Как сделать паровое отопление в частном доме
Одним из самых распространенных типов обогрева в регионах, где зимняя стужа держится довольно долго, по праву считают паровое отопление. По сравнению с воздушным и водяным решением, этот вариант исполнения позволяет хозяину жилища поддерживать максимально комфортные условия во всех помещениях независимо от погоды за окном.
Паровое отопление — это система отопления зданий, в которой роль теплоносителя в трубах выполняет водяной пар.
Хотя такой тип оборудования наиболее востребован на предприятиях, для функционирования которых нужны большие количества пара, но частные дома также снабжают практичными приспособлениями и даже используют их для нескольких построек на участке.
Хочу обратить внимание на принцип действия системы и рассмотреть общепринятые виды, которые пользуются популярностью. Не менее интересно будет узнать срок службы агрегатов и необходимые трубы, фитинги, переходы для монтажа парового отопления.
Вопрос, возможно ли сделать все своими руками задавал себе каждый второй человек, подробный алгоритм действий позволит оценить возможности и силы, прежде чем браться за работу, но во всех моментах необходимо разбираться последовательно.
Что такое паровое отопление в доме и чем отличается от водяных систем
Заблуждения некоторых людей о том, что первая система парового отопления и водяная схема – это одно и то же стоит сразу отбросить. Такие ошибки свойственны новичкам, но если обладать достоверной информацией, то никаких сомнений в отличии не возникнет. В обеих разводках есть незаменимые и обязательные составляющие, такие как:
- Трубы.
- Котел.
- Батареи.
Но вместо жидкости по магистрали движется пар, именно он отвечает за нужную температуру в помещениях и выступает в роли теплоносителя. Оборудование нужно закупать совсем другое, по сравнению с водяным типом, агрегат испаряет воду и преобразует ее в другое состояние.
В более простом варианте исполнения жидкость просто нагревается до указанного значения. Аппараты отличаются по мощности, ведь функциональные особенности разные, требования к надежности также повышаются.
Принцип действия системы парового отопления в частном доме
Процесс достаточно простой, его стоит описать подробно, дело обстоит так:
- Оборудование нагревает воду до 130-200 градусов.
- Полученный при этом пар имеет высокое давление и постепенно перемещается по разводке в помещениях, отдавая накопленное тепло.
- Конденсированная жидкость возвращается для повторного цикла, чтобы стабилизировать процесс потребуется установка насоса, возможна укладка магистрали с наклоном, но говорить о хорошей производительности можно только при правильных просчетах.
Все элементы должны быть проверены и продуманы, к ним будут применяться совсем другие требования, чтобы не допустить возникновение эксцессов. На устойчивость к высокому давлению и нагреву обращают внимание в первую очередь.
Виды систем парового отопления
Однотрубный тип имеет свои недостатки, ближайшие радиаторы будут нагреваться существенно быстрее и интенсивнее отдавать тепло. Дальние батареи при произведении осмотра заметно меньше нагреваются, это относится к постройкам с большой площадью, в маленьких домах такая проблема замечается намного реже.
Двухтрубный вариант исполнения предполагает возврат конденсата по отдельной магистрали, чем обеспечивает полноценный и равномерный нагрев всех элементов, расположенных на разном расстоянии от оборудования. А также стоит рассмотреть три типа подключения.
Верхняя разводка
В этом случае трубы прокладывают выше радиаторов, от магистрали в зависимости от расположения приборов опускаются отрезки паропровода. Ниже батарей пускают систему для возврата конденсата, реализовать такую схему подключения достаточно просто. Из-за положительных характеристик подобный вариант стал популярным среди большинства потребителей.
Нижняя разводка
Сразу стоит заметить возможность возникновения гидроударов, конструкция достаточно часто теряет показатели герметичности. Это обусловлено движением пара и конденсата по одной и той же трубе, зачастую ее устанавливают немного большего диаметра, чем обычно. Располагается такая разводка ниже приспособлений для обогрева помещений в доме или на производстве.
Смешанный тип подключения
Чтобы сохранить все преимущества метода, трубы прокладывают сверху и немного выше уровня батарей, при таком расположении можно добиться максимального результата. Но не исключены случаи получения травм, ведь магистраль раскаляется до внушительных температур, просто облокотившись можно обжечься. Легкий доступ к трубам будет максимально опасен, если в доме проживают несовершеннолетние дети, но взрослым также нужно быть внимательными.
Где применяется
Высоких показателей экономичности можно добиться только при установке специального оборудования на производстве, где нужны большие объемы пара. Хотя из-за опасности общественные места и квартиры запретили оборудовать такими типами приспособлений, некоторые частные загородные дома большой площади достаточно удачно протапливаются.
Решение также отлично подойдет для реализации парового отопления на даче. Но к закупке составляющих нужно подходить максимально серьезно, некачественные элементы запросто лопнут при малейшем возникновении ржавчины, так как стенки несколько ослабнут.
Достоинства и недостатки
Плюсы можно считать значительными, к ним относится высокая эффективность, в момент конденсации 1 л. пара способен отдать 2300 кДж тепла, что является отличным показателем. Для качественного обогрева нужно установить небольшое количество батарей.
Как только произошел пуск котла, помещения начнут сразу нагреваться, это обусловлено малой инерционностью. Систему парового отопления нельзя назвать большой, в некоторых постройках обходятся даже установкой нескольких труб.
Недостатки также есть, все элементы постоянно нагреваются свыше 130 градусов. Такие изменения могут привести к следующим эксцессам:
- Циркуляция воздуха становится очень активной, что чревато дискомфортом.
- Воздух высушивается.
- Трубы и радиаторы могут навредить кожному покрову в момент прикосновения.
- Некоторые строительные материалы из-за высоких температур растрескиваются.
Регулировать подобный процесс достаточно проблематично, зачастую оборудование не отличается тонкой настройкой. Высокий уровень шума стоит тоже выделить, ведь о комфортном времяпрепровождении не может идти речь.
Срок службы
О долгом использовании не стоит задумываться всерьез, ведь даже стальная система, хотя и выглядит прочно при таких температурах, со временем даст сбой. Разгерметизация и повреждения замечались большинством специалистов.
