладать таким недостатком).
• Медные трубы . Эти трубы считаются наиболее качественными. Их важнейшие характеристики – практичность, прочность, надежность. Трубы из меди выдерживают высокие температуры теплоносителя и значительные повышения давления. Но эти преимущества, конечно же, влияют на цену, поэтому медные трубы являются самым дорогостоящим вариантом.

Установить паровое отопление в загородном доме самостоятельно совсем несложно.

Мы регулярно публикуем полезный контент про строительство домов —

Ставьте лайк и подписывайтесь на канал!

Полезные статьи о домах из дерева своими руками, которые нужно обязательно прочесть: