Преимущества и недостатки парового отопления

Устройство парового отопления

Основные узлы парового отопления

По своей реализации устройство парового отопления похоже на обычное водяное однотрубное с естественной циркуляцией. Правда, это не единственно возможный вариант построения подобной системы обогрева. Общее представление о ней может дать приведенный ниже рисунок:

В подобной системе специальный котел служит источником пара. Для его транспортировки используется паропровод, по которому он подается к радиаторам. Образующийся при охлаждении конденсат по конденсатопроводу возвращает воду в котел для повторного нагрева. Однако за таким, достаточно упрощенным, описанием парового отопления скрываются разнообразные варианты его построения. Существует несколько отличающихся подходов, и среди них надо упомянуть такие виды парового отопления: 1. По величине давления в системе они бывают:

• (0,1-0,12 МПа) – низкого;
• (0,12-0,17 МПа) – повышенного;
• (свыше 0,17 МПа) – высокого.

• замкнутую;
• разомкнутую.

Замкнутая циркуляция обычно применяется в системах низкого давления. В них возвращение конденсата в котел происходит самотеком, под весом столба конденсата, превышающего имеющееся в котле давление пара. Для обеспечения этого котел приходится заглублять относительно нижнего уровня радиаторов, что обеспечивает необходимую величину столба конденсата.

При разомкнутой системе конденсат собирается в специальный бак и оттуда перекачивается насосом в котел. Это позволяет создавать паровое отопление в тех случаях, когда невозможно обеспечить необходимое заглубление котла отопления и возврат конденсата самотеком. 3. Система может иметь, а может не иметь связи с атмосферой. По этому признаку ее разделяют на два типа:

• открытую;
• закрытую.

Как правило, системы с низким давлением бывают открытыми, связь с атмосферой выполняется через воздушные клапаны или бак, куда поступает конденсат. По способу разводки системы бывают:

• двухтрубные вертикальные с параллельным подсоединением радиаторов;
• однотрубные, горизонтальные и вертикальные, в них пар последовательно проходит через все радиаторы.

Можно определить и другие классификационные признаки и провести разделение отопительной системы на основании них. Однако уже приведенные данные дают возможность оценить многообразие вариантов реализации подобного обогрева и выбрать оптимальный для складывающихся условий.

Как устроить паровое теплоснабжение от печи собственными руками

Оборудование и материалы

Для устройства парового теплоснабжения потребуются:

• отопительные приборы (под каждое окно);
• теплообменный аппарат – по существу, водотрубный котел или парогенератор;
• трубы для паропровода и отвода конденсата – преимущество отдавайте устойчивым к большим температурам материалам: стали оцинкованной или меди;
• колена, соединители, хомуты для труб, спайдерные крепежи для отопительных приборов, арматура запорного типа: вентили, краны для выпуска воздуха;
• гидравлический затвор, используемый с целью возможности осушки паропровода;
• редукционный клапан чтобы давление сделать меньше в системе;
• редукционно-охладительная установка;
• инверторный аппарат;
• емкость для сбора конденсата;
• насос.

Дорогое оборудование лучше взять в аренду.

Теплообменный аппарат

Теплообменный аппарат для печьки из кирпича придется сделать своими руками или выбрать. Для этого будут нужны металлические трубы, толщиной стены от 2,5 мм и инверторный аппарат. Объединить их можно как на рисунке или выполнить в виде змеевика. Главное, наблюдать за качеством швов сварки. Расчет выполняется примерно так: 1 м 2 поверхности змеевика отдает до 9 кВт.

После того, как конструкция будет сделана, нужно её проверить. Для этого необходимо залить в неё воду и удостовериться, что нет течи. Однако такой способ мало информативен, потому как сварные швы могут иметь шлаковые включения, которые при отсутствии лишнего давления не будут обнаружены.

