Схемы устройства парового отопления + пример расчета паровой системы

Монтаж отопления – неужели это просто?

Монтируя паровое отопление своими руками, учитывайте размеры отапливаемой площади, количество и расположение радиаторов, запорно-регулирующей аппаратуры, фильтров и других элементов, необходимых для обеспечения нормального функционирования системы. Циркуляционный насос и паровентиляторы должны подбираться так, чтобы обеспечить эффективную циркуляцию теплоносителя

Важно принять во внимание, где будет размещать оборудование и как далеко будет расположен паровой котел

Монтаж парового отопления

Чтобы сделать паровое отопление самостоятельно, необходимо приготовить следующее оборудование и материалы:

  • паровой генератор (котел);
  • трубы для прокладки магистрали;
  • радиаторы;
  • контрольно-измерительные приборы;
  • запорно-регулирующую арматуру.

В проектной документации должна быть указана длина труб, их количество и диаметр, а также используемые радиаторы или другие нагревательные элементы. Все это необходимо нанести на бумагу в виде схемы с подробным описанием всех нюансов. Когда проект и схема готовы, приступаем к монтажу. Монтируется система строго по схеме.

  1. На первом шаге подготавливаем поверхности, к которым будет крепиться оборудование. На стенах монтируем крепления, на которых будут держаться радиаторы. Затем крепим отопительные приборы на стены. Располагать их следует под окнами, чтобы исключить появление холодных сквозняков: воздушные потоки, поступающие извне, будут сразу же нагреваться. Кроме того, это исключит запотевание окон и сдвинет «точку росы».
  2. Далее устанавливаем котел (парогенератор) на бетонное основание. Пол изолируем пожаробезопасным материалом. Его лучше разместить в подвале, так как пары поднимаются вверх (или в гараже). Если планируется устройство теплых полов, то лучше купить двухконтурный котел, который будет разделять работу для дома и полов. В этом случае парогенератор располагаем выше половой поверхности.
  3. Расширительный бак устанавливаем с помощью специальных креплений в наивысшей точке системы отопления, его нужно включить в магистраль между парогенератором и радиаторами. По рекомендациям специалистов устанавливать открытый бак следует на самом близком расстоянии к отопительному котлу.
  4. На следующем этапе монтируем трубопровод. Начинать разводку будем с парогенератора. Трубу от него подводим к первому отопительному прибору, при необходимости обрезаем ее, если она слишком длинная. Затем соединяем все вводы и выводы. Аналогично делаем подключение трубы к следующему прибору, пока не соединим в единую магистраль все отопительные части. Трубы монтируются с наклоном 3 мм на метр для естественной циркуляции.
  5. Каждую батарею оборудуем краном Маевского, чтобы можно было удалять образовавшиеся воздушные пробки, которые будут мешать эффективной работе системы.
  6. Перед парогенератором устанавливаем накопительный бак, в котором будет собираться конденсат, а потом под естественным уклоном вода будет перетекать в отопительный котел.
  7. Магистраль замыкаем на отопительном котле, создавая, таким образом замкнутый контур. На котле устанавливаем фильтр, он будет задерживать частицы грязи, содержащиеся в воде, и по возможности циркуляционный насос. Патрубок, идущий от насоса к котлу, должен быть диаметром меньше, чем остальные трубы.
  8. На выходе из котла монтируем контрольно-измерительные приборы: манометр и клапан сброса.
  9. В систему включаем узел слива/залива для откачивания теплоносителя из системы по окончании отопительного сезона или при ремонте.
  10. После окончания монтажа проверяем систему на работоспособность и наличие течи. Устраняем все обнаруженные неполадки.

Использование парового отопления дешевле водяного, но в жилых помещениях его не рекомендуют устанавливать из-за опасности возникновения аварийной ситуации в случае порыва.

Паровое отопление: преимущества и недостатки

Владельцы дачи, коттеджа или любого другого загородного дома задумываются над обогревом жилых помещений в зимний период. В большинстве случаев пользователи используют печь на дровах для парового отопления. В рассматриваемой конструкции предусматривается специальный теплообменник, который разогревает теплоноситель до состояния пара и подаёт горячий газ на радиаторы.

Принцип работы системы подразумевает разогрев теплоносителя до температуры в 100 градусов. Отдавший тепло пар от печи вскоре конденсируется, превращается обратно в жидкость и возвращается для повторного нагрева. В нашей статье ознакомимся с разновидностями, а также плюсами и минусами использования парового отопления.