Пар достаточно влажный и горячий, что чревато возникновением коррозии, фитинги и трубы будут терять прочность и становиться уязвимыми, а в определенный момент лопнут, нагревание выше сотни градусов позволяет убедиться в реальной опасности.
Элементы парового отопления частного дома
Поскольку водяной пар достигает высоких показателей температур, к составляющим следует относиться с особой внимательностью. Для них разработаны специальные жесткие требования, в противном случае выйти на должный уровень безопасности не получится.
В некоторых ситуациях показатели колеблются от 130 до 200 градусов, для реализации задуманного подойдут только чугунные радиаторы, регистры или экземпляры с оребрением. Сталь будет более надежной, ведь при попадании холодной воды она не лопнет в нагретом состоянии, чего нельзя сказать о чугунных образцах приспособлений.
Какие использовать трубы
К разводке также выдвигаются жесткие требования, стальная или медная труба максимально подходят для использования. При выборе продукции специалисты советуют обращать внимание на толщину стенок, она должна быть максимально надежной.
Бесшовные трубы также отлично подойдут для создания разводки, другие образцы не позволят быть максимально уверенным в защите от порывов и возникновения потопа.
Соединяется большинство элементов сваркой. Цену на оцинковку или нержавейку нельзя назвать бюджетной, но они в большинстве случаев имеют резьбовые фитинги. Медь также дорого стоит, для создания системы парового отопления потребуется пайка специальным агрегатом.
Как сделать паровое отопление своими руками
Вариант исполнения в большинстве случаев используется как автономный обогрев, загородные постройки достаточно быстро нагреваются, а оборудование позволяет существенно экономить бюджет.
Сконструировать все можно самостоятельно, затраты на топливо будут минимальными, если предусмотреть все нюансы, то на создание магистралей в частном доме своими руками также уйдет немного времени. Во всех моментах нужно развираться последовательно, чтобы не допустить ошибок и получить в результате качественную работу.
Проектирование системы парового отопления
Предпочтительней всего обращаться по этому вопросу к профессионалам, решившись на самостоятельное произведение манипуляций, стоит изучить нормативы и рекомендации специалистов. Существует достаточно много литературы, которой можно воспользоваться, я советую прибегнуть к справочнику проектировщика.
Прежде всего, необходимо достать документы на постройку и произвести анализ площади, после ее просчета обозначают места будущих радиаторов.
При подборе регистров стоит рассмотреть требуемую мощность, это максимально облегчит выбор прибора, возможно, для существующей постройки нужны небольшие батареи. Но они должны в обязательном порядке выдерживать нагрузку, стоит взглянуть на технические характеристики перед покупкой.
Схема парового отопления для дома
Поскольку двухтрубная система подключения является самой распространенной, нужно приводить пример, опираясь на нее. К распространенным схемам стоит отнести:
- Тупиковую. Теплоноситель подается по определенной ветке на батареи, посредством отдельной трубы конденсат возвращается в оборудование, есть возможность балансировать нагрев элементов, чтобы они прогревались равномерно.
- Попутная. Если контур протяжной, то этот вариант исполнения станет самым практичным, теплоноситель двигается в одном направлении с обраткой.
- Коллекторная схема. Частный дом с большой площадью получится достаточно продуктивно оборудовать, чтобы привести каждую батарею в действие применяется отдельная двухтрубная разводка.
Монтаж на примере дровяной печи
Создать паровое отопление без опыта проблематично, ведь надежность всех элементов должна достигать 100%. Если уверенности в собственных силах нет, то лучше доверить процесс профессионалам.
Экономить на составляющих не стоит, а к выбору элементов необходимо относиться внимательно, технические характеристики будут на первом месте.
На примере печи работающей от дров можно понять алгоритм действий, монтаж не покажется сложным, если заранее просмотреть полезное видео:
Паровое отопление своими руками как сделать по правилам
Многие путают систему парового и водяного отопления. Действительно, внешне они очень похожи. В обоих случаях обязательно присутствует котел, трубы и радиаторы. Но для паровой системы в качестве теплоносителя выступает пар, для водяной – вода.
В этом коренное отличие двух систем. Котел не нагревает, а испаряет воду, получившийся пар движется по трубам к радиаторам.
Принцип работы системы парового отопления очень прост: в качестве теплоносителя используется пар, полученный в парогенераторе
Внутри них происходит остывание и конденсация пара. В процессе конденсации килограмм пара выделяет больше 2000 кДж тепла, тогда как остывающая на 50С вода даст только 120 кДж. Понятно, что теплоотдача пара в разы больше, что объясняет высокую эффективность отопления такого типа. Конденсат, образующийся внутри радиаторов, стекает в нижнюю часть деталей и самотеком движется в сторону котла.
По способу возврата превратившегося в конденсат теплоносителя все виды паровых отопительных систем делятся на две разновидности:
- Замкнутая. В этом случае разрывы в контуре отсутствуют, и конденсат стекает по трубам, проложенным под определенным углом, непосредственно в котел для последующего нагрева.
- Разомкнутая. Система отличается наличием накопительного резервуара, куда попадает конденсат из радиаторов. Из этого бака он при помощи насоса закачивается обратно в котел.
По способам сборки и разводки труб паровые отопительные контуры подразделяются на виды, абсолютно аналогичные водяным системам.
Контуры парового отопления сооружаются по принципу водяных систем. Пар поднимается по стояку, передвигается по магистралям к приборам отопления. Только вместо обратки собирается конденсат, образованных при передаче тепловой энергии пара потребителю ( )
По параметрам абсолютного давления системы отопления паром делятся на разновидности высокого давления с избыточным показателем
gt;0,07 МПа; низкого давления с избыточным давлением в интервале 0,005—0,07 МПа; вакуумные с абсолютным давлением lt;0,1 МПа. Если в контурах низкого давления есть участки или приборы, сообщающиеся с атмосферой, их относят к категории открытых, если нет — закрытых.
