Владельцы загородных домов неизменно сталкиваются с вопросом отопления своих жилищ. Каждый из них стремится найти наиболее эффективный способ, который обеспечит надежный обогрев, экономя при этом ресурсы.
Многих хозяев загородной недвижимости, включая дачные участки, интересует паровое отопление, которое быстро обогревает помещения. Перед тем как установить такую систему, следует внимательно изучить ее принципы работы и взвесить все достоинства и недостатки.
Мы постараемся прояснить эти вопросы, предложив описание различных схем парового отопления, методы их расчета и правила монтажа системы.
Краткое содержание статьи
Паровое отопление: схемы и особенности устройства
Отопительная система является необходимостью для комфортного проживания в загородном доме в осенние, весенние и, особенно, зимние месяцы. Часто в дачных домах, которые используются не постоянно, выбирают паровое отопление.
Этот вариант способен быстро прогреть весь дом, что приятно удивит хозяев и их гостей, проводящих выходные на даче.
Галерея изображений
Принцип работы парового отопления заключается в передаче тепла, возникающего при конденсации пара.
Поскольку объем конденсата в 400 — 1500 раз меньше объема пара, диаметр паропроводов должен быть значительно больше, чем у конденсатосборников.
Для нагрева теплоносителя применяются различные котлы, способные довести среду до температуры +130°C.
Для повышения теплопередачи в системах парового отопления традиционно используют устройства с большой площадью теплоотдачи или медленным охлаждением, например, чугунные радиаторы.
Системы парового отопления делятся по движению конденсата в котел на замкнутые и разомкнутые, могут быть открытыми и закрытыми, однотрубными и многотрубными.
Система, где конденсат накапливается в баке с его последующей перекачкой в котел, называется разомкнутой, тогда как замкнутая система самаотеком подводит конденсат к баку.
Для оптимального функционирования оборудования необходимо, чтобы в него поступало достаточное количество пара, который сможет эффективно конденсироваться. Прибор должен быть заполнен паром, чтобы избежать образования воздушных пробок.
Если в устройство поступает меньше пара, чем необходимо для нормального конденсирования, то нижняя часть радиатора будет заполнена воздухом, который тяжелее пара.
Специфика работы парового отопления
Паропроводы и конденсатопроводы
Котлы для подготовки теплоносителя
Увеличение площади теплоотдачи
Вариант устройства парового отопления
Разомкнутая система парового отопления
Правила подбора приборов
Уменьшение объема пара
Основные характеристики парового отопления
Паровое отопление отлично подходит для редкого посещения домов. Это связано с характерными свойствами теплоносителя, который циркулирует по трубам. Пар выделяется исключительно в процессе работы котла отопления.
Когда дача пустует, а температура за окном опускается до -15°C или ниже, нет необходимости переживать о том, что трубы повреждаются, как это может происходить с жидким теплоносителем.
Все здания теряют тепло, и для корректировки этого показателя необходимо будет определенное количество энергии, что зависит от региона проживания.
Паровое отопление имеет свои плюсы:
- значительное количество тепла, высвобождаемого при конденсации;
- меньшая площадь для установки нагревательных элементов;
- скорость включения и отключения системы;
- экономия на топливе;
- устойчивость к морозам.
Количество тепла, высвобождаемого при конденсации пара, значительно превышает тепло, которое выдает нагретая вода в системах отопления.
1 кг пара при температуре 130°C при конденсации выделяет энергию в 2300 кДж/кг. При этом конденсат занимает в 400-1500 раз меньший объем, чем эквивалентное количество пара.
Для парового отопления подходят медные трубы, если бюджет позволяет их сравнительно высокую стоимость.
Эта особенность позволяет использовать трубы меньшего диаметра. В небольших помещениях можно обойтись без радиаторов, так как тепло, исходящее от труб, будет достаточным для обогрева.
Еще одно преимущество заключается в быстрой реакции на необходимость обогрева. Когда вы уезжаете на несколько часов за город, вам не нужно долго настраивать отопление. Экономия времени позволит вам уделить внимание более приятным делам, например, приготовить шашлык и провести время с друзьями.
Благодаря особенностям теплоносителя можно применять трубы особой конструкции – с ребристой или оребренной поверхностью.
Покидая дачу в холодное время года, вам не придется заниматься консервацией отопительной системы, сливать воду и предпринимать другие меры по защите от повреждений.
При нехватке топлива в котле пар не будет поступать в систему, следовательно, не образуется воды в конденсатопроводе, что устраняет риск замерзания.
Ребристые трубы могут выполняться в виде регистра, который заменяет радиаторы.