Прекраснее всего контролировать качество швов способом «керосин на мел». Чтобы это сделать нужно обвести мелом все сварные швы и залить вовнутрь конструкции керосин. В случае наличия мельчайшей поры, мел потускнеет, потому как в неё просочится керосин.

Очередность работ

Теплообменный аппарат встраивается в печь на шаге её кладки прямо в топочную камеру

Дальше, по схеме, под окнами устанавливают отопительные приборы. К ним подключают подводящие и отводящие трубы. Для гравитационной циркуляции – с меньшим уклоном в 3 мм на метр. Каждый конвекторный обогреватель следует снабдить краном для выпуска воздуха.

Для безопасности неплохо бы установить краны запорного типа перед каждым отопительным прибором и один перед всей системой. В её начале необходимо также установить редукционный клапан и охладительную установку.

В конце системы ставят бачок для сбора конденсата, с которого тоже под уклоном перетекает вода назад в теплообменный аппарат. Не неплохо бы для данной цели задействовать мембранный расширитель, так как он рассчитывается на t до 85° С.

В системе циркуляции принудительного типа, в обратном трубопроводе, перед печью устанавливают насос.

Основные сферы применения

Обращая внимание на указанные недостатки, можно сделать простой вывод – паровое отопление в частном доме не является такой уж хорошей идеей. Мощные турбины на заводе

Мощные турбины на заводе

Сегодня такую систему можно встретить на крупных предприятиях, складах. В некоторых случаях для создания системы используются мощности производства. То есть, если предполагается регулярный выброс горячего пара, его просто направляют в систему для обогрева помещения.

Кроме того, довольно часто подобный тип отопления используется в общественных местах: подземные пешеходные переходы лестничные клетки, вестибюли – там, где требуется поддержание достаточно высокого уровня нагрева из-за постоянной циркуляции воздуха.

Особенности оборудования

Как и любая другая система, данная также требует наличия печи (или же котла) для парового отопления дома. На современном рынке представлено значительное количество котлов, основным различием которых является используемое горючее.

Они бывают:

• на твердом топливе (уголь, дрова, пеллеты);
• на жидком топливе (отработанное масло);
• на газу.

Разумеется, выбор во многом зависит от того, какой именно тип топлива является для вас наиболее доступным.

Если вы являетесь владельцем дома, в котором есть старая печь – не следует разбирать ее. Она также может стать нагревательным элементом отопительной системы. Разумеется, в таком случае ее придется несколько «модернизировать». В частности — снабдить теплообменником, в котором, собственно, и будет образовываться необходимый для отопления пар.

Вывод

Отопление паром может стать не плохим решением вопроса обогрева помещения. Но для частного дома, с учетом недостатков паровой системы, все же рекомендуется выбирать другой тип отопления.

Паровое домашнее отопление от печи

Отопление печью применялось с момента, как только человек догадался выстроить печь в жилье. Первые печи, естественно, не были паровыми – применялись либо специализированные шахты – грубы, либо только тепло, которое исходило от печки. Паровое теплоснабжение сразу же после появления стало задействовать печь как главный ТЕН в системе.

Схема подсоединения печки к отопительной системе

Принцип очень прост: огонь нагревает провод труб, проходящий через печь. Вода двигается по всей системе за счёт разницы температуры.

Чугунные батареи

Чугунные радиаторы были самыми популярными в России в советские времена. Их массово использовали и в многоквартирных домах, и в небольших загородных жилищах. Материал не теряет своей популярности и в настоящее время, изделия приобрели более эстетичный вид. Чугунные радиаторы устанавливают в элитных коттеджах в Москве. Для парового отопления данное оборудование является идеальным вариантом.

