Паровое отопление

Что такое паровое отопление?

Паровым отоплением называется система, в которой в качестве теплоносителя применяется пар. Как работает паровое отопление в частном доме: вода закипает в котле (источнике тепла) и по трубам пар передается в отопительные приборы. При движении по трубопроводам теплоноситель конденсируется, оседает на внутренних стенках радиаторов, отдавая практически всю часть тепла. Батареи нагреваются сами и передают тепло в помещение.

Конденсат, образовавшийся после оседания носителя, возвращается к источнику нагрева самотеком – если система замкнутая или с помощью насоса (в разомкнутых конструкциях).

Преимущества и недостатки парового отопления

Специалисты отмечают следующие плюсы отопления паром:

1. Увеличенная производительность. В частном доме не потребуется обустраивать много батарей, а в некоторых случаях достаточно труб без радиаторов.
2. Малая инертность. Чтобы почувствовать тепло в помещении, достаточно 10-12 минут от начала нагревания котла.
3. Сниженные теплопотери делают систему отопления паром максимально экономичной, для обустройства конструкции не придется покупать дорогое оборудование.
4. Простота монтажа. Процесс формирования сети в частном доме не отличается сложностью, доступен для выполнения своими руками.

Минусы:

• высокая температура работающих приборов;
• отсутствие плавной регуляции температуры нагрева помещений;
• ограничения при выборе материала (трубы должны быть только металлическими).

Также может возникнуть сложность при присоединении отводов к работающей системе, когда элементы нагреты до 100 С, любое прикосновение вызывает ожог.

Чтобы контролировать отопительную конструкцию в частном доме, специалисты рекомендуют установить автоматику, которая при остывании воздуха в помещениях до определенного уровня запустит всю систему в работу. Также есть возможность монтажа автоматики не на одну основную ветку, а на каждую (параллельную), чтобы отдельно запустить прогрев той или иной комнаты – это удобнее и экономнее.

Именно из-за угрозы аварийности система не применяется в многоквартирных строениях, а в частных домах устанавливается только под личную ответственность хозяина.

Характеристика и схема устройства

Принцип работы базируется на выделении тепла в результате преобразования теплоносителя, выпадения в конденсат, который выводится из приборов и снова поступает в котел.

1. В замкнутой, где конденсат возвращается в котел самотеком под воздействием разницы высоты температур и давления в агрегатах отопления. Для котлов в таких системах самым важным является показатель высоты температуры и давления.
2. В разомкнутой системе конденсат скапливается в баке, откуда помпой или насосом перекачивается на теплостанцию. Обустраивая подобную схему, необходимо обеспечить беспрепятственное стекание конденсата в специальный бак из нижнего прибора отопления.

Исходя из давления пара, разомкнутая схема парового отопления может быть 4-х типов:

• субатмосферная;
• вакуум-паровая;
• сниженного давления;
• повышенного давления.

Максимально допустимый порог нагревания пара до 130 С, но для система вакуум-парового, субатмосферного давления температура окружающей среды намного ниже +100 С. Такие схемы парового отопления дают возможность менять величину разряжения (вакуума) и настраивать комфортный температурный режим. Плюсом является отсутствие сложных агрегатов при обустройстве отопления. Достаточно паропроводов (трубы для транспортировки носителя) и конденсатопроводов (для передачи конденсата в баки), чтобы запустить паровой котел и получить эффективную систему отопления дома.

Преимущества и недостатки парового отопления

Как и у любой другой отопительной системы, у парового отопления имеются свои достоинства и недостатки. Рассмотрим их более подробно и начнем с достоинств:

• Невысокая стоимость оборудования – это самый очевидный плюс для любого потребителя;
• Низкие потери тепла – высокая экономичность позволяет снизить затраты на обогрев помещений;
• Высокая теплоотдача – благодаря этому обеспечивается быстрый прогрев помещений.

