Схема парового отопления: расчет для частного доа, принцип работы, как установить на фото и видео

Расчет и монтаж парового отопления

Установка парового отопления начинается, конечно же, с расчета нагрузок на инженерную систему. Котел должен обеспечивать необходимый уровень тепловой мощности, а коммуникации паропровода должны гарантированно выдерживать весь диапазон рабочих температур и давлений.

1. Мощность котла. К мощности парового котельного оборудования предъявляются аналогичные требования, как и к мощности традиционного водяного котла. На 10 метров квадратных обслуживаемой площади необходимо 1,1 (кВт) тепловой мощности, при условии, что высота потолков не превышает 3 (м).

Стоит обратить внимание, что паровые котлы значительно отличаются от классической водогрейной техники. Паровое оборудование имеет более высокий уровень производительности, чем традиционная водяная техника, так как жидкость в паровом котле не просто разогревается, а превращается в пар. Паровой котел стоит дороже аналогичного по мощности водяного нагревательного оборудования

К этому можно добавить, что паровая техника требует к себе и более высокого внимания со стороны сервисного обслуживания. В целом, содержание парового котла может обходиться в 2 раза дороже, чем содержание нагревателя с водяной рубашкой

Паровой котел стоит дороже аналогичного по мощности водяного нагревательного оборудования. К этому можно добавить, что паровая техника требует к себе и более высокого внимания со стороны сервисного обслуживания. В целом, содержание парового котла может обходиться в 2 раза дороже, чем содержание нагревателя с водяной рубашкой.

2. Трубы. В роли проката целесообразней всего использовать бесшовные трубы с толщиной стенки не менее 2,5 (мм). Предпочтение следует отдавать исключительно металлическому прокату. Пластик физически не сможет работать с разогретой до 130-200 ⁰С рабочей средой.
Для паропровода используют следующие виды труб:

Из углеродистой стали
Легированные (нержавеющая сталь)
Оцинкованные
Медные

Наиболее подходящими для пара считаются трубы на основе медного проката. Разумеется, медные коммуникации и наиболее дорого стоят. Трубы же на основе нержавеющей стали, как и медный прокат, стоят достаточно дорого. Легированный металл практически не подвержен коррозии. Оцинкованные трубы не такие долговечные как легированные или медные. Но стоит прокат из оцинкованного металла намного меньше. Обыкновенные же трубы из углеродистой стали принадлежат к нижнему стоимостному диапазону.

3. Метод циркуляции теплоносителя – паровое отопление может быть представлено несколькими системами обогрева:

Разомкнутая
Замкнутая

Системы разомкнутого типа имеют в своем составе емкость для сбора конденсата и насос для закачки жидкости в котел. Контур разомкнутого типа может предполагать использование радиаторов различной формы. При создании подобных систем обогрева к монтажному месту котла не предъявляется каких-то специальных требований.

При замкнутом же контуре отопления циркуляция теплоносителя происходит полностью самотеком Да, такие системы отопления более автономны, но к коммуникациям замкнутого контура предъявляются особые требования, которые касаются как расположения труб, так и монтажа котельной техники.

Нужно заметить, что далеко не все паровые котлы способны работать с замкнутым контуром отопления.

4. Разводка труб – коммуникации могут монтироваться следующими способами:

Верхняя разводка
Промежуточная разводка
Нижняя разводка

Наиболее часто паропровод монтируется с верхним расположением коммуникаций. То есть сам паропровод монтируется под потолком, а уже от него спускаются трубы к радиаторам и конденсатопроводу. При промежуточной разводке паропровод проходит на уровне подоконника.
Нижняя разводка труб используется только в отдельно взятых случаях, когда того требует инженер-разработчик парового отопления.

Виды парогенераторов и их применение в домашнем хозяйстве

Независимо от назначения, конструкция парогенераторов содержит резервуар – котёл, в котором образуется пар и подаётся к внешнему потребителю. По типу подачи рабочей жидкости (воды) принято различать ручные виды агрегатов и автоматические установки. По количеству потребляемой мощности парогенераторы бывают промышленными и бытовыми. У бытовых агрегатов этот показатель, как правило, не превышает 9 кВт, и они подключаются к электросети 220 В (промышленные − к 380 В).