Паровое отопление в частном доме своими руками: схема, инструкции
Паровой котел, работающий на любом топливе, должен монтироваться только в специально оборудованном для этого помещении. Нормативы, разработанные для стандартных паровых приборов с давлением до 0,07Мпа, вырабатывающих пар температурой 120-130?С, предусматривают ряд требований для таких котельных:
- расстояние от стен до отопительного прибора не может быть меньше 100 см;
- высота помещения должна составлять минимум 220 см;
- минимальный уровень огнестойкости дверей – 30 мин, стен – 75 мин;
- наличие качественной вентиляции;
- наличие дверей и окон, выходящих на улицу.
Котельную лучше всего обустраивать в отдельном помещении, но допускается и перегораживание подходящей комнаты. Внутри ее нужно отделать негорючими материалами. Лучше всего для этих целей подойдет керамическая плитка.
Стены в котельной должны быть отделаны негорючими материалами, например, керамической плиткой
Паровое отопление – очень простой и экономичный способ обогрева дома. Многих привлекают его минимальные теплопотери, высокая эффективность и низкие эксплуатационные расходы. Однако нужно помнить, что отопление паром потенциально опасно, а аварийная ситуация в данном случае может привести к серьезным травмам. Поэтому отнестись к его расчету и обустройству следует со всей серьезностью.
Все больше людей убеждаются, что автономный способ обогрева квартиры или дома является более экономичным, чем централизованный. Паровое отопление своими руками – одна из сложных задач, но вполне выполнимая, если иметь элементарные навыки работы с электроинструментом. Еще до работ по монтажу необходимо произвести расчеты и закупку необходимых составляющих.
Суть вопроса
Некоторые путаются и считают, что на самом деле правильное название такой системы – водяное отопление, а приставка «паровое» осталась с прошлых времен, когда отопление осуществлялось за счет промышленных котельных, которые производили большие объемы пара. На самом деле и сегодня присутствуют котлы, которые обеспечивают отопление помещений при помощи преобразования жидкости в два агрегатных состояния. Сильными сторонами этого решения являются:
- двойная передача тепла – путем конвекции, а также инфракрасного излучения;
- минимальные потери в теплообменнике при передаче энергии от источника;
- высокая надежность;
- отсутствует опасность разморозки системы в холодное время года;
- возможность применения в любое время года;
- продолжительный срок службы без сбоев.
Некоторыми недостатками являются:
- относительно высокая температура труб и радиаторов;
- серьезные последствия при прорыве;
- некоторые сложности при монтаже;
- высокая подверженность коррозии.
Суть функционирования и высокого КПД заключается в том, что пар, проходя по магистрали, конденсируется и оседает, при этом выделяется большое количество тепловой энергии. При одинаковых затратах топлива, такая система будет намного эффективнее схожей по протяженности водяной.
Обычно для того чтобы обеспечить безопасность пользователей, в современных котлах действуют определенные ограничения. Например, максимальная температура, до которой нагревается пар, составляет 130º C, а высшая точка, которой достигает давление — 6 атмосфер.
Все виды систем разделяют на одноконтурные и двухконтурные. В первом варианте вся мощность котла используется для разогрева носителя, который будет принимать участие в повышении температуры воздуха внутри помещения. Во втором варианте присутствует дополнительный теплообменник, в котором производится нагрев проточной воды, что позволяет использовать ее для бытовых нужд.
По способу циркуляции носителя, как и в случае с водяными системами, различают:
- Естественной циркуляции или закрытые. В этом случае после конденсации вода под влиянием гравитации естественным током без насоса возвращается к котлу, где снова преобразуется в пар и используется.
- Принудительной циркуляции или разомкнутые. В этом случае вода не сразу попадает обратно в нагреватель. Вначале она собирается в специальный резервуар, из которого при помощи насоса подается для дальнейшего перевода в газообразное состояние.
По уровню давления внутри выделяют:
- Атмосферные. В них значение давления в несколько раз превышает атмосферное, что при аварии может стать причиной серьезных травм. Кроме того, в такой системе излучатели разогреваются до высокой температуры, а оседающая пыль пригорает и выделяется неприятный запах.
- Вакуумные. Для реализации этого варианта вся магистраль должна быть герметичной. При помощи специального насоса внутри создается вакуум. Результатом этого является перевод воды в газообразное состояние при более низких температурах, что повышает безопасность.
По способу разводки труб выделяют:
- Однотрубные. Пар непрерывно движется по одной трубе. На первой половине пути он отдает свою энергию радиаторам, постепенно переходя в жидкое состояние. При этом температура излучателей, которые находятся ближе к котлу, будет выше, чем тех, которые находятся в конце контура. В этом случае понадобятся трубы большого диаметра, чтобы не возникало никаких препятствий.
Однотрубная система отопления
- Двухтрубные. Пар подается по одной трубе, а конденсат возвращается по другой. При этом носитель достигает всех приборов, практически не теряя температуру. Такой вариант будет актуален для больших домов, в которых есть несколько этажей. Если помещения небольшие, в ней нет смысла, это только увеличит общую стоимость проекта.
Двухтрубная система отопления
Вакуумные системы еще находятся на стадии тестирования. При их использовании будет необходимо постоянное наличие электрической энергии, т.к. вакуумный насос функционирует практически непрерывно.
Выбор котла
Для того чтобы правильно подобрать отопительный прибор, первым делом необходимо посчитать площадь, которая будет прогреваться. Чтобы сделать это, надо вычислить площадь каждой отдельной комнаты, умножив ширину на длину. После этого все результаты необходимо сложить, конечная цифра и будет искомым значением. Важно помнить, что это справедливо для высоты потолков до 3 м, если она больше, тогда необходимо делать дополнительный запас по мощности.
- Для общей площади до 200‒300 м2 хватит производительности в 25‒30 кВт.
- Для 400‒600 м2 — 35‒60 кВт;
- 600‒1200 м2 — 60‒100 кВт.
Следующим этапом будет выбор топлива. Паровые котлы с легкостью функционируют от таких источников:
- Жидких. Это может быть, например, дизельное топливо или отработанное масло. При использовании такого варианта обязательным будет размещение агрегата в отдельном помещении. Это поможет избежать вдыхания вредных испарений и их негативного влияния на здоровье.
- Твердых – дров, угля, торфа и всего, что может гореть с выделением большого количества тепла.
- Газообразных. Обычно это природный или сжиженный газ.
- Электрических.