Недостатки парового отопления
Несмотря на свои достоинства, паровое отопление также имеет определенные недостатки.
Во-первых, это повышенная опасность. Это связано с характеристиками теплоносителя.
Когда пар под давлением циркулирует по трубам, могут возникнуть следующие проблемы:
- при разрушении паропровода возможны серьезные травмы;
- при случайном контакте с поверхностями труб или радиаторов можно получить ожог;
- неправильная работа мощного оборудования может привести к взрыву.
Во-вторых, на поверхности паропровода может скапливаться пыль, которая при нагревании разлагается, и ее продукты могут негативно сказаться на здоровье жильцов, особенно если среди них есть аллергики.
Хотя медные трубы идеальны для паропроводов, работать с ними непросто – требуется умение навыков пайки или помощь специалиста.
В-третьих, воздух в помещении может пересыхать, что негативно отражается на комфортности проживания. Для улучшения микроклимата необходимо установить увлажнитель, что является дополнительной статьей расходов, которую стоит предусмотреть на этапе проектирования.
В-четвертых, невозможно регулировать температуру теплоносителя по собственному желанию, что усложняет использование парового отопления в постоянно обитаемых домах.
Решением проблемы может стать прокладка нескольких ветвей паропровода с возможностью их подключения по мере необходимости.
Прикасаться к трубам парового отопления опасно – можно легко обжечься.
В-пятых, для работы с паром необходимо использовать специализированную арматуру. Это касается и материалов труб и радиаторов.
Срок службы конденсатопровода будет значительно меньше, чем у водяного отопления, где применяются трубы из аналогичного материала. Особенно это актуально для сухих конденсатных трубопроводов.
В-шестых, важно правильно отделать стены. Бумажные обои не выдерживают высоких температур. Оптимально использовать цементную штукатурку, окрашенную огнестойкой краской.
Одним из жаростойких материалов может стать асбестовый лист, которым можно обшить стены, чтобы защитить легковоспламеняющиеся материалы от воздействий высокой температуры.
Еще один интересный вариант – отделка в стиле лофт, где внутренние стены, по которым проходит паропровод, можно выложить из жаропрочного кирпича. Это не только создаст уникальную атмосферу, но и обеспечит защиту должны от горячих труб.
Стиль лофт гармонично сочетает промышленные элементы и роскошную мебель.
В-седьмых, требуется выделенное пространство под котельную. Установка парового котла в жилом помещении строго запрещена, так как это чрезвычайно опасно. Помещение для котла должно быть отделано жаропрочными материалами и обеспечивать хорошую вентиляцию.
Производители предлагают широкий выбор жаростойкого кирпича, который можно подобрать по цвету и стилю, чтобы идеально вписать его в интерьер.
Схемы парового отопления
Системы отопления, использующие пар в качестве теплоносителя, имеют разнообразные схемы.
Их можно классифицировать по следующим параметрам:
- давлению в системе;
- методу связи с атмосферой;
- схеме соединения труб;
- методу возврата конденсата.
Давление в работающей системе парового отопления может быть высоким или низким.
В зависимости от абсолютного значения выделяют системы:
- низкого давления – меньше 0,7 кгс/см²;
- высокого давления – больше 0,7 кгс/см²;
- вакуум-паровые – менее 1 кгс/см².
Первый тип температурных параметров рекомендуется для быта. Специальные котлы, применяемые для парового отопления, подходят для установки в частных домах или дачах. Они могут работать на различных видах топлива, таких как уголь, дрова, газ или мазут.
Для котельных must! желательно выделить отдельное помещение, чтобы обеспечить безопасность для всех жильцов.
Второй метод представляет собой опасный вариант для использования в условиях дома. Для работы с системами, где задействуется высокое давление, необходимы специальное образование и подготовка. Если неподготовленный человек решится установить систему парового отопления с высоким давлением на даче, то он подвергает себя риску, и в лучшем случае может потерять свою недвижимость.
Котлы, функционирующие на высоком давлении, имеют большие размеры и стоят довольно дорого. Они чаще всего используются в промышленных целях, однако многие домашние мастера пытаются своими силами создать такие установки. Тем не менее, применение этого метода в качестве отопительной системы крайне небезопасно.
Для частных домов и коттеджей обычно применяют бытовые котлы, которые вырабатывают пар под низким давлением.
Вакуумно-паровая система отличается от предыдущих благодаря наличию воздухосборника и специального устройства, которое создаёт вакуум внутри системы.
Системы парового отопления можно разделить на открытые и закрытые, в зависимости от их соединения с атмосферой. Открытые системы имеют прямую связь с атмосферой – это разомкнутая система, тогда как закрытые полностью изолированы от атмосферного давления и воздуха извне.
