Схемы устройства парового отопления + пример расчета паровой системы

Содержание

Правильно собрать котел парового отопления. Паровое отопление в частном доме: схема и рекомендации по подбору материалов

Схемы устройства парового отопления + пример расчета паровой системы

Заинтересовались построением отопительной системы? Я расскажу, по какому принципу работает отопление частного дома и какое для этого используется оборудование. А также предложу актуальные схемы устройства трубопроводов и подключения отопительных приборов.

Внесем ясность – паровое или водяное

Паровое отопление – это система, в основе которой применён паровой котел и раскаленный пар, циркулирующий в качестве теплоносителя по трубам. Сразу же отмечу, что такая система используется только при обогреве промышленных объектов, так как по СНиПу запрещена для применения в жилых домах.

При обустройстве частного сектора используется водяное отопление, которое ошибочно называется паровым. Раскалённый пар сильно разогревает трубы для парового отопления, а очень высокие температуры в быту небезопасны. Вода же, в качестве теплоносителя, не опасна, так как не нагревается свыше температуры кипения.

Впрочем, если вам привычно называть систему паровой, то почему бы и нет.

Все, что нужно знать о устройстве отопительных систем

ИллюстрацииОсновные элементы водяной системы
Отопительный котел. Этот компонент в составе системы нагревает теплоноситель до определённой температуры и обеспечивает циркуляцию жидкости по трубам и радиаторам.
Паровые трубы. Полимерные, стальные или медные трубы предназначены для транспортировки теплоносителя от теплогенератора к радиаторам. Трубы различаются внутренним диаметром и толщиной стенок, что сказывается на их пропускной способности и на давлении, которое они могут выдержать.
Радиаторы (батареи). Эти компоненты в отопительной системе выполнены в виде металлических проходных ёмкостей. Попадая в радиатор с одной стороны, теплоноситель проходит через лабиринт, в процессе чего отдает тепло стенкам батареи. На выходе с радиатора, температура жидкости значительно ниже, чем на входе.
Дополнительное оборудование. К этому оборудованию относятся такие компоненты, как термостат, который обеспечивает лучший контроль температуры, коллектор, который нужен для отбора теплоносителя в теплый пол и т. п.

Актуальные схемы построения отопительных систем

ИллюстрацияОписание схемы
Однотрубная схема. Такая схема парового отопления отличается последовательным подключением батарей в системе. В итоге, горячая вода из котла проходит через первый радиатор, попадает во второй, в третий и т.д. Существенный недостаток схемы – неравномерный обогрев, так как в комнате, близкой к котлу, будет жарко, а в помещении, наиболее удалённом от котла, будет холодно.Каждый радиатор может снабжаться запорной арматурой. Для этого подключение выполняется через байпас. При остановке подачи воды на одну батарею, теплоноситель проходит дальше.
Двухтрубная схема. В таких системах радиаторы подключаются параллельно. То есть, через систему проходят труба подачи и обратная труба. Каждый радиатор, одним патрубком подключён к подаче, а другим — к обратке. Эта схема более эффективна, чем однотрубная, но и тут теплоноситель остывает неравномерно.
Схема Тихельмана. Это та же двухтрубная система, но здесь обратная труба для парового отопления проложена петлей. В итоге, первый за котлом радиатор будет отдавать теплоноситель позже других батарей, а наиболее отдалённый от котла радиатор отдаст отработанный теплоноситель быстрее всего.Такая схема компенсирует неравномерность остывания теплоносителя и, из-за этого, батареи в разных комнатах будут одинаково теплыми.

Отличие систем по характеру движения теплоносителя

ИллюстрацияОсобенности схемы
Естественная (гравитационная) циркуляция. Это традиционная схема, в которой теплоноситель движется за счет наклона труб и разницы плотности теплой и холодной воды. Нагретая вода, за счет меньшей плотности, поднимается вверх и проходит по трубам, постепенно высвобождая тепло.Дойдя до крайней точки в системе, теплоноситель остывает, опускается вниз и проходит обратно к котлу, так как в системе, за счет горячей воды, будет создаваться давление.Для увеличения интенсивности естественной циркуляции, труба в крайней точке системы имеет меньший диаметр, чем в начале
Принудительная циркуляция. В основе такой системы можно использовать котел со встроенным насосом или выносной циркуляционный насос. За счет насоса теплоноситель беспрерывно перемещается в закрытом трубопроводе.