В некоторых случаях твердотопливные решения обходятся значительно дешевле, но стоит учитывать не только затраты на топливо, но также и время, которое будет затрачено на растопку. В этом случае оно может достигать нескольких часов, при этом необходимо постоянно пополнять топку, чтобы поддерживать температуру на должном уровне.
Некоторые производители комбинируют различные виды топлива. Например, они объединяют топку для загрузки твердого топлива и обеспечивают наличие ТЭНа. При этом эффективность не падает, но получается экономить на расходе, а значит, и на оплате.
Выбор труб
При выборе многое будет зависеть от планируемого бюджета. Что можно сказать однозначно – для систем такого типа ни в коем случае не используются трубы из полипропилена. Объясняется это их неустойчивостью к высоким температурным режимам. Выбирать нужно будет из следующих вариантов:
- Стальные трубы. Для их монтажа потребуется сварочный аппарат. Они устойчивы к высоким значениям давления и температуры. Положительной стороной также является доступная цена и распространенность. Недостаток — высокая подверженность коррозии.
Прямошовная труба из стали
- Оцинкованные трубы. Включают в себя все преимущества стальных, плюс здесь компенсирован недостаток коррозионной неустойчивости. Сочленение производится при помощи резьбовых соединений, поэтому сварочные работы не требуются.
- Медные. Являются идеальным вариантом. Но они значительно дороже по стоимости, кроме того, для их монтажа потребуются особые навыки по пайке данного материала.
При монтаже трубы могут быть спрятаны в стены или пол. Но при этом важно учитывать, чтобы строительный материал был устойчив к термическим воздействиям.
Дополнительные узлы
Кроме котла и труб для магистрали потребуются обязательные элементы, без которых не обойтись:
- Радиаторы. Это могут быть чугунные батареи, стальные изделия или трубы с ребрами. Устанавливать их лучше под окнами. Таким образом образуется тепловая пробка, которая отсекает холодный воздух. Это будет препятствовать и образованию конденсата на стеклах.
- Фитинги. Различные соединительные элементы: муфты, уголки, отводы, переходники, которые потребуются при монтаже трубопровода.
- Редукционно-охладительная установка. Осуществляет перевод пара в жидкое состояние.
- Редуктор. Предназначен для регулировки давления в системе.
- Расширительный бак. Лучше применять элемент открытого типа. Если есть желание поставить герметичный бачок, тогда его необходимо оборудовать манометром и клапаном сброса давления. Если этого не сделать, то это может привести к его выходу из строя.
- Емкость для сбора конденсата.
- Циркуляционный насос. Для систем с принудительным перемещением жидкости.
- Гидравлический затвор. Будет необходим в случае, когда нужно осушить систему для ее ремонта или замены каких-либо составляющих.
- Фильтр. Будет необходим для удаления твердых включений перед попаданием воды в котел. Это необходимо, чтобы ничто не уменьшало производительность.
- Краны Маевского.
В систему парового отопления возможен монтаж бойлера косвенного нагрева. При этом понадобится клапан на три входа. Он подключается к терморегулятору и перенаправляет движение теплоносителя.
Почему выбирают отопление паром
Надо признать, что системы отопления паром нельзя отнести к числу очень популярных. Такое отопление, скорее, редкость. Подробно рассмотрим его достоинства и недостатки. К числу первых, бесспорно, относятся:
- Эффективность обогревательной системы. Она настолько высока, что для отапливания помещений хватит небольшого количества радиаторов, а в некоторых случаях можно обойтись и без них: труб будет достаточно.
- Малая инерционность системы, благодаря чему отопительный контур прогревается очень быстро. Буквально через несколько минут после запуска котла в комнатах начинает ощущаться тепло.
- Теплопотери в системе практически отсутствуют, что делает ее весьма экономичной по сравнению с другими.
- Возможность редкого использования, поскольку из-за малого количества воды в трубах система не размораживается. Как вариант может устанавливаться в дачных домиках, куда приезжают время от времени.
Главным же достоинством парового отопления принято считать его экономичность. Первоначальные затраты на его обустройство достаточно скромны, в процессе эксплуатации оно требует относительно небольших вложений. Однако даже при таком количестве достоинств недостатки системы весьма значимы. Связаны они в первую очередь с тем, что в качестве теплоносителя используется водяной пар, температура которого очень высока.
Внутри радиатора парового отопления происходит конденсация водяных паров. В ходе этого процесса выделяется большое количество тепловой энергии, что объясняет высокую эффективность системы
Благодаря этому все элементы системы разогреваются до 100С и даже выше. Понятно, что любое случайное прикосновение к ним вызовет ожог. Поэтому все радиаторы, трубы и другие детали конструкции должны быть обязательно закрыты. Особенно если в доме находятся дети. Высокая температура радиаторов и труб провоцирует активную циркуляцию воздуха в помещении, что достаточно некомфортно, а иногда и опасно, к примеру, при аллергической реакции на пыль.
При использовании парового отопления воздух в комнатах становится слишком сухим. Его пересушивают горячие трубы и радиаторы. Это требует дополнительного использования увлажнителей. Далеко не все отделочные материалы, которыми декорируются отапливаемые таким способом помещения, выдерживают соседство с раскаленными радиаторами и трубами. Поэтому их выбор очень ограничен.
Наиболее приемлемый в данном случае вариант – окрашенная термостойкой краской цементная штукатурка. Все остальное – под вопросом. Есть у парового отопления еще один влияющий на комфорт проживающих в доме недостаток: шум, который производит проходящий по трубам пар. К более значимым минусам можно отнести плохую регулируемость системы. Теплоотдачу конструкции практически нельзя контролировать, что приводит к перегреву помещений.
Паровое отопление относится к потенциально аварийно опасным системам, поэтому к выбору оборудования нужно относиться очень ответственно. Трубы для системы должны быть только металлическими
Варианты решения есть. Первый – установка автоматики, которая будет включать котел при остывании помещений. В этом случае проживающим в доме будет достаточно некомфортно от постоянного колебания температур. Более «щадящий», но трудоемкий способ – обустройство нескольких параллельных веток, которые нужно будет запускать в работу по мере необходимости.