На рынке представлены чугунные отопительные приборы российского, белорусского производства. Особым дизайном отличаются радиаторы из Чехии, Германии и Италии. Можно рассмотреть следующие варианты:

1. «ТомБат» – подходит для помещений, которые выдержаны в стиле шале; они похожи на советские батареи, но внешние характеристики более сглажены; модель МС-140-500, мощность 160 Вт; МС-110-500, 125 Вт;
2. «GUARTEC» – батареи устанавливают в комнатах, которые оформлены в стиле «ретро», «прованс»; производитель предлагает широкую цветовую гамму; поверхность радиаторов оформлена изысканным орнаментом; «GUARTEC Merkur», 99 Вт; «GUARTEC Apollo», 180 Вт; «GUARTEC Fortuna», 150 Вт;
3. «Konner» – производитель предлагает различные дизайнерские решения; модель «Модерн 500», 150 Вт; «Модерн 300», 120 Вт.

Стальные конструкции

В настоящее время самыми популярными у потребителей являются стальные батареи парового отопления. Они легче, их проще транспортировать и подключать к магистрали отопления. Они могут быть трубчатыми, панельными или секционными.

Выбирают оборудование в зависимости от мощности и дизайна исполнения:

• трубчатые – выдерживают 15 атм.; температура более 100 0С;
• панельные – 9 атм., температура до 100 0С;
• секционные – устанавливают, если в магистрали пар находится под давлением 6 атм., его температура до 100 0С.

Эксперты предупреждаю, что стальные батареи плохо выдерживают гидроудар. При паровом отоплении приобретают конструкции, которые выдерживают большее давление, которое находится в магистрали. Ещё один недостаток оборудования заключается в том, что сталь быстро отдаёт тепло, остывает за короткое время.

При отключении отопления в помещение сразу снизится температура. На рынке предлагаются следующие модели: «Lemax Premium», панельные; «PURMO», от финского , производитель Германия.

Если делать все собственными силами

Печное паровое теплоснабжение можно сделать самостоятельно. Определенные знания и, очень важное, инструмент нужны, но приобрести их, не большая проблема:

1. Печь должна находиться в том месте, где она не будет помехой проживающим. И дело не в том, что она попросит для себя свободного места. Подкидка дров или засыпка угля – порой дым вырывается наружу и вот тогда риск впитать в себя «дымный запах» весьма велик.
2. Если нужно будет выбирать между трубой из стали и пластиковой, то остановиться лучше на первом варианте. Железный провод труб для воздушного отопления самый подходящий, так как экономность в этом случае не идет в сопоставление, если бы применялся газ или жидкое горючее. Благодаря этому можно сделать больше трубопроводный диаметр, таким образом становится больше объем носителя тепла. Но только растёт и площадь металла, от которого будет исходить тепло. Так что имеет смысл подумать над этим.
3. Печь делается из металла или из шамотного кирпича. Два варианта удачно себя проявили. Но отличия присутствуют и для некоторых они бывают принципиальными. К примеру, печь из металла гораздо быстрее стынет после того, как догорела последняя партия дров или угля. Кирпич подольше сохраняет тепло: если даже печь тухнет вечерами, то по утру будет ощущаться температура около 30-40 градусов на поверхности кирпича. Для парового теплоснабжения это особенной роли не сыграет, однако если печь отапливает собой отдельную комнату, то лучше смотреть в сторону кирпича.

Контуры водяной системы отопления устанавливаемые в печь

Паровое теплоснабжение при помощи печи – вариант доступный, хотя и со характерными особенностями. Однако такой вариант прошёл апробацию временем и очень удачно себя проявил. Так что отбрасывать его сходу не стоит.

Основные характеристики

При паровом отоплении не устанавливают изделия, сделанные из пластика. При выходе пар имеет температуру более 150 0С. В магистрали температура немного снижается, но трубы и батареи должны выдерживать температуру более 130 0С. Все элементы системы должны быть изготовлены из металла. Радиаторы парового отопления не являются исключением.

В систему пар подаётся под определённым давлением. В частных домах обустраивают паровое отопление с низким давлением, но при этом создаётся существенная нагрузка на трубы и на обогревательные приборы, до 170 кг/м2. Кроме того оборудование должно выдерживать силу гидроудара.