Что выбрать из предложенных схем

Системы с естественной циркуляцией

Системы с принудительной циркуляцией

Подбор труб для отопления

Трубы, в зависимости от производственного материала, имеют разную пропускную способность, и это нужно учесть, проектируя отопление.

Полимерные трубы в течение всего ресурса показывают лучшую пропускную способность, в сравнении с металлическими аналогами. По мере эксплуатации, внутренняя поверхность стальных труб окисляется, что негативно сказывается на пропускной способности. Внутренняя поверхность полипропиленовых труб всегда гладкая и потери напора минимальны.

Есть три способа расчета диаметра отопительных труб:

  • Первый способ – это применение специальных программ или онлайн калькуляторов;
  • Второй способ – это применение специальной таблицы, в которой указано соотношение актуальных диаметров и параметров теплоносителя.
  • Третий способ – расчёт по формуле √354∙(0.86×Q:Δt):V = D. В формуле: Q – мощность теплового потока в киловаттах; ∆t – разница температуры на подаче и обратной трубе; V – интенсивность циркуляции теплоносителя; D – искомый диаметр труб.

По стандарту, температура теплоносителя на подаче равна + 90 ºС, температура на обратке в среднем снижается до +70 °С. В итоге ∆t равно +20°С.

Как рассчитать параметры батарей

Расчет мощности радиаторов отопления и количества секций выполняется 3 способами.

ИллюстрацияОсобенности расчета
Быстрый (калымный) способ. Этот способ подходит для типовых квартир с высотой потолка не более 2,5 м. В расчет принимается площадь пола в помещении. Площадь делится напополам и к полученному числу прибавляется 1.Результат расчетов – это количество секций в стандартном алюминиевом или биметаллическом радиаторе с межосевым расстоянием в 500 мм.Откуда берётся такое число? Для отопления 1 м² типовой квартиры нужна мощность радиатора не менее 100 Вт. Таким образом, на помещение с площадью 20 м² нужно 2 кВт тепла.Мощность секции пятисотого радиатора – около 180 Вт. Делим 2 кВт на 180 Вт и получаем 11 секций, то есть, тот же результат, который был бы посчитан быстрым способом.
По формуле. Подсчеты по формуле совпадают с первым способом, но при этом, учитываются такие особенности дома, как остекление, качество остекления, теплоизоляция стен, этажность и т.п. По формуле P = 41 × V × K¹ × K² × K³ рассчитываются теплопотери помещения, которые, в конечном счете, должны равняться мощности радиатора.В формуле P – помещение;41 – это количество Вт тепла для обогрева 1 м³ воздуха в помещении;V – это объем, который рассчитывается путем умножения длины комнаты на ширину и на высоту;
Способ используемый при промышленном планировании отопления. Этот способ связан с выбором комплектующих для отопительной системы в целом. Учитывается конвекционная способность радиаторов, мощность котла диаметр труб, нормы СНиП. Например, по СНиП, нормированная ширина радиатора определяется как 70% ширины оконного проёма.

Схема подключения батарей в системе

ИллюстрацияСпособ подключения
Диагональный способ. Этот способ считается базовым и наиболее эффективным для типовых квартир. Трубы подводятся к отопительным приборам сверху с одной стороны и снизу – с другой. За счёт того, что расположение труб по обеим сторонам не совпадает, теплоноситель проходит через радиатор не по пути наименьшего сопротивления, а минуя все каналы.В итоге, из теплоносителя высвобождается наибольшее количество тепловой энергии.
Способ нижнего подключения. Этот способ широко известен как «Ленинградка». Теплоноситель подводится по низу и по низу же отводится. В итоге, горячая вода идет по пути наименьшего сопротивления, лишь незначительно проходя по каналам.В результате, высвобождение тепла за счёт такого подключения вдвое меньше, чем в предыдущем способе.
Способ нижнего подключения (альтернативный вариант). Можно соединить трубы и радиаторы в нижней точке, но более эффективно. чем в предыдущем варианте. Для этого, на входе устанавливается специальный клапан, который направляет теплоноситель вверх.В итоге, горячая вода идет не по пути наименьшего сопротивления, а по каналам, высвобождая максимум тепла.