Основной недостаток парового отопления, из-за которого оно мало используется, это его повышенная аварийная опасность. Нужно понимать, что при возникновении порыва из трубы или радиатора под давлением будет бить горячий пар, что крайне опасно. Именно поэтому такие системы сегодня запрещены в многоквартирных домах и реже используются на производстве. В частных же домах они могут быть обустроены под личную ответственность владельца.
Монтажные работы
После составления проекта и выяснения его особенностей (будем считать, что вы уже знаете, где, что и как будет располагаться и крепиться), можно приступать к выполнению работ по монтажу самой системы. При необходимости проводят подготовку поверхности в местах установки радиаторов.
В состав паровой системы входят несколько обязательных элементов. Рассмотрим каждый из них более подробно.
Главная функция отопительного прибора заключается в преобразовании воды в пар, который впоследствии поступает в трубопровод. Основными конструктивными элементами прибора считаются коллекторы, барабан и трубопроводы. Кроме того, присутствует емкость с водой, которую называют водным пространством. Над ней в ходе работы устройства образуется паровое пространство. Их разделяет так называемое зеркало испарения.
На рисунке схематически представлена одна из разновидностей бытового парового котла
Внутри парового пространства может устанавливаться дополнительное оборудование, предназначенное для сепарации пара. В основе работы котла лежит принцип теплообмена дымовых газов, воды и пара. Выделяют две разновидности паровых отопительных приборов: жаротрубные и водотрубные. В первом случае внутри трубопровода, проложенного внутри емкости с водой, движутся разогретые газы.
Они отдают тепло жидкости, которая доходит до состояния кипения. Водотрубные разновидности работают несколько иначе. Здесь по трубам, проложенным внутри камеры с дымовыми газами, движется вода. Она разогревается и закипает. Вода и пар внутри котла могут двигаться принудительно или естественно. В первом случае в конструкцию включается насос, во втором – используется перепад плотностей воды и пара.
Паровой котел может использовать самые разные виды топлива. В зависимости от этого в его конструкцию вносятся определенные изменения. Они касаются камеры сгорания. Для твердого топлива обустраивается колосниковая решетка, на которой размещаются уголь, дрова и т.п. Для жидкого и газообразного топлива используются специальные горелки. Встречаются и практичные комбинированные варианты.
Среди домашних мастеров особой популярностью пользуется обустройство парового отопления с использованием печки. На фото представлен один из возможных вариантов переделки печи
В зависимости от отапливаемой площади подбирается мощность котла. Это можно сделать исходя из усредненных значений:
- 25 кВт для зданий до 200 кв. м;
- 30 кВт для домов площадью от 200 до 300 кв. м;
- 35-60 кВт для строений от 300 до 600 кв. м.
Если нужны более точные данные, пользуются стандартным методом расчета, где на каждые 10 кв. метров приходится 1 кВт мощности оборудования. Не надо забывать, что формула используется для домов с высотой потолка 2,7 м или меньше. Для более высоких строений мощность нужно брать больше. Особое внимание при выборе котла следует обращать на его сертификацию. Любая система парового отопления потенциально опасна, поэтому тестирование оборудования обязательно.
Температура теплоносителя в паровых системах колеблется в пределах от 100 до 130С, что намного выше, чем в жидкостных, где она составляет от 70 до 90С. Поэтому использовать для обустройства систем аналогичное оборудование настоятельно не рекомендуется. Прежде всего это касается металлопластиковых и полипропиленовых труб. Предельные рабочие температуры для этих материалов варьируются в пределах 90-100С, поэтому их использование категорически запрещено.
Идеальный вариант для обустройства системы парового отопления медные трубы. Они не подвержены коррозии, выдерживают высокие температуры, но очень дороги
Для магистральных трубопроводов паровых систем обычно используются три вида труб. Самый недорогой вариант – стальные. Они легко выдерживают температуру 130С, что более чем достаточно, и отличаются достаточной прочностью. Однако образующийся внутри деталей конденсат довольно быстро разрушает трубы, поскольку сталь подвержена коррозии, а образуемая паром агрессивная среда только усиливает этот недостаток.
Еще один недостаток стальных элементов – необходимость соединения посредством сварки, что отнимает много сил и времени. Гораздо более устойчивы к коррозии трубы из оцинкованной стали. Они также хорошо выдерживают высокие температуры. Для их соединения обычно используется резьбовый метод, что значительно упрощает процесс. Основной недостаток оцинкованных труб – их высокая стоимость.
Идеальным вариантом считаются медные трубы. Материал выдерживает высокие температуры, достаточно пластичен и при этом прочен, не подвержен коррозии. Для соединения медных деталей используется пайка. Трубопроводы из меди очень долговечны и прочны, однако их стоимость очень высока. Таким образом, наиболее приемлемый по соотношению качества и цены вариант – стальные трубы с антикоррозийным покрытием или оцинкованные.
Лучший выбор для парового отопления — чугунные радиаторы. Они смогут выдержать серьезные нагрузки, обусловленные присутствием внутри батарей горячего пара
Радиаторы для паровых систем выбираются по принципу прочности. Важно, что бы они выдерживали высокие температуры и были устойчивы к коррозии. Исходя из этого, лучшим вариантом можно считать массивные чугунные батареи, худшим – стальные панельные. Учитывая высокую эффективность системы в некоторых случаях вполне допустимо использование оребренных стальных труб.
Система парового отопления отличается повышенной аварийной опасностью, поэтому наличие приборов контроля обязательно. Отслеживается давление в системе, при необходимости оно нормализуется. Для этих целей обычно используется редуктор. Устройство оснащено клапаном, через который излишки пара удаляются из системы. Для мощных установок может понадобиться не один, а несколько таких клапанов.
На практике можно встретить достаточно большое количество вариаций парового отопления. По количеству труб выделяют одно и двухтрубные разновидности паровых систем. В первом случае пар движется по трубе непрерывно. В первой части своего пути он отдает тепло батареям и постепенно переходит в жидкое состояние. Дальше он двигается как конденсат. Чтобы не возникло препятствий на пути теплоносителя, диаметр трубы должен быть достаточно большим.