Не обошлось и без недостатков:

• Повышенный уровень шума – вспомните, как шумят паровые машины и паровозы. Поэтому при заполнении труб и радиаторов паром вы будете слышать шум;
• Высокая температура труб и радиаторов – из-за высокой температуры пара возможно получение ожогов;
• Высокий уровень коррозии отдельных элементов – решается использованием более дорогих комплектующих;
• Нет плавной регулировки температуры – здесь есть только регулировка подачи пара. Иногда температуру в доме снижают путем отключения системы, что будет сложно при ее работа на углях или дровах;
• Низкий уровень безопасности – из-за возможных аварий паровые системы отопления не применяются для обогрева жилых помещений.

Естественно, с отдельными недостатками можно бороться, но это чревато дополнительными затратами.

Принцип работы парового отопления

Работу подобной отопительной системы можно описать примерно так: есть специальный котел, в котором вода под высоким давлением нагревается до температуры кипения. В результате образуется пар, поступающий посредством магистралей непосредственно в отопительные радиаторы. Когда он полностью отдает тепло, то возвращается обратно в виде конденсата. Стоит отметить, что в такой системе горячий пар выдавливает воздух. Температура радиаторов может достигать 100о С, да и это не предел.

Основные преимущества.

Рассмотрим достоинства парового отопления:

1. В теплообменнике не теряется тепло. Пар аккумулирует тепло, поэтому для такой системы нужны небольшие трубы.
2. С помощью такого отопления можно рекордно быстро отопить необходимое вам здание, так как имеет место малая инерционность.
3. Паровой котел, используемый в системе, накапливает пар.

Это все, конечно, хорошо, но система парового отопления имеет и некоторые недостатки. Так, срок ее эксплуатации довольно короткий. Более того, теплоотдающая поверхность при работе разогревается до высокой температуры.

Прикоснувшись к ней, вы можете получить серьезный ожог.

Какие существуют виды парового отопления

Существует несколько классификаций отопления, которые зависят от ряда принципов и аспектов применения. Так, по способу возвращения конденсата обратно в котел системы отопления бывают:

1. Закрытые, в которых конденсат сразу направляется в отопительный котел.
2. Открытые, где он сначала скапливается в специальном резервуаре.

Идем дальше. В зависимости от количества контуров отопление может быть:

1. Одноконтурным, предназначенным исключительно для обогрева здания.
2. Двухконтурным, способным, помимо этого, обеспечить и нагрев воды для хозяйственных нужд.

Наконец, паровые системы могут отличаться по способу разводки, которая может быть:

1. Нижней.
2. Верхней.

Сама разводка выбирается на основании функциональных особенностей сооружения и типа используемых труб.

Как выбрать отопительный котел

Котел является основой системы, его ядром. Должным образом он будет функционировать только тогда, когда его подберут в соответствии с особенностями отапливаемого помещения. Иными словами, отопительный котел должен обладать достаточной мощностью для того, чтобы обогревать нужное помещение. Для помощи с этим мы привели следующие показатели:

1. Для здания с площадью до трехсот метров необходимая мощность — 30 киловатт.
2. До шестисот метров — 60 киловатт.
3. До тысячи двухсот метров — 80-100 киловатт.

Кроме того, паровое отопление в частном доме может питаться от различных типов топлива:

1. Твердого.
2. Жидкого.
3. Комбинации.
4. Газа.

Самая главная роль в устройстве отопительного котла отведена барабану, к которому и крепятся все соответствующие датчики, трубопровод и так далее. Помимо этого, котел может быть водотрубным и газотрубным.

Какие трубы подойдут нам больше всего.

В данном случае все будет зависеть преимущественно от ваших желаний и предпочтений. Классифицируют такие трубы в зависимости от материала, использованного для изготовления.

• Стальной трубопровод. При его установке понадобится сварочное оборудование. Отличается хорошей устойчивостью и прочностью, но вместе с тем имеет существенный минус — со временем его поверхность покрывается коррозией.
• Трубопровод из меди. Также достаточно надежен, прекрасно показал себя в таких трубопроводах, где теплоноситель циркулирует под большим давлением и высокой температурой. Для того чтобы монтировать подобную систему, нужно будет воспользоваться методом пайки. Есть у нее и недостатки. Так, оборудовать дом медным трубопроводом будет очень дорого, именно поэтому он встречается преимущественно в дорогих роскошных особняках.
• Оцинкованный и нержавеющий трубопровод.