Обогрев будет эффективным, если приборы будут хорошо отдавать тепло. Выбирают оборудование с высокой теплопроводностью. Такими свойствами отличаются металлические устройства. Самыми популярными радиаторами были чугунные батареи. Чугун способен выдерживать высокий температуры, повышенное давление, устойчив к гидроудару, обладает высокой теплопроводностью.

Ещё одна характеристика, которую необходимо учитывать, это устойчивость к окислению. Пар, отдавая тепло, остывает. В радиаторах оседает конденсат. Его выводят из приборов посредством патрубков или байпасов. На стенки приборов действует не только вода, но и соли, которые способствуют окислению материала, что приводит к его разрушению. Выбирают радиаторы, материал которых устойчив к коррозии.

В комнатах небольшого дачного домика не всегда выдерживают определённое дизайнерское решение. Помещения больших современных коттеджей отличаются индивидуальным оформлением, поэтому выбирают радиаторы, которые должны соответствовать интерьеру, не портить его своим внешним видом. Производители изготавливают приборы обогрева для парового отопления, которые могут соответствовать вкусу самого искушённого потребителя.

Батареи парового отопления для обогрева помещений

По аналогии с водяным отоплением, где теплоносителем является вода, в паровом, применяется водяной пар. В 19 веке и первой половине 20 века этот тип был доминирующим при обогреве жилья. В настоящее время паровое отопление запрещено для использования в общественных и жилых помещениях.

Однако устоявшееся название «паровое отопление» до сих пор ошибочно применяется для обозначения нынешних систем центрального отопления. В частных домах, где владелец волен поступать по-своему, ограничений на установку парового отопления не существует.

Принципы работы системы парового отопления

Для отопления частных домов используется перегретый водяной пар, который генерируется в паровом котле низкого давления. Пар при своем движении по трубам системы остывает, конденсируясь на внутренней поверхности подающих трубопроводов и батарей парового отопления. В процессе конденсации выделяется 2300 кДж энергии от каждого килограмма пара, что указывает на высокую эффективность отопления паром. Образующийся конденсат (обычная вода) возвращается в котел самотеком либо подается в котел насосом. Цикл повторяется многократно, обеспечивая постоянный обогрев помещения.

В состав основных элементов системы отопления паром входят:

• водонагревательные котлы;
• магистральные трубопроводы;
• обогревательные приборы типа батарей, радиаторов, регистров. Используются чугунные и стальные радиаторы, трубы с пластинчатым оребрением;
• запорная арматура и регулирующие вентили;
• система автоматики.

Схема парового отопления жилого дома

По способу возврата конденсата в котел системы парового отопления подразделяются на два вида:

1. разомкнутый, при котором конденсат собирается в специальный резервуар и перекачивается в котел;
2. замкнутый, когда конденсат самотеком по трубе большого диаметра возвращается в котел.

По аналогии с водяным, различают паровое отопление однотрубного и двухтрубного исполнения.

По величине начального давления водяного пара различают:

• вакуум-паровые системы с давлением менее 1 атм.,
• низкого давления от 1 атм до 1,7 атм и
• высокого давления (до 6 атм).

Преимущества и недостатки

Положительной стороной эксплуатации парового отопления можно считать следующие факторы:

• даже в самое холодное время года разморозка системы не произойдет, что весьма предпочтительно при выборе типа отопления для загородного дома в пользу парового ;
• использование труб меньшего диаметра, чем для водяного. Соответственно, ниже цена радиаторов и трубопроводов;
• отсутствие потерь тепла;
• нет вредных выбросов;
• быстрый разогрев отопительной системы.

Негативной стороной являются:

• слишком высокая температура радиаторов отопления, что может привести к ожогам. Собственно, по этой причине еще в середине 20-го века начали отказываться от эксплуатации паровых систем;
• кроме угрозы ожога при случайном контакте с нагретой свыше 100 градусов поверхностью батареи, серьезную опасность представляют прорывы трубопроводов, которые приведут к более серьезным травмам и порче имущества;
• малый срок службы из-за высокой температуры и сильной коррозии;
• сильный шум при движении пара по трубам;
• отсутствие регулировки температуры;
• сложности монтажа дополнительных магистралей к уже работающей системе.