Подведем итоги

Источник: https://buhsp.ru/properly-collect-the-boiler-for-steam-heating-steam-heating-in-a-private-house-the-scheme-and-recommendations-for-the-selection-of-materials.html

Паровые системы отопления

Схемы устройства парового отопления + пример расчета паровой системы

Одна из важнейших систем жизнеобеспечения в нашем довольно неласковом климате — отопление. Есть несколько различных способов сделать систему подогрева. И одни из них — паровое отопление. Система эффективная, но применяется очень редко — слишком много у нее минусов. 

Что это такое и чем отличается от привычных водяных систем

Многие люди считают что паровое и водяное отопление — это одно и то же. Это ошибочное мнение. При паровом отоплении тоже есть батареи и трубы, есть котел.

Но по трубам движется не вода, а водяной пар. Котел требуется совсем другой.

Его задача испарить воду, а не просто нагреть ее до определенной температуры, соответственно, мощность его намного выше, так же как и требования к надежности.

Несколько паровых котлов

Элементы системы

При паровом отоплении по трубопроводу перемещается водяной пар. Его температура — от 130°C до 200°C. Такие температуры налагают особые требования на элементы системы. Во-первых, трубы. Это только металлические трубы — стальные или медные. Причем они должны быть бесшовными, с толстой стенкой.

Упрощенная схема парового отопления

Во-вторых, радиаторы. Подходят только чугунные, регистры или труба с оребрением. Чугунные при таких условиях менее надежные — в нагретом состоянии от контакта с холодной жидкостью они могут лопнуть.

Более надежны в этом плане регистры из труб, змеевики или труба с прикрепленными к ней ребрами — отопительный прибор конвекторного типа.

Сталь более терпима к попаданию холодной воды на ее разогретую поверхность.

Срок службы и область применения

Но не стоит думать, что стальная система парового отопления будет служить очень долго. В ней циркулирует очень горячий и влажный пар. А это — идеальные условия для коррозии стали. Элементы системы быстро выходят и строя. Обычно они лопаются в самых изъеденных ржавчиной местах. При том что внутри под давлением находится пар с температурой выше сотри градусов, опасность очевидна.

Структурная схема котла для парового отопления

Потому паровое отопление признано опасным и запрещено для обогрева общественных мест и многоквартирных домов. Оно еще используется в некоторых частных домах или для обогрева производственных помещений. На производстве оно очень экономно, если пар — производная технологического процесса.

В частных домах паровое отопление применяется в основном в домах сезонного проживания — на дачах.

Все из-за того, что оно нормально переносит заморозку — воды в системе мало и она не может навредить, а также из-за его экономичности на стадии устройства (по сравнению с водяными системами) и высокой скоростью прогрева помещений.

Достоинства и недостатки

Паровое отопление — не самое популярное, но оно имеет как положительные, так и отрицательные моменты. Причем плюсы довольно значительны:

  • Высокая эффективность обогрева. Дело в том, что пар в системе не просто нагревает до какой-то температуры радиаторы и трубы. Из-за большой разницы температур он конденсируется. А при конденсации 1 литр пара отдает 2300 кДж тепла. Тогда как при остывании того же количества воды на 50°C отдается только 100 кДж. Потому для обогрева помещения требуется очень небольшое количество радиаторов. В некоторых случаях достаточно некоторого количества труб.
  • Так как паровое отопление — система небольшая, она имеет малую инерционность. Нагреваться помещение начинает буквально через несколько минут после пуска котла.Пар в радиаторах конденсируется, Стекает вниз, затем отводится через специальный трубопровод

Недостатки паровых систем отопления еще более впечатляющие:

  • Высокая температура пара приводит к нагреву всех элементов системы до 100°C и выше. Это приводит к следующим последствиям:
    • очень активной циркуляции воздуха в помещении, что некомфортно, а, порой, и вредно (при аллергии на пыль);
    • воздух в помещении пересыхает;
    • горячие элементы системы травмоопасны и их надо закрывать, причем и трубы тоже;
    • не все строительные материалы нормально переносят длительный нагрев до таких температур, потому выбор отделочных материалов весьма ограничен (по сути это только цементная штукатурка с последующей окраской термостойкими красками).
  • Простое паровое отопление имеет очень ограниченные возможности по регулировке теплоотдачи. Есть только один способ изменять температуру — сделать несколько параллельных веток и включать их по мере необходимости. Второй способ — отключать котел при перегреве и включать после того, как помещение остынет. Этим процессом управляет автоматика, но такой способ далеко не самый комфортный, так как наблюдаются постоянные колебания температуры.
  • Система шумная. При движении пар довольно сильно шумит. В производственных цехах это не очень мешает, а в частном доме может быть проблемой.

Как видите, паровое отопление — не лучший выбор, хотя и довольно недорогой в обустройстве.

Виды систем парового отопления

По способу устройства различают паровое отопление двух типов: с замкнутой и разомкнутой системой. В замкнутой системе конденсат стекает в специальную приемную трубу, которая заведена на соответствующий вход кота. Она уложена с небольшим уклоном, так что конденсат движется по системе самотеком.

Схемы открытой и закрытой системы парового отопления

В разомкнутой системе конденсат собирается в специальную емкость. При ее заполнении он подается в котел при помощи насоса. Кроме различного построения системы используется еще и разные паровые котлы — не все они могут работать в замкнутых системах.

Вообще, существуют системы парового отопления с давлением, близким к атмосферному или даже с более низким. Такие системы называются вакуумно-паровыми.

Чем привлекательная такая установка? Тем что при низком давлении температура кипения воды снижается и система имеет более приемлемую температуру.

Но сложность в обеспечении герметичности — воздух все время подсасывается через соединения — привели к тому, что данные схемы практически не встречаются.

Более распространено паровое отопление с небольшим давлением. Имеющиеся паровые котлы бытового назначения могут создавать давление не выше 6 атм (при давлении более 7 атм использование оборудование требует разрешения).

Типы разводки

По типу разводки паровое отопление бывает:

  • С верхней разводкой (паропровод находится под потолком, от него вниз идут трубы к радиаторам, внизу прокладывается конденсатопровод). Такая схема реализуется проще всего, так как горячий пар движется по одним трубам, остывший конденсат — по другим, система стабильна.Схема парового отопления с верхней разводкой
  • С нижней разводкой. Паропровод располагается на уровне пола. Эта схема — не лучший выбор, так как по одним трубам вверх движется горячий пар, вниз — конденсат, что часто приводит к гидроударам и разгерметизации системы.
  • С промежуточной разводкой. Паропровод укладывается чуть выше радиаторов — примерно на уровне подоконников. Система обладает всеми преимуществами верхней разводки, за исключением того что горячие трубы находятся в пределах досягаемости и велика вероятность ожога.

При укладке паропровод делают с небольшим уклоном (в 1-2%) в сторону движения пара, а конденсатопровод — в сторону движения конденсата.

Подбор котла

Паровые котлы могут работать на всех типах топлива — газе, жидком и твердом топливе. Кроме выбора топлива необходимо правильно подобрать мощность парового котла. Она определяется в зависимости от площади, которую потребуется отапливать:

  • до 200 м2 — 25 кВт;
  • от 200 м2 до 300 м2 — 30 кВт;
  • от 300 м2 до 600 м2 — 35-60 кВт.

В общем и целом способ расчета стандартный — на 10 квадратных метров берут 1 кВт мощности. Это правило справедливо для домов с высотой потолка 2,5-2,7 м. Далее следует выбор конкретной модели. При покупке обращайте на наличие сертификата качества — оборудование опасное и должно быть протестировано.

Какие использовать трубы

Температуры при паровом отоплении нормально переносить могут только металлы. Наиболее дешевый вариант — стальные. Но для их соединения требуется сварка. Возможно также использование резьбовых соединений. Данный вариант бюджетный, но недолговечный: сталь во влажной среде быстро корродирует.