Промышленная парообразующая установка

По способу нагрева рабочей жидкости (воды) парообразователи бывают индукционными, с электродными установками, печные и электрические. В таблице приведены основные особенности каждого типа агрегата.

Таблица 1. Типы парообразователей и их особенности

Разновидность агрегата	Изображение	Описание
Индукционный		Вода в резервуаре устройства нагревается за счёт воздействия электромагнитного поля. Оборудование позволяет получить на выходе очищенный и лёгкий пар.
Электродный		Внутри резервуара находится электрод, который является нагревательным элементом устройства. Работают установки от электросети. В результате нагрева воды получается пар, который лишён вредных примесей и минеральных отложений.
Электрический		В агрегатах устанавливаются ТЭНы различной мощности (от 4 кВт). Такие устройства используются для помещений парных. На больших площадях используют парогенераторы для бани и сауны, мощность которых превышает 12 кВт.
Печной		За счёт печного отопления осуществляется нагрев воды и выделение пара. В качестве энергоносителя используется уголь либо древесина.

В домашнем хозяйстве заводские и самодельные парообразователи используются при обустройстве парных, в качестве очистительного оборудования (мойка различных поверхностей паром под давлением), при изготовлении самогонных аппаратов. Также агрегаты применяют для отогрева труб водопровода и двигателей автомобилей. Посмотрите видео, чтобы понять, как работает парогенератор.

Видео «Принцип работы парогенератора»:

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:

Схема парового отопления

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.

Принцип работы парового котла

В первую очередь нужно понять, что называется паровым котлом. Паровой котел – это устройство, генерирующее пар. Существует два вида вырабатываемого пара – насыщенный и перегретый. Температура насыщенного составляет 100 градусов, а давление – 100 кПа. Перегретый пар разогревается вплоть до 500 градусов, а величина давления при этом может превышать 26 МПа. Насыщенный пар используется в агрегатах бытового назначения, а перегретый ввиду своих особенностей применим только на объектах промышленного масштаба.

Сырьем для создания пара является вода, которая перерабатывается в котле, работающем на любом виде топлива. Созданный пар в процессе работы преобразуется в теплоноситель, доставляющий тепловую энергию на участок его применения.

Независимо от особенностей конструкции конкретного устройства, общий принцип работы парового котла всегда остается неизменным:

Первым делом воду проходит этап очистки и направляется в резервуар (обычно находящийся в верхней части устройства) при помощи электрического насоса;
Накопленная в резервуаре вода поступает в трубы, ведущие к расположенному ниже коллектору;
Из коллектора вода направляется вверх, поступая в зону нагрева;
В трубе вода преобразуется в пар, выходящий вверх за счет разницы давлений жидкости и газа;
В верхней части конструкции располагается сепаратор, позволяющий отделить пар от воды и отвести излишки последней в резервуар;
Пар направляется в трубопровод и отправляется к потребителям;
В парогенераторах этап нагрева осуществляется еще раз для достижения паром необходимого состояния.

Чтобы хорошо понять, как работает паровой котел, нужно также рассмотреть особенности его конструкции, о чем речь пойдет дальше.

Котёл для обустраивания парового теплоснабжения

Важным элементом системы считается котёл. Правильный выбор и качество оборудования станут залогом хорошего функционирования обогревания. Выбирается котёл для парового теплоснабжения с учетом следующих факторов:

— инженерных показателей, заложенных в документацию проекта;

— объёма воздуха в помещении;

— количества подключаемых отопительных приборов;

Основным критерием выбора котла является его мощность. Для обогревания площади до 200 м2 понадобится не меньше 25 кВт, до 600 м2 – 60 кВт, более 1200 м2 – 100 кВт.

К виду топлива серьезные требования не выдвигаются, что даёт возможность подобрать очень хороший вариант (газ, твёрдое или жидкое горючее, электричество).

Конструкция котла под паровое теплоснабжение включает обязательные элементы:

Комплектующие к оборудованию подбираются, исходя из вида топлива. независимо от конструктивных отличий все котлы оборудуются приборами для измерений, блоком автоматизированных предохранителей, контуром.