В отличие от первого варианта, данная система магистралей крайне устойчива к возникновению ржавчины. Соединение осуществляется с помощью резьбы. Единственным минусом, как и в случае с медью, можно считать высокую стоимость рабочих материалов.

Особенности монтажа.

Если вы планируете заняться монтажом системы отопления, то в первую очередь должны определиться с материалом, из которого будут сделаны трубы. Более того, для максимально успешного монтажа необходимо учесть следующие аспекты:

1. Число имеющихся переходников.
2. Общая длина трубопровода.

Собственно, вот мы и рассмотрели, что собой представляет паровое отопление в частном доме.

Паровой котел отопления в частном доме

Паровой котел является альтернативным видом обогрева частных домов и дач. Водяное отопление зданий неправильно называют «паровым» – такая путаница в названиях связана с принципом обогрева многоквартирных домов, где внешний теплоноситель под давлением поступает от ТЭЦ к отдельным домам и передает свое тепло внутреннему носителю (воде), который циркулирует в замкнутой системе.

Паровое отопление в частном доме используется значительно реже других способов обогрева помещений. Экономически оправдано применение котла на даче или загородном доме, когда не предусмотрено круглогодичное проживание, а главную роль в отоплении играет скорость прогрева помещений и простота подготовки к консервации системы.

Возможность монтажа такого оборудования в дополнение к существующему, например, печному, является еще одним преимуществом использования пара в качестве теплоносителя.

В результате кипения воды в котлоагрегате (парогенераторе) образуется пар, который подается в систему трубопроводов и радиаторов. В процессе конденсации он отдает тепло, обеспечивая быстрый нагрев воздуха в помещении, и затем в жидком состоянии возвращается по замкнутому кругу к котлу. В частном доме такой вид отопления может быть реализован в виде одно- или двухконтурной схемы (обогрев и ГВС для бытовых нужд).

По способу разводки система бывает однотрубной (последовательное соединение всех радиаторов, трубопровод проходит горизонтально и вертикально) или двухтрубной (параллельное присоединение радиаторов). Возврат конденсата в парогенератор возможен самотеком (замкнутая схема) или принудительно при помощи циркуляционного насоса (разомкнутая схема).

Схема парового отопления дома включает в себя:

• котел;
• бойлер (для двухконтурной системы);
• радиаторы;
• насос;
• расширительный бак;
• запорно-предохранительная арматура.

Описание парового котла отопления

Ключевым элементом обогрева помещений является парогенератор, конструкция которого включает в себя:

• топку (камера сжигания топлива);
• испарительные трубы;
• экономайзер (теплообменник для подогрева воды за счет уходящих газов);
• барабан (сепаратор для разделения пароводяной смеси).

Котлоагрегаты могут работать на различных видах топлива, но лучше для частных домов использовать паровой бытовой котел с возможностью перехода с одного типа на другой (комбинированный).

Эффективность и безопасность такого обогрева помещений зависит от грамотного подхода к выбору парогенератора. Мощность котлоагрегата должна быть соизмерима с его задачами. Например, для создания оптимального микроклимата в доме, площадью 60-200м 2 , необходимо купить котел мощностью от 25кВт. В бытовых целях эффективно использовать водотрубные агрегаты, которые являются более современными и надежными.

Самостоятельный монтаж оборудования

Работы проводятся поэтапно, в определенном порядке:

1. Составление проекта с учетом всех деталей и технических решений (длина и количество труб, тип парогенератора и место его установки, расположение радиаторов, расширительного бака и запорной арматуры). Этот документ должен быть обязательно согласован с органами госконтроля.

2. Монтаж котла (производится ниже уровня радиаторов для обеспечения продвижения пара вверх).

3. Разводка труб и установка радиаторов. При прокладке на каждый метр должен быть установлен уклон около 5 мм. Монтаж радиаторов осуществляют с помощью резьбового соединения или сварки. В отзывах о паровой системе отопления опытные пользователи рекомендуют установить краны для устранения проблем при возникновении воздушных пробок и облегчения последующей эксплуатации.