Разновидности схем

На практике применяются разнообразные схемы монтажа отопительной системы. По способу возврата конденсата различают следующие виды инженерных коммуникаций:

  1. с закрытой или замкнутой разводкой;
  2. разомкнутое или открытое отопление.

В случае использования первой схемы конденсат возвращается на котельное оборудование в автоматическом режиме. При монтаже автономного отопления загородного дома необходимо применять трубопроводы повышенного диаметра. Потоки жидкости направляются на тепловое оборудование без насоса. Во втором случае конденсат поступает в специальный резервуар, здесь он превращается в жидкость и перекачивается по трубах к котлу при помощи циркуляционного насоса.

Паровое отопление, установленное в одноэтажном или двухэтажном загородном доме можно условно разделить на виды в зависимости от интенсивности давления пара:

  • инженерные системы с высоким давлением порядка 600 кг/м2;
  • отопление с низким давлением пара в пределах 170 кг/м2;
  • схемы с вакуумно-паровым давлением, не больше 1кг/м2.

Важную роль играет выбор отопительной системы, она может быть однотрубной или двухтрубной. В первом случае весь рабочий процесс, связанный с прогревом помещений, образованием конденсата и подачи теплоносителя на одноконтурный или двухконтурный котёл проходит в одной трубе. Главным минусом устройства такой схемы считаются посторонние звуки в контуре.

Основным отличием однотрубной и двухтрубной системы отопления является замкнутый рабочий цикл в разводке с двумя трубами. В данном случае один из трубопроводов используется для подачи горячего пара на радиаторы, второй отводит конденсат к котлу. Для проверки работоспособности контура и очистки от загрязнений необходима опрессовка системы. Эту операцию можно провести при помощи компрессора для промывки отопления.

Важно! Температурные показатели в жилых помещениях регулируются при помощи специальных вентилей для двухтрубной системы. В однотрубной схеме температуру можно регулировать только при помощи увеличения или уменьшения производительности котла

Преимущества парового отопления

Перед заказом услуг по монтажу контура парового отопления нужно ознакомиться с достоинствами такой инженерной коммуникации. Вот перечень плюсов:

  • теплообменники котлов фактически не теряют тепло;
  • вся отопительная система быстро прогревается и отдаёт тепло в жилые помещения методом конвекции, вместе с потоками горячего воздуха;
  • доступная цена устройства инженерной коммуникации.
  • компактные размеры труб, радиаторов и байпаса.

Обратите внимание! Пользователи часто путают паровое и водяное отопление, но это разные схемы с различным режимом регулирования подачи тепла. Контур не боится размораживания, поэтому отопление можно включать в любое время года

Недостатки

Главными недостатками парового отопления считается высокая температура нагрева поверхности отопительных приборов, возможность возникновения шума при перемещении теплоносителя по трубам, сложность в регулировке температуры, а также высокий уровень опасности при прорыве контура отопления.

Через значительное количество недостатков монтаж такого отопления лучше доверить опытному мастеру сантехнику, который сделает обвязку согласно заранее разработанной и утверждённой схеме. Для заказа услуг оставьте заявку на нашем сайте или позвоните по номеру +7-926-966-7868

Особенности выбора трубопроводов

При выборе трубопроводов очень многое может зависеть от индивидуальных пожеланий владельца дома.

Стальные трубопроводы

Монтаж стальных трубопроводов подразумевает обязательное применение сварки.

Стальные трубопроводы отличаются высокой прочностью и надежностью.

Единственный недостаток – невысокая коррозийная стойкость.

Оцинкованные и нержавеющие трубопроводы

Монтаж данных трубопроводов производится при помощи резьбовых соединений.

На сегодняшний день на рынке представлен широкий выбор труб для отопления. Нажмите для увеличения.

Они отличаются высокой устойчивостью к коррозийному воздействию, но являются довольно дорогим “удовольствием”.

Медные трубопроводы

Выполненные из меди трубопроводы отличаются высокой надежностью, превосходно себя зарекомендовали при повышенных температурах и высоком давлении.

Монтаж производится методом высокотемпературной пайки.

Медные трубопроводы можно без лишних опасений заделывать в стены.

Недостатком данных трубопроводов является их высокая стоимость.