Для производства контура применяются трубы из самых разных материалов. Трубопровод из стали представляет самую надёжную систему. Соединение стальных частей выполняется при помощи сварки. Минусом материала считается невысокая стойкость к появлению коррозии, что уменьшает эксплуатационный период. Более продолжительной считается система из жестяных труб. Они соединяются на отдельных участках резьбой. Минусом является большая цена. Очень большой срок эксплуатации у труб из меди. Они соединяются при помощи пайки специализированной лампой. Укладку системы часто делают в штробу на поверхности стены. Конструкция выделяется большой ценой, позволить её могут себе только хозяева шикарных загородных домов.

Принцип работы парового отопления: «за и против»

Когда источник тепла нагревает воду, она начинает образовываться в пар. Последний перенаправляется по трубам к отопительным приборам. В них он конденсирует, оседает на внутренних поверхностях и передает тепло конверторам или радиаторам.

Образовавшийся конденсат перетекает по трубам в емкость для сбора жидкости. С нее он одним из рассмотренных ранее методов (самотечным или напорным) вновь поступает к нагревательному элементу и цикл повторяется заново.

Очень важно учесть две особенности, без которых паровое отопление в частном доме будет неэффективным. Они направлены на предотвращение поступления конденсата внутрь паропровода:

На стыке двух устройств предусматривают установку конденсатоотводчиков или подпорных шайб
Уклон основной магистрали рекомендуется делать по направлению движения пара

«За и Против» парового отопления

Наравне с прочими разновидностями отопительных систем паровая имеет свои положительные и отрицательные стороны. Если сравнивать ее с классическим водяным отоплением, можно отметить следующие преимущества:

Не зависимо от отапливаемой площади, пар будет доставлен в любую самую дальнюю точку системы и при этом не утратит своей нагревательной способности
Посещения значительно быстрее прогреваются
Высокий коэффициент отдачи тепла в окружающую среду
Нет необходимости прокладывать по дому трубы большого диаметра и крепить к стене крупногабаритные радиаторы
Экономически выгодней в процессе эксплуатации

Преимуществ множество, но прежде чем сделать выбор в пользу парового отопления, необходимо знать его недостатки:

Срок службы на 25-30% меньше, чем у водяных отопительных систем
Очень трудно регулировать теплоотдачу
В процессе работы много шума

Высокий коэффициент отдачи тепла достигается благодаря быстрому нагреву отопительных приборов до больших температур. Иногда поверхность разогревается до 90-95 градусов, становясь опасной. Отопительные радиаторы, чтоб не получить ожег, рекомендуется закрыть защитными экранами и устанавливать в наиболее недоступных местах для детей.

Возможно вас так же заинтересует инструкция по монтажу водяного отопления

Выбираем подходящие трубы

Разнообразие труб для отопительных систем на рынке очень велико. Весьма трудно сказать, какие из них лучше подойдут при обустройстве парового отопления – окончательное решение принимается исходя из собственных пожеланий и материальных возможностей.

Пластиковые и полипропиленовые модели не подойдут, так как они не в состоянии выдерживать высокие температуры в процессе эксплуатации. Остановить свой выбор рекомендуется на одном из следующих вариантов:

Медь
Сталь
Оцинковка или нержавейка

Медные трубы

Одними из более долговечных и надежных считаются медные трубы. Они себя отлично показали при работе с теплоносителями, температура которых близка к 100 градусам

Немаловажное преимущество – устойчивость к повышенному давлению и его резкому перепаду

Однако цена медных труб значительно дороже иных рассматриваемых вариантов. В среднем стоимость отопительной системы для частного дома площадью около 100 кв. м. обойдется на 20-25% дороже.

Стальные трубы

Стальные трубы прекрасно выдерживают высокие температуры и постоянные перепады давлений. Их рыночная стоимость более низкая и, как следствие, доступна широкому кругу потребителей.

Экономия средств не случайна. Главным недостатком использования стальных труб является невысокая антикоррозийная устойчивость. Соединять между собой изделия необходимо сварочным методом, поэтому придется наверняка заказывать услуги мастера.