Однотрубная система парового отопления аналогична водяной системе, за исключением размера труб, предназначенных для пара и конденсата.
По маршруту прокладывания трубопроводов схемы парового отопления (ПО) бывают следующими:
- горизонтальные однотрубные;
- вертикальные двухтрубные.
Первый тип чаще используется в одно- и двухэтажных зданиях высотой потолков до 2,7 м, площадью до 80 м², где не требуется регулировка температуры. Вторые более эффективны для установки систем парового отопления в зданиях с тремя и более этажами.
Двухтрубная схема идеально подходит для многоквартирных комплексов с обширной отапливаемой площадью.
Системы парового отопления могут быть смонтированы с:
- верхней, средней или нижней разводкой;
- мокрым или сухим конденсатопроводом;
- тупиковым или попутным движением как пара, так и конденсата.
Варианты возврата конденсата позволяют выделить замкнутую и разомкнутую схему. В замкнутой системе конденсат самотёком возвращается в котел. В этом случае очень важно придерживаться рекомендуемого угла уклона паро- и конденсатопроводов от 1,0 до 0,5 см на 1 погонный метр.
Уклон должен быть направлен в сторону движения пара для паропровода и в сторону движения конденсата для обратного трубопровода. Сам котел в данной схеме должен находиться ниже уровня обратного трубопровода.
Схема парового котла с открытыми сетями предполагает использование насоса для подкачки воды. Информацию можно объяснить следующим образом: 1 — сетевой насос, 2 — подпиточный насос, 3 — ёмкость для воды, 4 — регулятор подпора, 5 — насос исходной воды, 6 — охладитель, 7 — подогреватель воды, 8 — фильтр, 9 — конденсатный бак, 10 — конденсатный насос, 11 — подогреватель очищенной воды, 12 — деаэратор, 13 — сепаратор пара, 14 — питательный насос, 15 — паровой котел, 16 — редукционно-охладительная установка, 17 — подогреватель сети, 18 — охладитель конденсата подогревателей сети.
В схеме разомкнутой системы парового отопления имеется специальный накопительный бак для конденсата. С его помощью с помощью насоса жидкость может подниматься в котел или выталкиваться из системы отопления. Во втором случае необходимо обеспечить постоянную подпитку котла свежей водой для непрерывного производства пара.
Оптимальным вариантом для загородного дома будет схема замкнутого парового отопления с верхней разводкой и мокрым конденсатопроводом, то есть полностью заполненным водой. Для разомкнутых систем берут сухой трубопровод с частичным заполнением конденсата.
Подбор диаметров труб для сбора и перемещения конденсата можно осуществить, опираясь на справочные данные для проектировщиков.
Как правильно рассчитать паровую систему
После выбора паровой системы предстоит разработать проект ее размещения в помещении и провести предварительные расчёты.
Существует два подхода:
- выполнить расчёт основных элементов системы отопления самостоятельно;
- обратиться за помощью к квалифицированному специалисту – проектировщику.
Второй вариант является более предпочтительным, поскольку только опытный проектировщик, который успешно завершил множество проектов по созданию отопительных систем, сможет учесть все требования владельца, не забывая об обязательных нормативах.
Если нет возможности обратиться к проектировщику, можно попытаться самостоятельно рассчитать отопительную систему, используя нормы и советы из специализированной литературы, такой как справочник проектировщика.
Для расчета необходимо взять план дома и вычислить отапливаемую площадь. Затем обозначить места для размещения радиаторов.
При паровом отоплении вместо традиционных батарей часто используются регистры из оцинкованных или ребристых труб, которые могут обладать интересным дизайном.
Выбор радиаторов зависит от необходимой мощности, при этом важно учитывать характеристики выбранного устройства – оно должно быть способно выдерживать нагрузки паровой системы.
Чугунные радиаторы крайне нежелательно применять в установках парового отопления на дачах, которые посещаются лишь изредка. При длительном отсутствии нагрева они могут разрушиться при резком нагреве.
Данная статья предлагает сравнительный анализ различных радиаторов отопления и советы по их выбору.
Для расчёта длины труб паропровода и конденсата лучше всего находиться непосредственно в помещениях, так проще обозначать высоту прокладки и места установки радиаторов.
В качестве труб для парового отопления можно использовать металлические трубы из меди или оцинкованной стали.
После того как рассчитаете необходимое количество погонных метров труб, не забудьте о паровой арматуре — вентилях, тройниках, а также, при необходимости, конденсатоотводчиках и насосе.