Их довольно часто можно встретить в дорогостоящих особняках, построенных по эксклюзивному проекту.

Паровой котел отопления в частном доме

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

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

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

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

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

Схема парового отопления дома включает в себя:

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

Описание парового котла отопления

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

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

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

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

Самостоятельный монтаж оборудования

Работы проводятся поэтапно, в определенном порядке:

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

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

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

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

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

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

Что представляет собой печь с водяным контуром

Традиционная дровяная печка обладает на редкость простой конструкцией – в ней присутствуют топочная камера с загрузочной дверцей, зольник с поддувалом и дымоход. Получается эдакая буржуйка, отличающаяся простотой. Но эта простота лишает печку возможности обогревать сразу несколько помещений. Этот недостаток устраняется с помощью водяного контура. В итоге мы получаем агрегат, состоящий из следующих частей:

  • Топка – сюда загружаются дрова, уголь и другие виды твердого топлива;
  • Зольник – в него ссыпается образующаяся при горении зола;
  • Дымоход – через него продукты сгорания отправляются в атмосферу;
  • Змеевик для печного отопления – это теплообменник, по которому циркулирует теплоноситель.

Именно змеевик и является здесь самым важным звеном, ведь он отвечает за передачу тепла в отопительную систему.

Рассмотрим основные преимущества водяного отопления с печью на дровах:

К выбору дров следует подходить очень тщательно, ведь от этого зависит эффективность работы печи.

  • Возможность самостоятельной сборки печки – ничто не мешает собрать ее своими руками, ориентируясь на чертежи и порядовки;
  • Небольшие затраты на поддержание системы в рабочем состоянии – сказывается дешевизна дров;
  • Доступность топлива – дрова можно приобрести или нарубить самостоятельно.

В последнем случае мы и вовсе получаем почти бесплатное водяное отопление с халявными дровами. Но есть и недостатки:

  • Необходимость в регулярной очистке печи для водяного отопления – она нуждается в уборке золы;
  • Необходимость в хранении большого количества дров – для этого придется соорудить поленницу;
  • Низкий КПД – он редко превышает 80%, хотя некоторые заводские модели обладают неплохой эффективностью, достигающей и даже превышающей показателя в 90%.

Кроме того, для поддержания работоспособности водяного отопления печь придется постоянно подкармливать дровами. Именно частые подходы для загрузки очередной порции поленьев и являются главным минусом. Но этот недостаток нейтрализуется пиролизной схемой горения.

Образующуюся в процессе сгорания дров золу рекомендуется использовать как удобрение для подкормки цветов и сельскохозяйственных культур.

Принцип работы системы водяного отопления с печью на дровах безобразно прост – горящие дрова выделяют тепловую энергию, поглощаемую теплообменником. Оттуда тепло отправляется к установленным в комнатах радиаторам. Для контроля температуры в систему ставится термометр. Циркуляция теплоносителя может быть естественной или принудительной (с применением циркуляционного насоса).

Водяное отопление с естественной циркуляцией подходит для обогрева небольших домовладений. Оно отличается простотой и отсутствием лишних расходов на монтажные работы. Если же дом большой, реализуется схема с принудительной циркуляцией – после печи на дровах в систему ставится циркуляционный насос, гоняющий воду по системе. Печное водяное отопление может быть открытого или закрытого типа – в последнем случае контур герметичен, для компенсации расширения теплоносителя в него встраивается специальный мембранный бак.

Материалы и арматура

  1. Какие виды дополнительного оборудования и материалов стоит приобрести для монтажа водяного отопления своими руками?

Начну с перечня элементов обвязки котла.

В закрытой (работающей с избыточным давлением) системе в список входят:

Расширительный бак, компенсирующий увеличение объема теплоносителя при его нагреве. Его объем должен быть примерно равен 1/10 от количества теплоносителя;

Мембранный расширительный бачок.

Устройство автоматического воздушника.

Предохранительный клапан. Он сбросит давление при нехватке объема расширительного бака или при закипании воды в теплообменнике котла;

Гравитационная система с открытым расширительным баком.

Манометр для контроля давления;

Группа безопасности: предохранительный клапан, воздушник и манометр.

Циркуляционный насос. Инструкция по подбору его производительности предельно проста: она должна быть не менее 1 м3/час на 25 киловатт мощности котла.

Насос со ступенчатой регулировкой скорости.