Оцинкованные или нержавеющие трубы

Оцинкованные или нержавеющие трубы очень похожи по своим показателям на медные. Они прекрасно переносят высокие температуры, скачки давления. Они не нуждаются в сварке – достаточно приобрести соответствующего диаметра фитинги. Главным недостатком изделий является стоимость.

Читайте так же о том как своими руками сделать отопление в гараже

Паровое отопление от печки своими руками

Чтобы не монтировать отопительный котел для устройства системы парового отопления и тратить на это денежные средства, можно использовать имеющуюся в доме печь. Она будет выступать в качестве теплоисточника с недорогим твердым топливом, к тому же, она не зависит от центрального газо- и электроснабжения. Парогенератором выступает теплообменник, который можно изготовить на заказ или самостоятельно. Недостатки печи-парового котла такие же, как у обычной печки или камина: отсутствие возможности точной регулировки температуры нагрева, отсутствие полной пожаробезопасности, а также возможность задымления помещения из-за неправильной растопки. Таким образом, недостатков у печи-котла столько же, как у обычной, а преимуществ гораздо больше.

Перед тем, как от печки сделать паровое отопление, необходимо проверить теплообменник на предмет герметичности. Сделать это можно следующим образом: внутрь устройства заливают керосин, швы при этом обводятся мелом. Места, где мел потемнел, означают протечку, а значит, использовать это устройство для системы парового отопления нельзя.

Для отведения парового отопления от печки понадобятся следующие составляющие:

Батареи отопления. Их количество должно быть равно числу окон помещения.
Теплообменник
Медные или оцинкованные трубы для отвода конденсата и паропровода.
Запорная арматура (краны для спуска воздуха, вентили)
Соединительная арматура: колена, трубные хомуты, фитинги.
Кронштейны для радиаторов
Гидравлический затвор
Редукционно-охладительная установка, с помощью которой пар переводится в жидкое состояние.
Редуктор для снижения давления внутри системы.
Насос для принудительной циркуляции жидкости.
Инверторный сварочный аппарат

После того, как схема разработана и все конструктивные элементы, необходимые для сборки отопительной системы, учтены, можно составить смету на покупку материалов и приступать к работе.

Технология работ

Необходимо учитывать, что устройство паровой отопительной системы без демонтажа старой печи невозможно. Для того чтобы встроить теплообменник, необходимо монтировать его внутрь топки на этапе кладки печи.

Под каждым окном устраиваются радиаторы, к которым подсоединяют подводящие и отводящие трубы под небольшим уклоном 3мм. Каждый радиатор снабжается краном для спуска воздуха.

Монтаж системы отопления частного дома

Может проводиться одновременно со строительством дома или же
устанавливаться в уже эксплуатируемое здание.

В первом случае монтаж более простой, экономичный и
позволяет монтировать трубы в стены или укладывать на пол.

Однако, независимо от того, на какой стадии проводится индивидуальное
отопление в доме, нужно выдержать требования к его установке:

монтаж системы производится только в теплом помещении. Не
допускается запуск системы при температуре ниже 5оС. Это нужно чтобы
избежать переохлаждения теплоносителя;

трубы устанавливаются вдоль/внутрь стен или монтируются в
пол. Минимальная высота установки – 150 мм. В противном случае трубы можно
повредить при монтаже плинтусов;

исключаются перепады труб. Это позволит избежать появления
воздушных пробок в системе;

радиаторы устанавливаются возле окон на расстоянии не менее
150 мм. от пола и 50 мм. от подоконника. При этом радиаторы всех помещений
нужно располагать на одном уровне. Радиаторы разного типа устанавливаются в
соответствии с рекомендациями изготовителя;

обязательно наличие расширительного бачка и слива, чтобы
избежать сбоя в работе системы. Слив необходим, чтобы иметь возможность
полностью заменить теплоноситель в системе. Рекомендуется производить замену
воды в системе не реже чем раз в 7 лет. Для систем с антифризом не реже чем раз
в 3-4 года (по спецификации производителя) и с обязательной промывкой системы.

Порядок выполнения монтажа системы отопления:

установка котла;
разводка труб;
установка радиаторов;
состыковка радиаторов и труб с установкой терморегуляторов;
установка расширительного бачка и насоса;
подключение котла к системе.