Медные трубы хотя-бы не корродируют

Более долговечны оцинкованные и нержавеющие трубы, но их цена совсем не скромная. Зато соединение — резьбовое. Еще вариант — медные трубы. Их можно только паять, стоят они дорого, но не ржавеют. Из-за более высокой теплопроводности они еще более эффективно передают тепло. Так что такая система отопления будет супер-эффективной, но и очень горячей.

Источник: https://stroychik.ru/otoplenie/parovye-sistemy-otopleniya

Особенности системы парового отопления

Схемы устройства парового отопления + пример расчета паровой системы

Паровое отопление по принципу работы сходно с водяным. Только в нем, как очевидно из названия, в качестве переносчика тепловой энергии по контурам служит пар.

Расчет и монтаж такой схемы обогрева впервые был произведен в XVIII столетии, что стало возможным с началом применения в промышленности паровых установок.

А первые отечественные системы парового отопления заработали в начале XIX века.

Схема парового отопления частного дома

Принцип работы и особенности

По прошествии двух столетий произошло много качественных изменений техники и технологии производств, что способствовало совершенствованию материалов и оборудования, применяемых, в том числе, в данных схемах обогрева.

Сложилось несколько разных способов их построения и расчета. Тем не менее, структурно все варианты системы схожи. Принцип работы несколько различается только в деталях.

Паровое отопление базируется на таком составе устройств и элементов:

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

Схема устройства парового котла

Принцип работы прост: тепло переносится паром от котла в радиаторы, а затем вода, сконденсировавшаяся в них, возвращается через коллектор обратно при помощи насоса (или самотеком).

Паровое отопление, несмотря на наличие сегодня множества других систем, по-прежнему можно встретить как в промышленных сооружениях, так и в жилых зданиях. Его часто применяют с тем расчетом, чтобы обогрев помещений был практичным и эффективным.

Достоинства системы парового отопления проявляются в таких вещах:

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

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

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

Схемные решения

Схема парового отопления для конкретного здания разрабатывается с тем расчетом, чтобы при наибольшей эффективности нести наименьшие затраты, как на монтаж, так и при последующей эксплуатации. К примеру, на производстве уже может находиться парогенерирующее оборудование, участвующее в технологической цепочке.

К нему целесообразнее дополнительно присоединить обогревающие радиаторы, нежели оснащать помещения какой-либо иной системой. Конечно, возможность подобного подключения должна подтверждаться расчетами. Для частного строения, в котором имеется печь, на ее базе путем некоторой доработки также можно наладить работу такой схемы.

Или же, выполнив расчеты и подобрав подходящие оборудование и материалы, от котла до насоса, построить систему «с нуля».

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

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

Для обеспечения долгой безаварийной работы требуется выполнить расчет, чтобы после монтажа трубы и др. соединительные элементы, котел, насос, радиаторы и т. д.

не вышли из строя из-за их неспособности выдерживать давление в системе.

Паровое отопление, в зависимости от того, каким образом осуществляется поступление воды в парогенератор по завершении предыдущего цикла, распадается на два вида: замкнутое и разомкнутое. В первом варианте отсутствует насос.

Схема парового отопления

Жидкость стекает под влиянием собой же образованного столба, т. е. самотеком.

Данный вариант характерен для системы парового отопления с низким давлением, в которой радиаторы располагаются на достаточно высоком относительно котла уровне.

В разомкнутой схеме присутствуют коллектор и насос, который подает воду в котел. Данный вариант применяется там, где монтаж системы с самотечным способом возврата воды невозможен или нецелесообразен.

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

  • двухтрубным;
  • однотрубным.

В первом случае система парового отопления прокладывается из двух каналов – паропроводящего и конденсатопроводящего. Радиаторы подсоединяются к ним параллельно вертикальными отводами.

Во втором случае пар и вода, образованная в процессе конденсации, перемещаются последовательно сквозь устройства и элементы схемы.

Открытость или закрытость последней определяется наличием либо отсутствием непосредственного сообщения с воздухом внешней среды.