4. Монтаж расширительного бака проводят на 3 метра выше уровня парогенератора.

5. Обвязка котлоагрегата должна осуществляться только металлическими трубами одинаковым диаметром с выходами от котла (нельзя использовать переходники). Отопительный контур замыкается в агрегате, при этом желательно установить фильтр и циркуляционный насос. В нижней точке системы необходимо установить узел слива, чтобы легко можно было опорожнить трубопровод для ремонтных работ или консервации конструкции. На котлоагрегат обязательно монтируются необходимые датчики, контролирующие процесс и обеспечивающие безопасность.

6. Тестирование системы парового отопления лучше проводить в присутствии специалистов, которые смогут не только выполнить все процедуры согласно действующим нормам и стандартам, но и устранить какие-либо недочеты и неточности схемы монтажа своими руками.

Как правильно рассчитать паровую систему

Остановив свой выбор на паровой системе, предстоит составить проект ее расположения в здании и выполнить предварительные вычисления.

Есть два варианта:

• произвести расчет основных компонентов парового отопления своими силами;
• обратиться за помощью к профессионалу – проектировщику.

Второй способ решения этого вопроса наиболее предпочтительный. Ведь только специалист, имея за плечами не один, удачно реализованный, проект по обустройству отопительной системы, способен учесть все пожелания владельца, не забыв о нормативных требованиях.

Если нет возможности и желания обращаться к проектировщику, можно приступить к самостоятельному расчету системы отопления паром. Можно использовать нормативы и полезные рекомендации из специальной литературы, например, из справочника проектировщика.

Для расчета предстоит взять план своего дома и посчитать площадь, которую требуется отопить. Затем обозначить места расположения радиаторов отопления.

При паровом отоплении часто используют вместо батареи регистры, выполненные из оцинкованных или оребренных труб. Они могут иметь дизайнерское оформление

Радиаторы подбирают в зависимости от требуемой мощности

Причем, важно учитывать технические характеристики понравившегося прибора – он должен выдерживать нагрузку при работе с паром

Чугунные радиаторы лучше не использовать в устройстве парового отопления редко посещаемой дачи. Постояв холодными длительное время, они могут не справиться с резким нагревом и лопнуть

Рассчитывать длину паро- и трубопровода для конденсата лучше всего, находясь в самом помещении. Так удобнее планировать высоту их прокладки и места установки радиаторов, если они понадобятся.

Для парового отопления можно использовать металлические трубы из оцинкованной стали или меди

Подсчитав нужное количество погонных метров трубы, не стоит забывать о паровой арматуре – вентилях, тройниках, при необходимости – конденсатоотводчиках, насосе.

Для определения мощности парового котла потребуется вычислить объем всех отапливаемых помещений и умножить эту цифру на показатель требуемого количества энергии для обогрева 1 м3. Этот показатель зависит от региона проживания. Так, для европейской части показатель составляет 40 Вт.

Можно подсчитать мощность котла для 3-х комнатного дома с высотой потолков 2,6 м.

Сначала надо вычислить площадь отдельных помещений:

• 1-я комната: 5*2,95=14,75 м2;
• 2-я комната: 3*2,45=7,35 м2;
• 3-я комната: 2*5,4=10,8 м2.

Затем предстоит вычислить объем всего дома: 14,75*2,6+7,35*2,6+10,8*2,6= 38,09+19,11+28,08= 57,02 м3.

Теперь полученный объем надо  умножить на потребности в тепле: 57,02*40 Вт=2288 Вт. К полученному значению надо добавить запас мощности не менее 20%: 2288*1,2=2745,6 Вт или около 3 кВт.

Второй вариант определения мощности – по площади. Условно принимается, что для отопления каждых 10 м2 требуется 1 кВт мощности котла + 30% запаса, если высота потолков не превышает допустимый уровень до 2,7 м.

Причем, нужно покупать агрегат на 20-30% превышающий вычисленный размер мощности. На практике специалисты советуют брать котел не менее, чем на 30% мощнее, чтобы он не работал на предел своих сил.