Бывает, что пар частично не конденсируется и прорывается в конденсатопровод. Для того чтобы исключить его проникновение в ветку, предназначенную для отвода конденсата, после каждого радиатора или группы приборов отопления рекомендуется устанавливать конденсатоотводчики
Значимым недостатком однотрубной системы является разница в нагреве радиаторов. Те, что расположены ближе к котлу, греются больше. Те, что дальше – меньше. Но заметной эта разница будет только в больших по площади зданиях. В двухтрубных системах пар движется по одной трубе, конденсат уходит по другой. Таким образом удается сделать равной температуру во всех радиаторах.
Но при этом значительно увеличивается расход труб. Как и водяное, паровое отопление может быть одно или двухконтурным. В первом случае систему используют только для отопления помещений, во втором – еще и для нагрева воды для бытовых нужд. Различается и разводка отопления. Практикуется три варианта:
- С верхней разводкой. Магистральный паропровод прокладывается выше приборов отопления, от него опускаются трубы к радиаторам. Еще ниже, у самого пола укладывается конденсатопровод. Система является наиболее стабильной и простой в реализации.
- С нижней разводкой. Магистраль размещается ниже приборов парового отопления. В результате по одной и той же трубе, которая должна быть несколько большего, чем обычно диаметра, в одном направлении движется пар, а в противоположном – конденсат. Это провоцирует гидроудары и разгерметизацию конструкции.
- Со смешанной разводкой. Труба паропровода монтируется немного выше уровня радиаторов. Все остальное – как в системе с верхней разводкой, благодаря чему удается сохранить все ее преимущества. Главный недостаток – высокая травмоопасность по причине легкого доступа к раскаленным трубам.
При обустройстве схемы с естественным принуждением нужно помнить, что паропровод монтируется с небольшим уклоном в направлении движения пара, а конденсатопровод – конденсата. Уклон должен быть 0,01 — 0,005, т.е. на каждый погонный метр горизонтальной ветки должно приходится 1,0 — 0,5 см уклона. Наклонное положение паро- и конденсатопроводов избавит от шума проходящего по трубам пара и обеспечит свободное стекание конденсата.
Паровые отопительные системы сооружают по однотрубной и двухтрубной схеме. В числе однотрубных преобладают варианты с горизонтальным подсоединением к приборам отопления. В случае сооружения контура с вертикальным присоединением приборов лучше выбрать двухтрубный вариант ( )
По уровню внутреннего давления системы различают две основные разновидности:
- Вакуумные. Предполагается полная герметичность системы, внутри которой устанавливается специальный насос, создающий вакуум. В результате пар конденсируется при более низких температурах, что делает такую систему относительно безопасной.
- Атмосферные. Давление внутри контура превышает атмосферное в несколько раз. В случае аварии это крайне опасно. Кроме того, радиаторы, работающие в такой системе, разогреваются до очень высоких температур.
Вариантов обустройства парового отопления много, поэтому каждый может выбрать для своего дома оптимальный вариант с учетом всех особенностей здания.
На рисунке представлена схема разомкнутой системы парового отопления
Чтобы правильно сделать паровое отопление, нужно начать с подготовки проекта. Его разработка – сложная задача, решать которую лучше всего специалистам. В готовом проекте должны быть учтены множество моментов. Прежде всего, производится расчет тепловых нагрузок на каждое из помещений и на здание в целом. Выбирается источник пара, а также определяется механизм и степень автоматизации системы.
Двухтрубная система
В этом случае его обычно опускают в подвал или в цокольный этаж, так конденсат сможет самостоятельно стекать к устройству. Затем на план дома наносится разводка всей отопительной системы. Причем отмечается все необходимое оборудование. Специалисты советуют выполнять эту операцию прямо «на месте», находясь в комнате, где будет располагаться оборудование. Только так можно заметить и учесть все выступы и препятствия, которые придется огибать.
Перед началом монтажа обязательно выполняется план-схема будущей системы, на котором отмечается все оборудование и места крепления радиаторов
Все переходы и углы обязательно отмечаются на схеме. После того, как она будет закончена, можно перейти к подсчету количества необходимого для ее реализации материала. Еще раз стоит обратить внимание на важность правильного выбора оборудования. Паровая система потенциально аварийно опасна, поэтому не стоит экономить на материалах и приборах. Все должно быть высокого качества и сертифицировано, иначе серьезных проблем не избежать.
При однотрубной системе уровень конденсата может превышать уровень пара. Выход теплоносителю перекрывается. Это приводит к резкому повышению давления в приборе или в трубах. Происходит гидроудар, который может сопровождаться разрывом магистрали. При двухтрубной системе конденсат отводится и не мешает теплоносителю поступать к приборам в помещении. Паровое отопление на даче делают своими реками по определённой схеме.
- Устанавливают котёл и радиаторы на предусмотренные для них участки в доме.
- Из котла выводят дымоход под углом в 300.
- Необходимо установить расширительный котёл на чердаке.
- Из радиаторов выводят патрубки для ввода пара и для вывода конденсата. Чтобы обогрев был эффективным, пар должен заходить в прибор сверху. Для конденсата делают выход снизу.
- Из расширительного бака под наклоном выводят трубу, по которой будет подаваться теплоноситель. Её соединяют с горячим контуром: подсоединяют все радиаторы.
- Проводят соединение паровой магистрали с выходным патрубком в котле.
- Из последнего радиатора выводят конденсатопровод. Его соединяют посредством фитингов с нижними патрубками в радиаторах.
- Для сбора конденсата предусматривают ёмкость. Конденсатопровод подходит к ней вертикально.
- Из бака выводят патрубок для выхода жидкости. Укрепляют трубу, под наклоном к котлу. На выходе из ёмкости устанавливают фильтр для воды и циркуляционный насос, который будет нагнетать жидкость в водяной контур, находящийся в котле. Перед насосом рекомендуют вывести воздушный патрубок. Через него воздух пройдёт в атмосферу, что предотвратит завоздушивание насоса.
- Магистраль замыкают. Все соединения проверяют, опрессовывают.
- Проводят тестирование отопительной системы.