Область применения

Паровое отопление не разрешено устанавливать в жилых домах, административных зданиях, детских и учебных заведениях, больницах.

Классификация систем парового отопления в зависимости от механизма возвращения конденсата в котел

Системы отопления делятся на два типа в зависимости от того, как теплоноситель в виде конденсата поступает в энергетический котел.

1. Замкнутые. В замкнутых системах конденсат, который образуется при остывании в радиаторах потребителя, в энергетический котел возвращается под действием силы тяжести (гравитации) самотеком по трубам большого диаметра;
2. Разомкнутые. В разомкнутых системах конденсат, который образуется при остывании, в энергетический котел возвращается с помощью подающего насоса, накапливаясь перед этим в специальном баке.

Батареи парового отопления

При реконструкции старых помещений и зданий, а так же при строительстве новых, необходимо серьезно задуматься о выборе типа батареи парового отопления.

Чугунные батареи парового отопления

До сих пор многие предпочитают устанавливать громоздкие чугунные радиаторы, и этот выбор во многом оправдан их надежностью и большим сроком эксплуатации, а так же неприхотливостью к низкому уровню очистки циркулирующего в них теплоносителя. Кроме того, такая батарея крайне редко дает течь и теряет свою целостность лишь при размораживании отопительной системы. Ведь чугун достаточно хрупок и замерзшая в батареях вода, увеличиваясь в объеме, рвет их. Еще одной опасностью для данного типа отопительных приборов является высокое давление теплоносителя в системе. Чугунные элементы системы рассчитаны на рабочее давление до 10 атмосфер, но в многоэтажных домах крупных городов оно может существенно превышать этот показатель.

Трубчатые батареи парового отопления

В этом случае более надежными являются трубчатые батареи парового отопления. Они способны выдерживать высокое давление теплоносителя, отличаются повышенной теплоотдачей и снабжаются механизмом для регулирования нагрева воздуха в помещении. Увеличить или уменьшить подачу теплоносителя на нагрев батарей можно как вручную, так и при помощи специального терморегулятора, который автоматически контролирует подачу тепла в заданных параметрах. Однако в многоэтажных жилых домах прибор этот легко выходит из строя из-за плохой подготовки воды для системы отопления.

Биметаллические батареи парового отопления

Они в последние годы пользуются у населения все большим спросом. Существенную роль в этом играет их сравнительно небольшая стоимость, высокий коэффициент теплоотдачи, эстетичность и малая, по сравнению с чугунными, масса. Смонтированная по параллельной схеме, такая батарея снабжается запорной арматурой и в случае протечки легко отключается от подачи теплоносителя. Также легко она может быть и заменена. Ограничивает использование батарей данного типа лишь давление в отопительной системе – биметаллические элементы не рекомендуется эксплуатировать при давлении теплоносителя свыше 10 атм.

Экран для батареи парового отопления

Какой бы тип батареи мы не выбрали, их малопривлекательный вид существенно влияет на эстетику помещения. Поэтому многие хозяева устанавливают дополнительный экран для батареи парового отопления, который позволяет замаскировать батарею либо под элемент мебели, либо под часть строительной конструкции – в данном вопросе фантазия дизайнеров безгранична. Нужно только помнить, что подобный кожух для батареи парового отопления не должен нарушать циркуляцию воздуха вокруг отопительного прибора и мешать его проникновению в отапливаемое помещение.

Самым лучшим вариантом являются металлические экраны, которые не только не мешают отоплению помещения, но так же за счет высокой теплопроводности металла позволяют осуществлять дополнительный нагрев воздуха.