Паровое отопление в частном доме

Применяемые отопления, в частных домах, весьма разнообразны. Оно может быть паровым, водяным, отопление с применением электрических приборов. Какой способ считается наиболее эффективным? Это зависит от каждого конкретного случая. В данном случае мы рассмотрим паровое отопление в частном доме.

Уже само название говорит нам, что принцип работы парового отопления основан на процессе циркуляции пара в отопительной системе. Вода нагревается специальным нагревательным приборам да состояние пара, который затем по магистралям доставляется до обогревательных приборов и таким образом отапливается помещение.

Данный вид не столь популярен, однако является востребованным и его применение не менее актуально, благодаря своей эффективности и простоте в эксплуатации.

Преимущества и недостатки парового отопления в частном доме

К преимуществам данного типа отопления можно отнести:

использование труб небольшого диаметра;
совсем незначительные теплопотери;
быстрое нагревание теплосистемы;

Все это позволяет значительно экономить при монтаже паровой системы, сделайте ее компактной и эстетической. Благодаря большой теплопроводности достигается быстрое обогревание помещения. А применение труб небольшого диаметра, позволит Вам значительно сэкономить средства.

Однако наряду и с преимуществами, есть и весьма существенные недостатки, на которые следует обратить внимание при выборе системы отопления:

низкая долговечность;
риск получения термических ожогов, при соприкосновении с обогревательными элементами;
затруднен контроль и регулировка ;
повышенная шумность.

Трубопроводы, при паровом отоплении, имеют высокую температуру нагрева, которая может достигать более 1000 С

В связи с этим нужно проявить максимум внимание безопасности такого вида отопительной системы. Особенно при монтировании ее в помещении, где есть маленькие дети!

Схема парового отопления частного дома

Как и любое строительство, будь то грандиозное, или же маленькое, начинается с проекта, так и схема парового отопления в частном доме, в идеальном варианте, должна составляться на стадии проектирования его строительства, учитывая специфику теплоносителя.

От правильности ее проектирования и будет в дальнейшем зависеть работа всей системы отопления.

Как правило, она состоит из:

котла — преобразователя воды в пар;
трубопроводов, по которым движется агрессивная среда;
отопителей;
запорной арматуры;
приборов для контроля.

В зависимости от того, как конденсат возвращается в котел, система бывает открытого типа и закрытого. Для закрытой системы характерен возврат конденсата самотеком, через широкую трубу. При открытой — конденсат, скопившейся в специальном баке, перекачивается насосом.

Возможен однотрубный и двухтрубный вариант отопительной системы. Однотрубный — является более экономически выгодным и прост в монтировании. Однако при двухтрубной системе создается меньше шума, при циркуляция теплоносителя.

Котел парового отопления

Самым главным составляющим системы отопления, конечно же, является котел. Он должен наиболее эффективно выполнять свою функцию. К его выбору нужно подойти очень тщательно.

В зависимости от отапливаемой площади помещения, должен быть подобран и соответствующий мощности котел.

Если мощности будет недостаточно, то помещение будет плохо обогреваться. Большая мощность котла приведет к перерасходу топлива.

Трубы для парового отопления

Выбор трубопроводов для парового отопления зависит от возможностей и пожеланий владельца жилого помещения.

Обычно они бывают

стальные, что позволяет вести сварочные работы. Они относительно дешевые и прочные в эксплуатации. Но у них низкая антикоррозийная стойкость
оцинкованные и нержавеющие. Они обладают повышенной коррозионной стойкостью. Но и значительно превосходят в цене;
медные трубы очень хорошо выдерживает повышенное давление и температуру. Монтируется они посредством пайки. Их можно смело заделывать стену. Однако, они являются дорогостоящих вариантом трубопроводов;
металлопластиковые и полипропиленовые трубы постепенно вытесняет все вышеперечисленные. Они легче и с ними удобнее работать. Они не требуют покраски и присоединении их не нужно пользоваться сваркой.

Важно учесть

Если вы решили смонтировать паровое отопление своими руками , то необходимо учитывать все нюансы данной системы.

В этом видео Вы познакомитесь с некоторыми особенностями паровой системы отопления

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:

Выяснить, какая схема в данном доме будет оптимальной.
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.

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.