Для настройки температуры отдельных отопительных приборов и контуров могут использоваться дроссели или термоголовки, регулирующие проходимость в автоматическом режиме, в зависимости от комнатной температуры.

Для отключения батарей и участков контура применяются шаровые краны. От пробковых кранов и винтовых вентилей они выгодно отличаются отказоустойчивостью, огромным ресурсом и отсутствием потребности в обслуживании (в набивке сальников, в замене прокладок и т.д.).

Кран в разрезе.

Теперь перейдем к материалам и отопительным приборам.

Начну с небольшого лирического отступления.

Действующими СНиП максимальная температура любых инженерных систем в жилом здании ограничена значением в 95С. Однако в автономных системах отопления температура теплоносителя обычно не поднимается выше 70 — 75 градусов, а давление держится в пределах 1,5-2,5 атмосфер. Все параметры отопления стабильны и полностью подконтрольны владельцу.

Именно поэтому в проект отопления можно заложить недорогие трубы и отопительные приборы, не обладающие большим запасом прочности и термостойкости.

Это:

Напорные трубы из армированного алюминиевой фольгой полипропилена;

Материал труб — полипропилен с алюминиевым армированием.

Алюминиевый радиатор: максимальная теплоотдача при минимальной стоимости.

Метод скоростей

Этот способ подходит, если известен объемный (м³/ч) или массовый расход пара (кг/ч). Основная формула для расчета любых трубопроводов:

где:

Q — объемный расход пара, воздуха или воды, м³/ч;

D — диаметр трубопровода, м;

v — допустимая скорость потока, м/с.

На практике расчет всегда ведется по расходу в м³/ч и по диаметру трубопровода в мм. Если известен только массовый расход, то для пересчета кг/ч в м³/ч необходимо учитывать удельный объем по таблице пара.

При этом уделяйте особое внимание подставляемым значениям — объемный расход насыщенного и перегретого пара при пересчете будет разным (при его одинаковом количестве и давлении). Соответственно, и диаметры трубопроводов будут различаться

После всех преобразований для расчета диаметра трубопровода пара будет справедлива следующая формула:

где:

Q – объемный расход пара, м³/ч;

D – искомый диаметр паропровода, мм;

v — рекомендуемая скорость потока, м/с.

В пароконденсатных системах производители парового оборудования рекомендуют поддерживать скорость потока в пределах 25-40 м/с — при ней достигается наибольший эффект сепарирования (осушения) пара. О том же говорит и СНиП II-35-76*, регламентирующий скорость:

  • для насыщенного пара — 30 м/с при диаметре трубопровода до 200 мм и 60 м/с при диаметре свыше 200 мм;
  • для перегретого — 40 м/с и 70 м/с соответственно.

Поэтому при расчете паропровода берем рекомендуемые значения 30 или 40 м/с.

Пример расчета

Предположим, что нужно рассчитать диаметр паропровода для насыщенного пара при 2000 кг/ч, давлении 10 бар и скорости потока 40 м/с.

По таблице удельный объем насыщенного пара при давлении 10 бар составляет v = 0,194 м³/кг. В этом случае Q будет равен 2000х0,194= 388 м³/ч. Подставляем в формулу

Получилось нестандартное значение. При определении диаметра всегда выбирают больший размер, в нашем случае DN 65, чтобы учесть риск возникновения пиковой нагрузки. Также стоит подумать о возможном расширении установки в будущем.

Как правильно рассчитать паровую систему

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

Есть два варианта:

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

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

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

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

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

Радиаторы подбирают в зависимости от требуемой мощности

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

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

Сравнительный обзор разных радиаторов отопления и рекомендации по их выбору приведены в этой статье.

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

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

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

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

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

Сначала надо вычислить площадь отдельных помещений:

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

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

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

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

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

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

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

Выводы и полезное видео по теме

Видео материал об устройстве парового котла:

Ролик о том, как следует сваривать трубы:

Наглядное видео об особенностях монтажа и пайки медных труб:

Видео об отоплении паром:

Подробное видео о работе парового котла:

Ознакомившись с положительными и отрицательными сторонами парового отопления, можно определиться, подходит ли этот вариант для удовлетворения потребностей конкретного домовладения. Если решено использовать отопление паром, то предстоит подобрать самую оптимальную схему для своего дома. Для расчета отопительной системы лучше обращаться к специалистам, чтобы обезопасить себя и домочадцев.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий

Adblock
detector