Чтобы определить мощность парового котла, необходимо вычислить общее пространство отапливаемых помещений и умножить это значение на необходимое количество энергии для обогрева 1 м³. Этот показатель варьируется в зависимости от региона. К примеру, для европейской части это значение составляет 40 Вт.
Можно проанализировать мощность котла для трехкомнатного дома с высотой потолков 2,6 м.
Сначала рассчитывается площадь комнат:
- 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 вычисляется объем всего здания: 14,75*2,6+7,35*2,6+10,8*2,6= 38,09+19,11+28,08= 57,02 м³.
Полученный объем следует умножить на необходимую теплоту: 57,02*40 Вт=2288 Вт. К этому значению добавляется запас мощности не менее 20%: 2288*1,2=2745,6 Вт или около 3 кВт.
Второй способ определения мощности – по площади. Принято, что для отопления каждых 10 м² требуется 1 кВт мощности котла, плюс 30% запаса, если высота потолков не превышает 2,7 м.
Важным моментом является покупка котла с мощностью на 20-30% больше, чем полученная в расчётах. Специалисты рекомендуют брать котел с запасом минимум в 30%, чтобы предотвратить его эксплуатацию на предельных нагрузках.
Для парового отопления следует использовать только сертифицированные устройства. Применение самодельных котлов представляет серьёзную опасность, так как может привести к разрушению и травмам.
При выборе парового котла важно остановиться на продукции проверенного производителя. Устройство должно иметь сертификат качества и гарантию от завода-изготовителя. Паровой котел обязательно должен быть оборудован предохранительным клапаном. Кроме того, потребуются устройства для контроля температуры и давления, а также редуктор для нормализации давления, если возникнет необходимость.
Ошибки при устройстве отопления паром
При организации индивидуального отопления важно тщательно ознакомиться с существующими вариантами.
Необходимо выбрать наилучший для своего жилья вариант, чтобы в итоге обеспечить:
- экономный расход топлива;
- высокую эффективность отопления;
- удобство в обслуживании системы;
- долгий срок службы оборудования.
Если вы решили выбрать паровую систему, важно постараться избежать распространённых ошибок при её установке.
Во-первых, многие владельцы ошибочно думают, что в системе теплоносителем является вода. На самом деле при паровом отоплении циркулирует именно пар, что требует соответствующего выбора материалов арматуры, контактирующих как с паром, так и с конденсатом.
Во-вторых, на этапе проектирования часто забывают предусмотреть защиту для радиаторов и труб. Температура пара, движущегося по трубам, достигает 100 °C, что представляет собой риск для жильцов дома или коттеджа.
В-третьих, при монтаже паропровода и конденсатопровода начинающие мастера нередко упускают из виду уклон в сторону пара и воды соответственно.
В-четвёртых, некоторые домашние мастера неправильно выбирают мощность котла. В результате вместо комфортной температуры в помещениях получают лишь +13-15 °C, что явно недостаточно для ежедневного комфортного проживания.
В-пятых, недочеты в сварке паропроводов могут совершать неопытные сварщики. Вследствие этого, в любой момент может произойти разрыв трубы, и поток пара под давлением устремится в сторону находящегося рядом человека. Это создает чрезвычайно опасную ситуацию, о которой не следует забывать.
При проектировании системы отопления важно не упустить из виду правильную обводку дверных проемов (+)
Все эти ошибки могут возникнуть в процессе самостоятельного создания системы отопления. Стремясь сэкономить средства и выбрав паровое отопление, многие владельцы решают справиться без сторонней помощи, не обращаясь к проектировщикам, сварщикам и другим квалифицированным специалистам.
Недостаток практического опыта и легкомысленное отношение к монтажу способны помешать корректной организации парового отопления. Некоторые недочеты, допущенные на этапе установки, могут не только нарушить привычный уклад жизни, но и оказать серьезное воздействие на здоровье людей, проживающих в данном доме.
Выводы и полезное видео по теме
Видеоматериал о конфигурации парового котла:
Видеоролик о том, каким образом следует выполнять сварку труб:
Информативное видео о особенностях монтажа и пайки медных труб:
Видеопособие по организации парного отопления:
Обширное видео о функционировании парового котла:
Изучив плюсы и минусы парового отопления, можно понять, подходит ли этот метод для удовлетворения потребностей конкретного дома.
Если вы выбрали паровое отопление, необходимо подобрать наиболее подходящую схему для вашего жилья. Для расчета системы отопления желательно обратиться к специалистам, чтобы защитить себя и своих близких.
Если у вас есть опыт в обогреве жилого пространства с использованием системы парового отопления, поделитесь своим мнением с нашими читателями. Пожалуйста, оставляйте комментарии к этой статье и задавайте вопросы в форме ниже.