Чтобы иметь возможность провести горячий водопровод в доме, необходимо предусмотреть дополнительный контур. По нему горячая вода будет подходить из котла к бытовым приборам на кухне, в ванной, в санузле. При водяном отоплении контур может быть выведен из расширительного бака. При паровом обогреве магистраль для горячей воды выходит из ёмкости для сбора конденсата.
Чтобы не вносить коррекции в трубопровод дачного отопления, рекомендуют приобретать двухконтурные котлы или оборудовать печи дополнительным теплообменником. Из печи или из котла уже имеется выход для водопровода. Если печь с теплообменниками построена самостоятельно, то из одного змеевика выводят паропровод, из другого патрубок для горячей воды.
Монтаж парового отопления на даче является выгодным предприятием. Для небольшого жилища хорошо подойдёт однотрубная система. Для многоэтажных коттеджей рекомендуют продумать двухтрубную магистраль.
Конденсат используют для бытовых нужд: вода горячая, остывает до температуры 60 0С. Для монтажа отдельного трубопровода ГВС приобретают котлы с двойным водяным контуром.
Как сделать паровое отопление своими руками в частном доме
Чтобы в доме жилось комфортно, требуется тепло. Неважно, насколько красиво жилище изнутри и сколько людей оно вмещает, если в нём не решена проблема обогрева. Каждый владелец дома подходит к этому вопросу индивидуально, руководствуясь климатическими условиями местности и собственными возможностями. Некоторые люди предпочитают паровое отопление. Своими руками такую систему можно собрать без особых усилий.
Как работает система
Не стоит путать водяное и паровое отопление дома. У них имеется множество функциональных различий, несмотря на внешнее сходство.
Оба этих вида имеют составные части:
- котёл;
- радиаторы;
- трубы.
Пар — теплоносителем для парового отопления частного дома. Своими руками сделать можно такую систему, следуя инструкции по сборке и монтажу компонентов. Для водяной системы роль носителя играет вода. Котёл испаряет воду, а не нагревает её. Пары теплоносителя перемещаются по трубам и становятся источником комфортной температуры в доме. Пар остывает внутри, после чего происходит его конденсация. При этом 1 кг пара преобразуется в 2000 килоджоулей тепла. Для сравнения — вода, остывающая на 50°С, обеспечивает только 120 кДж.
В этом видео вы узнаете о циркуляции системы:
Теплоотдача пара в несколько раз выше, что объясняет высокую эффективность такого типа отопления. Формируемый внутри радиатора конденсат переходит в нижнюю часть и самостоятельно перемещается к котлу. Выделяют несколько разновидностей отопительных систем. При этом спецификация осуществляется по способу возврата теплоносителя, который трансформировался в конденсат.
- Замкнутая. Контуры в данном случае отсутствуют. Соответственно, конденсат перемещается по трубам, которые лежат под некоторым углом. Он переходит прямо в котел для дальнейшего нагрева.
- Разомкнутая. Здесь присутствует накопительный резервуар. Конденсат попадает в него из радиаторов, насос участвует в его обратном закачивании в котел.
Почему пар лучше
При желании можно сделать такое отопление у себя в жилище, но эти системы не слишком популярны сегодня. Скорее, к нему прибегают единицы. Вместе с тем можно выделить как достоинства, так и недостатки таких систем.
Паровое отопление бывает однотрубнын и двухтрубным
Плюсами можно считать:
- Эффективность обогрева. Она довольно высока. Вот почему даже небольшого количества радиаторов хватит для обслуживания больших помещений. Иногда удается обойтись даже без них, установив только трубы.
- Пониженная инерционность. Она способствует быстрому прогреву отопительных контуров. Соответственно, как только проходит несколько минут после включения котла, в помещениях чувствуется тепло.
- Почти нулевые теплопотери. По этой причине такая система является выгодной.
- Возможность использовать относительно редко. В трубах имеется небольшое количество жидкости, поэтому нет необходимости в разморозке системы. В качестве альтернативного варианта допустимо применение в дачном домике, куда приезжают время от времени.
Паровое отопление в частном доме своими руками по схеме можно обустраивать при наличии определенного опыта. Основной плюс здесь — экономичность. С самого начала для обустройства требуются скромные затраты. В процессе применения системы тратятся незначительные суммы.
Обзор системы отопления:
Но даже при таком внушительном ассортименте достоинств имеют место значимые недостатки. Они связаны с применением водяного пара в качестве теплоносителя: его температура может быть достаточно высокой. Соответственно, все компоненты системы прогреваются до +100°С и даже больше.
Нельзя прикасаться к такой поверхности даже мимолетно, чтобы не заработать ожог. Поэтому любые трубы и радиаторы непременно закрывают. Воздух в таком помещении активно перемещается. Когда используется паровое отопление, воздух становится сухим, приходится прибегать к увлажнителю.
Далеко не все отделочные материалы, которые применяются в помещении, могут выдерживать соседство с предельно раскаленными радиаторами и трубами, поэтому их выбор ограничен. Лучшим вариантом будет цементная штукатурка, которую покрывают термостойкой краской. Всё остальное не гарантирует безопасности. Кроме того, проходящий по трубе пар — источник большого шума.
Система недостаточно хорошо регулируется. Теплоотдача не поддается контролю, поэтому помещение легко перегревается. Ситуацию может решить установка автоматики, которая будет самостоятельно отключать паровые котлы для частного дома при перегреве и включать их при остывании комнаты. Другим трудоемким, но более реальным способом является монтаж параллельных веток, которые будут работать в случае необходимости. Основной минус — аварийная опасность системы.
Если труба или радиатор получили серьезные повреждения, наружу вырвется горячий пар под давлением. Это небезопасно, в многоквартирных домах такие варианты не используются. Собираясь сделать паровое отопление, владелец частного домовладения может получить на это разрешение, но только под собственную ответственность.
Основные компоненты
Ключевой компонент системы — котел. Основным его предназначением считается преобразование воды в пар. В дальнейшем он переходит в трубопровод.
Котел должен быть достаточно мощным, чтобы потянуть одновременно два этажа
Элементами конструкции здесь считаются:
- система труб;
- коллекторы;
- барабан.
Также обязательно применяется емкость с водой. Она носит название водного пространства. Здесь присутствует особое средство испарения, играющее роль разделяющего элемента.