Использовать для парового отопления можно только сертифицированный агрегат. Брать самопальный котел весьма опасно – можно серьезно пострадать при его взрыве

Выбирать паровой котел следует от проверенного производителя. Агрегат должен иметь сертификат качества и гарантию завода, его выпустившего. Паровой котел обязательно оснащают предохранительным клапаном. Также, потребуются приборы контроля температуры и давления и редуктор для нормализации давления, если это потребуется.

Принцип работы системы парового отопления

100 лет.

Что же оно из себя представляет?

Паровое отопление — это система обогрева паром, который образуется при закипании воды в котле, а затем поступает через трубы в радиаторы, установленные по всему периметру помещений.

Необходимые узлы системы парового отопления:

• котел — нагревает и накапливает воду;
• выпускной клапан;
• радиаторы;
• трубы;
• насос;
• топка.

Бывают открытые и закрытые системы отопления. В первом случае, вернуться в котел конденсату помогает насос. При закрытой системе отопления возникший конденсат самостоятельно попадает обратно в нагревательный котел под воздействием силы гравитации и по причине небольшого технологического наклона труб.

Различают системы с высоким (от 170 до 600 кг/м2), с низким давлением пара (от 100 до 170 кг/м2), а также вакуум-паровые (до 1 кг/м2). Такое разделение не случайно. Оно зависит от многих технических характеристик системы, например, от общей протяженности труб от котла до самого удаленного от него радиатора.

Кроме того, применяются следующие виды разводок труб:

• Однотрубная— когда и пар, и возвратный конденсат проходят туда и обратно по одной трубе. Но по этой причине возникает один недостаток — посторонние звуки в системе.
• Двухтрубная— по одной трубе пар проходит по системе, а по другой образующийся конденсат, возвращается в котел. Обе трубы замкнуты в едином цикле.

Собственники частных домов чаще выбирают именно двухтрубную систему. Почему? Дело в том, что данный вид разводки позволяет регулировать температуру в системе при помощи вентиля. При однотрубной это возможно только при снижении мощности или производительности котла, что влечет за собой риск недогревов в зимний период.

Виды топлива, необходимого для работы системы парового отопления:

• Твердое (дрова, уголь),
• Жидкое (мазут, солярка),
• Газ (природный).

В настоящее время существуют следующие типы паровых котлов:

1. Газотрубные (отличаются невысокой мощностью, но увеличение её может привести к взрыву).
2. Водотрубные (более современные и безопасные).

Второй тип котлов все более часто встречается в частных домах. Такие устройства подразделяются на следующие виды:

• Вертикальные — характерны наличием двух и более барабанов, располагающихся на разных уровнях.
• Горизонтальные — здесь к барабану еще присоединяются водосточные каналы, называемые коллекторами.

Составляющие стандартного нагревательного котла:

• Горелка.
• Топка.
• Зольник.
• Барабан.

Оборудование

Вся цепочка системы отопления включает в себя обязательные элементы, наличие которых не зависит от выбранной вами схемы. Это – нагревательное оборудование, парогенератор, трубы для перемещения теплоносителя, радиаторы и запорная арматура. Рассмотрим подробнее каждое из звеньев этой цепочки.

Нагревательные элементы

В роли нагревательного оборудования могут выступать различные приборы. Поскольку паровое отопление традиционный, проверенный временем способ обогрева, то зачастую в качестве элемента нагревания выступает обыкновенная печка. Можно использовать для парового отопления уже существующую в доме печь. Это может быть традиционная печь на твердом топливе или различные ее модификации на жидком топливе. К существующей печи достаточно добавить паровой котел и сделать разводку парового отопления по всему помещению. Нагревать котел можно с помощью газового оборудования или посредством электротэнов. В каждом конкретном случае оправдано использование того или иного спецоборудования и правильно выбрать его нужно еще на стадии проектирования.

Совет! Желательно комбинировать источники тепла. Так вы сможете использовать плюсы каждого из способов нагревания в зависимости от ситуации.

Монтаж парового отопления в частном доме

Перед монтажом системы нужно рассчитать площадь комнат, определить расположение радиаторов, запорно-регулировочной арматуры, фильтров и других составляющих конструкции.