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

Расчет и монтаж

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

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

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

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

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

Делаем систему парового отопления своими руками

Владельцу дома порой непросто определиться с выбором для него жизнеобеспечивающих коммуникаций. В зависимости от удаленности жилища от промышленной цивилизации, провести централизованно некоторые из них едва ли представляется возможным.

В таких случаях приходится устанавливать автономные системы. Здесь важно обеспечить баланс между затратами ресурсов и полезным результатом.

В части обогрева комнат в холодный сезон один из верных способов добиться хорошего климата дома – разработать и смонтировать паровое отопление своими руками.

Что это за система

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

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

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

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

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

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

Неудобной стороной такой системы являются:

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

Как и из чего собирать

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

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

Первый пункт подразумевает анализ существующих вариантов реализации парового отопления и их применимость к особенностям данного дома. Во-первых, система может функционировать при определенном уровне давления пара. Их существует четыре категории – от сверхнизкого (вакуум-парового) до высокого. Последнее (до 6 атм.

) целесообразно применять, если дом достаточно велик. Во-вторых, варианты системы выделяют по тому, каким путем влага возвращается в котел. Ее можно провести через сборный резервуар, из которого перекачать при помощи насоса – это будет открытый способ.

А можно – самотечным образом, за счет давления, обеспечиваемого водяным столбом достаточной высоты, – это закрытый способ.

В-третьих, контур, образованный соединительными деталями, может быть одиночным или двойным. Последний используется чаще, поскольку первый, возможно, построить далеко не всегда.

Для этого надо, чтобы трубы и оборудование образовывали последовательность, обеспечивающую движение, как пара, так и конденсата, в одном направлении, за счет уклонов и углов. А значит, котел должен располагаться существенно ниже отопителей.

В двойном варианте для подачи пара и отведения влаги служат разные трубы. При этом наряду с отоплением та же система способна обеспечить также горячее водоснабжение.

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

В зависимости от общей площади обогрева, приблизительные соотношения такие:

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

По рабочему топливу устройство следует подбирать из тех элементарных соображений, чтобы применяемый вид энергоносителя был доступным и дешевым в данной местности.

Во-вторых, геометрические характеристики и материал труб должны обеспечивать выдерживание ими воздействия пара и давления в системе на протяжении всего предполагаемого (расчетного) срока службы. Наиболее подходящим для этой цели является прокат из легированной стали или меди.

Однако это не самый дешевый вариант. В-третьих, размеры и материал радиаторов также должны способствовать долговечности и эффективности работы системы обогрева.

Особенности монтажа зависят от выбранного варианта реализации схемы. Необходимо также внимательно изучить рекомендации, даваемые производителями оборудования и материалов.

И, разумеется, следовать им, обращая внимание на такие вещи, как расстояние от котла до стен и потолка комнаты, требования к огнестойкости изоляционных и отделочных материалов, к наличию и производительности вентиляционных систем и т. п.

В целом, установить паровую систему можно путем последовательного выполнения таких этапов:

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

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

Источник: http://energomir.biz/otoplenie/vidy/parovoe-otoplenie.html

Паровое отопление

Схемы устройства парового отопления + пример расчета паровой системы

Жилые помещения, что в многоэтажках, что в коттеджах, чаще всего обогреваются при помощи центрального отопления. Обычно в таких случаях оно бывает водяное.

Есть один центр, откуда поступает горячий теплоноситель, пусть это будет даже котел, стоящий на кухне, и проходя через систему радиаторов, нагревает воздух в помещении. Однако не только вода может выступать в роли переносчика тепла.

С этой задачей прекрасно справляются воздух или пар. С помощью последнего и получается паровое отопление.

Схема работы парового отопления многоквартирного дома

Некоторые сведения о подобном способе обогрева

При использовании пара в качестве теплоносителя  источником тепла служит скрытая энергия парообразования. Это та часть энергии (тепла), которая пошла на образование пара.

Он поступает в радиаторы, там охлаждается и конденсируется, а затраченное ранее тепло высвобождается и нагревает поверхность батарей, которые и служат для обогрева помещения. Образовавшийся конденсат по трубе возвращается в котел.