Установочная схема парового теплоснабжения от печи

• Натуральная и понудительная система циркуляции

Система, работающая по принципу гравитационной циркуляции, просит размещения трубного змеевика меньше уровня отопительных приборов и всех труб под угол. Для принудительной системы требуется насос, обеспечивающий бесперебойную циркуляцию трубного змеевика.

Схемы также бывают одно- и двухтрубные.

• Однотрубная схема парового теплоснабжения приватного дома

Эта схема действует по принципу последовательного подключения отопительных приборов. Тепловой носитель передвигается по трубе, переходя из одной батареи в иную. В результате, первый отопительный прибор оказывается самым горячим, а заключительный – почти что остывшим. Благодаря этому лучше всего применять такую схему для помещений с скромной площадью – от 40 до 80 м 2 .

• Двухтрубная схема

Данная система лучше подходит для домов с большими площадями, двухэтажных загородных домов. Выделяется тем, что отопительные приборы в ней соединяются параллельно, при помощи 2-ух труб: подводящей и отводящей (конденсирующей). В данной схеме тепловой носитель поставляется ко всем отопительным приборам с одной и той же температурой, так как не успевает остывать.

Виды парового отопления

Существует несколько систем классификации парового отопления.

В зависимости от возврата конденсата различают:

• закрытые (замкнутые);
• открытые (разомкнутые).

В первом случае конденсат возвращается в нагревательный котел автоматически. Для данного типа парового отопления используются трубы большего диаметра для возврата конденсата.

Второй тип парового отопления накапливает конденсат в отдельном резервуаре и с помощью насоса возвращается в котел.

Паровые системы различают в зависимости от силы давления пара. Оно может быть высоким (до 600 кг/м2), низким (до 170 кг/м2) и вакуум-паровым (до 1 кг/м2), все зависит от технических характеристик конкретной паровой системы.

Важную роль на практике играет классификация паровой системы, которая зависит от разводки труб. Бывает однотрубная система и двухтрубная.

При однотрубной пар с котла, и конденсат от пара, который возвращается в котел, проходят по одной трубе. Минус данной системы – дополнительные шумы и звуки.

В двухтрубной системе, есть две трубы замкнутые в едином цикле, по одной пар идет к радиаторам, а другая служит для возврата в котел образовавшегося конденсата.

Важно! В зависимости от выбора одно- или двухтрубной системы зависит возможность регулировки температур. В двухтрубной температура регулируется при помощи вентиля, а в однотрубной изменение температуры возможно лишь при снижении производительности и мощности котла

Нужно тщательно выбирать тип системы парового отопления, чтобы она была максимально эффективная и подходила под параметры конкретного дома.

Паровое отопление в частном доме: виды труб

Паровое отопление пользуется особой популярностью среди владельцев частных домов. Паровые системы отличаются надежностью и функциональностью. Многие потребители на своем опыте убедились в том, то такое отопление удобно в эксплуатации и может прослужить долгие годы.

Теплоносителем в данной системе отопления является пар, поэтому конструкция не отличается особой сложностью, и ее можно установить своими руками.

Центральный элемент отопительной системы – паровой котел. Именно он является тепловым источником. Пар поступает в магистрали и батареи, затем из паровой турбины производится его отбор. Функционирующая система работает так, то пар превращается в конденсат, который возвращается в котел.

Виды труб для систем парового отопления:

• Медные. Отличаются прочностью, надежностью и практичностью. Трубопровод способен выдержать высокие температуры. Стоят трубы довольно дорого.
• Оцинкованные и нержавеющие. Для монтажа труб используют резьбовое соединение. Трубы отличаются высоким качеством, надежностью, прочностью.
• Стальные. Сварочные работы производят в процессе установки. Трубы надежные и прочные, но подвержены воздействию коррозии

Процесс проектирования и установки должен быть выполнен правильно, только тогда система отопления будет работать эффективно. Схема парового отопления простая, функциональная, надежная и доступная. Правильная установка системы отопления – гарантия того, что в помещение будут созданы оптимальные условия.