Далее следует выбрать вариант разводки отопления:

1. Верхний способ. Подразумевает монтаж паропровода выше устройства отопления. От котла опускаются трубы к батареям, а конденсатопроводные системы укладываются по полу.
2. Нижний способ. Трубы паропровода прокладываются ниже агрегатов отопления.
3. Смешанный вариант подразумевает укладку трубопровода чуть выше батарей, в остальном система повторяет верхний способ монтажа.

Чтобы облегчить работы по монтажу, необходимо заранее нарисовать схему обустройства с указанием всех элементов системы, длины и диаметра трубопроводов, количества радиаторов и пр.

Рассмотрим, как провести паровое отопление в частном доме своими руками:

• Подготовить плоскости, поверхности для монтажа оборудования: усилить стены, выровнять поверхность пола. Затем монтаж креплений для радиаторов, фиксация батарей. Рекомендуется располагать радиаторы под окнами, это исключит появление сквозняков, запотевание окон и сдвинет «точку росы» за пределы оконных проемов.
• Установить на бетонное основание парогенератор. Полы нужно застелить негорючим материалом, чтобы предупредить возможность возгорания. Котел лучше монтировать в подвале, чтобы пар поднимался вверх. При формировании теплых полов предпочтение отдается двухконтурному котлу, разделяющему работу для обогрева контура в теплых полах и системе навесных радиаторов. Парогенератор в этом случае монтируется выше поверхности пола.
• Расширительный бак монтируется в самой высокой точке отопления. Фиксация на специальные крепежи, зона расположения в магистрали между парогенератором и батареями отопления. Специалисты советуют монтировать расширительный бак открытого типа на максимально близком расстоянии от отопительного котла.
• Теперь монтаж трубопровода. Начальная точка соединения – парогенератор, затем труба проводится к первой отопительной конструкции, потом соединение отводов, вводов. Точно так же подключаются все последующие трубы. Соединение в магистраль проводится с наклоном в 3 мм на 1 м – это нужно для естественной циркуляции теплоносителя.
• Каждый радиатор оснащается краном Маевского для устранения воздушных пробок, а перед парогенератором монтируется накопительный бак для сбора конденсата, откуда жидкость будет перетекать в котел для нагревания и последующей циркуляции.

Замыкается вся магистраль также на отопительном котле – получается закрытый контур. Чтобы устранить возможность засорения системы, на котел монтируется фильтр. Также на котел монтируется насос для перегонки конденсата, патрубок от котла к насосу подбирается так, чтобы диаметр патрубка был меньше диаметра остальных труб. На выходе из котла устанавливается манометр, клапан сброса излишков давления.

Остается дополнить магистраль узлом слива/залива воды, проверить систему на работоспособность, протечки и можно запускать оборудование в постоянную циркуляцию. Несмотря на простоту монтажа, необходимо тщательно выверять все параметры агрегатов и просчитывать длину трубопроводов.

Просчитывая, сколько стоит провести паровое отопление, следует брать в учет цену основных узлов, вспомогательных элементов, приборов измерения и контроля. Заказывая услугу в компании, хозяину придется выложить от 300$ при условии уже закупленного оборудования, радиаторов и прочих составляющих системы.

Основные компоненты паровой системы

Оборудование и материалы:

• паровой генератор (котел);
• батареи (радиаторы);
• приборы измерения и контроля;
• насос;
• коллектор для аккумуляции конденсата;
• запорно-регулирующая арматура.

При формировании системы своими руками нужно помнить, что все элементы обязаны выдерживать крайне высокую температуру нагревания. Например, для пара не подходит мембранный расширитель с максимальной температурой +85 С, нужен накопитель с пограничными показателями температуры от +100 С.

Если система оборудована от печи, то дымоход будет засоряться чаще, поэтому чистке нужно уделять более тщательное внимание. Печь с теплообменником можно использовать для приготовления пищи, но только в холодное время года

Летом, затапливая печь, хозяин получит циркуляцию теплоносителя в системе отопления, а это неудобно, неэкономично. Специалисты рекомендуют устанавливать в кухне отдельный прибор для приготовления пищи в летнее время, а печь использовать в холодные сезоны.