Это главный принцип работы парового отопления, и он обеспечивает некоторые преимущества такому способу обогрева. К ним можно отнести:

  • использование радиаторов меньшего размера из-за высокой температуры теплоносителя;
  • малый диаметр труб для возврата конденсата;
  • незначительная вероятность замерзания отопительной системы;
  • обеспечение быстрого прогрева помещений.

Однако паровому отоплению присущи и  довольно серьезные недостатки:

  • нагрев до высокой температуры поверхности радиаторов (обычно больше 100°С);
  • невозможность регулирования работы системы;
  • значительный уровень потерь тепла в паропроводах.

Принципиальная схема парового отопления низкого давления

Отмеченные недостатки довольно существенно ограничивают применение такого способа обогрева в жилых помещениях, т.к. из-за них нарушаются санитарно-гигиенические нормы, которым должно соответствовать отопление.

В первую очередь это относится в температуре радиаторов.

Система парового отопления способна вызвать ожог в случае прикосновения к радиаторам, а также обгорание, спекание и разложение частиц пыли, попавших на их поверхность.

Поэтому обычной сферой применения парового отопления служат промышленные предприятия, где имеются действующие источники пара, задействованного в технологическом процессе и дополнительно применяющегося для организации 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.

2. Из-за того, каким образом возвращается конденсат в котел, разделяют системы:

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:

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.

Двухтрубная система отопления

Однотрубная система отопления

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.

Про котлы

Это сложное устройство, в котором реализуются разные, достаточно сложные технические решения, но не вдаваясь в их особенности, коснемся только отдельных видов, различающихся используемым топливом. Оно может быть самым разным:

  • жидким:
  • твердым;
  • газообразным.

В качестве примера рассмотрим несколько различных типов котлов.

На отработанном масле

Котел работающий на отработанном масле

В таком котле топливом служит отработанное автомобильное масло (отработка). При этом решается сразу несколько различных проблем – утилизируется продукт, являющийся в чистом виде отходом, и обогревается помещение. Паровое отопление на отработанном масле можно рассматривать как один из возможных вариантов обогрева отдельных СТО или гаражей.

Такие помещения не относятся к жилым, и на них не распространяются действующие в таких случаях ограничения, а масло, остающееся после его замены в автомобиле, используется для обогрева помещения, а заодно и утилизируется.

Существуют различные конструкции таких котлов, как отечественных, так и импортных, их многообразие позволяет выбрать подходящий под конкретные условия.

Работа такого котла осуществляется следующим образом – отработка подается в специальную камеру, где под действием высокой температуры она испаряется.

Ее пары попадают в камеру сгорания, куда дополнительно подается воздух, и получившаяся смесь сгорает, нагревая теплоноситель.

На твердом топливе

В качестве топлива в этом случае могут использоваться дрова, торф, уголь, и т.д. Существуют специальные котлы, позволяющие создавать паровое отопление на дровах. Работает оно так же, как обычный вариант, только в этом случае источником пара служит дровяной котел.

Такой вариант отопления подходит для отдельно расположенных зданий, для обогрева которых нет возможности использовать другое топливо. Кроме того, можно получить паровое отопление от печки. Такой вариант может использоваться, например, на даче. В этом случае в топочном отделении печи надо установить теплообменник и подключить его к паровому отоплению.

И тогда у вас на даче будет паровое печное отопление, как например, показано на рисунке ниже.

Отопление с помощью твердотопливного котла

Независимо от вида топлива, принцип, используемый в этом случае, один и тот же – нагрев воды и ее испарение с последующей подачей пара в систему отопления.

А что будет выступать в роли источника пара – специальный котел или печка, по сути, определяется вашими возможностями и желаниями. Отопление с помощью пара – достаточно специфический вид обогрева, основанный на процессах его конденсации и выделении при этом тепла.

Его используют чаще всего на промышленных предприятиях, где есть возможность получения пара, и нет нормативных ограничений на применение такого вида обогрева помещений.

Источник: https://otoplenie-doma.org/parovoe-otoplenie.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.