Паровое пространство
Здесь можно ставить дополнительное оборудование. Оно может быть полезно, если требуется сепарация пара. Интенсивный обмен между паром и водой — основа работы котла. Устройства для обогрева делят на водо- и жаротрубные. В последнем случае нагретые газы движутся в каналах труб, обустроенных в емкости с водой.
Водотрубные модификации работают по немного иному принципу. Здесь движется вода по каналам, построенным внутри камеры с газами. Сначала она нагревается, после чего начинает кипеть. Вода перемещается в естественном режиме внутри котла.
В любых разновидностях котлов действует одно и то же правило превращения воды в пар. Сначала жидкость проводят в резервуар, находящийся в верхней зоне устройства. Далее она перетекает в коллектор и поднимается в расположенный наверху барабан, перемещаясь через область нагрева. Внутри трубы формируется пар, идущий наверх. Он может двигаться сквозь сепаратор, где отделяется от жидкости. Дальше он переходит в паропровод.
Отопление можно без труда установить своими руками
В котле можно использовать различные варианты топлива. В соответствии с этими особенностями конструкция может быть видоизменена. Перемены могут касаться и типа работы камеры сгорания. Допустим, колосниковая решетка потребуется для тех случаев, когда задействуется твердое топливо. В то же время понадобятся особые горелки, если топливо газообразное либо жидкое. Смешанные варианты более удобны и практичны.
Радиаторы и система труб
Показатели температуры в паровой системе находятся в пределах +100…+130°С. По сравнению с водяными они намного выше. Вот почему для обустройства систем похожее оборудование применять не рекомендовано. Это касается труб из полипропилена и металлопластика. Предельные рабочие показатели указанных материалов лежат в пределах +90…+100°С, применять их строго запрещено.
Для магистрального трубопровода допустимы 3 разновидности труб. Стальные считаются наиболее дешевыми изделиями. Им удается выдерживать показатель температуры +130°С.
Конденсат, образуемый внутри деталей, приводит к быстрому разрушению материала труб. Нельзя забывать, что сталь неустойчива к коррозии. Агрессивная среда теплоносителя усиливает этот недостаток. Необходимо соединение с помощью сварки, что требует больших временных и трудовых затрат. Лучше брать трубы из оцинкованной стали. Эти изделия противостоят повышенным температурам и предполагают использование резьбового метода для соединения. Такой подход существенно упрощает рабочий процесс. Единственное, что может послужить препятствием для приобретения таких изделий, — их высокая цена.
Как сделать отопление в доме:
Еще одним идеальным вариантом считаются трубы из меди. Материал пластичный, не боится термического воздействия, прочный, не подвержен коррозии. Чтобы соединить медные компоненты, прибегают к пайке. Медный трубопровод долговечный, однако стоит дорого.
Получается, что в плане сочетания цены и качества следует отдавать предпочтение стальным трубам, у которых имеется оцинкованное или антикоррозионное покрытие.
Классификация систем
Вариаций, как провести самодельное паровое отопление, существует много. Это одно- и двух-трубные разновидности. В первом случае осуществляется непрерывное движение пара по трубе. Сначала он передает тепло батареям, после чего трансформируются в жидкость. Дальше он имеет вид конденсата. Чтобы носителю не столкнуться с препятствиями, трубу следует подбирать довольно большого диаметра.
Однотрубные и двутрубные
Однотрубные системы отопления имеют немало недостатков. Нагрев радиаторов у них может значительно отличаться: области около котла нагреваются в большей степени. Чем дальше от них, тем этот показатель меньше. Заметить такую разницу, с другой стороны, можно лишь в больших помещениях. В двухтрубной системе пар перемещается по одной трубе, а конденсат уходит по противоположной. За счёт этого удаётся обеспечивать равную температуру во всех радиаторах.
У паровой системы отопления сравнительно маленькие теплопотери
Одновременно расход труб существенно увеличивается. Как паровое, так и водяное отопление бывает одно- и двухконтурным. В первом случае система применима для отопления помещений. Во втором она выполняет роль нагревателя воды для бытовых ситуаций.
Прочие разновидности
Разводка отопления тоже может быть различной. Выделяют три основных варианта:
- С верхней разводкой. Магистральный паропровод находится по уровню выше, нежели отопительные приборы. От него отходят трубы по направлению к радиаторам. Около поверхности пола обустраивается провод для конденсата. Такую систему проще реализовать, она лучше работает.
- С нижней разводкой. Магистраль устанавливается по уровню ниже, нежели паровые отопительные приборы. Получается, что одна и та же труба, которая должна иметь увеличенный диаметр, устроена таким образом, что провоцирует разгерметизацию и гидроудары. Дело в том, что в одном направлении идет движение пара, тогда как прямо навстречу ему движется конденсат.
- Со смешанной разводкой. Труба, пропускающая пар, фиксируется несколько выше радиаторов по уровню. Все остальные особенности совпадают с вариантом обустройства верхней разводки. За счёт этого удается сохранять все ее положительные качества. Основной минус — травмоопасность. Объясняется она облегченным доступом к нагретым трубам.
Есть и другая классификация. Она основывается на показателе внутреннего давления системы. Основными являются такие виды:
- Вакуумные. Система абсолютно герметична. В ней присутствует формирующий вакуум-насос. Пар конденсируется при пониженной температурной отметке. Получается, что система более-менее безопасна.
- Атмосферные. По сравнению с атмосферным давлением аналогичный показатель в полости контура выше в несколько раз. Если случится авария, это приведет к негативным последствиям. Функционирующие в подобной системе радиаторы могут нагреваться до критических отметок.
Несмотря на значительные ограничения в применении парового отопления, оно используется в качестве автономного. Нередко причиной тому являются незначительные затраты на его обустройство. Принимая решение о создании такой системы, следует понимать, что пар играет здесь роль теплоносителя со всеми вытекающими из этого последствиями.
Источник https://kotle.ru/otoplenie/parovoe-otoplenie-v-chastnom-dome
Источник https://manrem.ru/parovoe-otoplenie-svoimi-rukami-sdelat-pravilam/
Источник https://kaminguru.com/sistema-otoplenija/parovoe-otoplenie.html