Основным недостатком парового отопления, из-за которого оно используется недостаточно часто, является повышенный риск аварий. Важно понимать, что в случае разрыва из трубы или отопительного прибора под давлением будет выходить горячий пар, что крайне опасно.
Паровое отопление в отдельно стоящих и дачных домах на основе плиты или котла
Эффективное отопление дома – одна из важнейших задач любого домовладельца. Интересным решением этой проблемы могут стать системы парового отопления, которые отличаются по принципу и конструкции от традиционных систем водяного отопления.
Это не самый простой вариант, имеющий свои достоинства и недостатки. Мы расскажем вам о принципах устройства и организации, особенностях системы с испарительным теплоносителем. Вы узнаете, как организовать паровое отопление в частном доме и как грамотно его эксплуатировать.
Как работает система испарительного отопления
Когда вода кипит под постоянным давлением, она сохраняет постоянную температуру. Пар, образующийся при этом кипении, обладает значительным количеством тепловой энергии. В момент конденсации, т.е. когда пар превращается в жидкость, эта энергия высвобождается и передается в окружающую среду.
Этот принцип используется в системах парового отопления. Вода закипает в котле, пар поступает по трубам к радиаторам, где конденсируется и отдает тепло, тем самым нагревая воздух в помещении.
Вода, полученная в результате конденсации, продолжает течь по трубам и возвращается в специальный накопительный бак, после чего поступает в радиатор, либо естественным путем, либо с помощью насоса.
Галерея изображений
Изображения из
Паровое отопление и отопление горячей водой схожи по организации и принципу действия. Они имеют одни и те же конструктивные элементы
Разница заключается в том, что пар поступает в отопительное оборудование, которое отдает теплоту парообразования при конденсации и уменьшает свой объем в сотни раз.
В зависимости от типа теплоносителя паровые системы также делятся на гравитационные и принудительные, при этом принципы их монтажа и организации такие же, как и у водяных систем отопления.
Конструктивные особенности паровых систем связаны с повышенной термостойкостью, которой должно обладать отопительное оборудование. Температура поступающего в них пара может достигать +130º.
В паровых системах имеются различные трубопроводы. Пар подается по паропроводам, которые должны иметь более широкое сечение и быть более устойчивыми к термическим нагрузкам, чем конденсатопроводы, по которым конденсат поступает в котел.
Паровые контуры делятся на открытые и закрытые из-за способа подачи конденсата обратно в котел для нагрева. В первом случае конденсат сначала собирается в резервуаре, а затем транспортируется насосом к котлу. В закрытых системах конденсат поступает непосредственно в котел.
Для того чтобы сбалансировать теплоотдачу по времени и мощности, в паровых системах вместо стандартных батарей часто используются оребренные регистры.
Почему стоит выбрать паровое отопление?
Надо сказать, что паровые системы отопления не очень популярны. Такое отопление встречается довольно редко. Давайте подробнее рассмотрим его преимущества и недостатки.
К первым, несомненно, относятся следующие:
- КПД системы отопления. Он настолько высок, что для обогрева помещений достаточно небольшого количества радиаторов, а в некоторых случаях можно обойтись и без них: достаточно труб.
- Низкая инерционность системы означает, что отопительный контур нагревается очень быстро. Вы можете почувствовать тепло в комнатах уже через несколько минут после запуска котла.
- В системе практически отсутствуют потери тепла, что делает ее очень экономичной по сравнению с другими.
- Ее можно использовать нечасто, так как небольшое количество воды в трубах не позволяет системе размораживаться. Как вариант, ее можно установить в домах отдыха, которые посещают время от времени.
Основным преимуществом парового отопления является его экономичность. Первоначальные затраты на его обустройство довольно скромные, а в течение всего периода эксплуатации оно требует относительно небольших инвестиций.
Однако, даже при таком количестве преимуществ, недостатки системы довольно существенны. В основном они связаны с тем, что теплоносителем является водяной пар, температура которого очень высока.
Пар конденсируется внутри парового радиатора. В результате этого процесса выделяется большое количество тепловой энергии, что объясняет высокую эффективность системы.
Все компоненты системы нагреваются до 100°C и даже выше. Очевидно, что любой случайный контакт с ними приведет к ожогу. Поэтому все радиаторы, трубы и другие части конструкции должны быть всегда закрыты. Особенно если в доме есть дети.
Основные компоненты паровой системы
Паровая система состоит из нескольких основных компонентов. Давайте рассмотрим каждый из них более подробно.
Паровой котел – сердце системы
Основная функция нагревателя заключается в преобразовании воды в пар, который затем поступает в трубопровод. Основными компонентами устройства являются коллекторы, барабан и трубопроводы.
Кроме того, имеется резервуар для воды, который называется водяным пространством. Над ним во время работы агрегата образуется паровое пространство. Они разделены так называемым зеркалом испарения.
На рисунке показано схематическое изображение одного из типов бытовых паровых котлов
Внутри парового пространства может находиться дополнительное оборудование для сепарации пара. В основе работы котла лежит принцип теплообмена между дымовыми газами, водой и паром.
Существует два типа паровых нагревателей: пламенного и водяного типа. В первом случае нагретые газы протекают внутри трубы, установленной в резервуаре с водой.
Они передают тепло жидкости, которая достигает точки кипения. Водотрубные варианты работают несколько иначе. В этом случае вода течет по трубам, установленным внутри камеры сгорания. Она нагревается и закипает.
Вода и пар внутри котла могут двигаться принудительно или естественным образом. В первом случае в конструкцию включается насос, а во втором – используется разница в плотности воды и пара.
Все типы паровых котлов используют примерно один и тот же принцип превращения воды в пар:
- Подготовленная жидкость закачивается насосом в резервуар, расположенный в верхней части котла.
- Отсюда вода по трубам поступает в коллектор.
- Из коллектора жидкость поднимается в верхний барабан, проходя через зону нагрева.
- Внутри водопроводной трубы пар образуется в результате нагрева и поднимается вверх.
- Пар проходит через сепаратор, где при необходимости отделяется от воды. Затем он поступает в паропровод.
Как правильно рассчитать размер паровой системы
Если вы решили установить паровую систему, необходимо спланировать ее расположение в здании и произвести предварительные расчеты.
Есть два варианта:
- Самостоятельно рассчитать основные компоненты парового отопления;
- Обратиться за помощью к профессиональному проектировщику.
Второй способ решения этой проблемы является наиболее выгодным. Ведь только специалист, имеющий за плечами не один успешно реализованный проект компоновки системы отопления, способен учесть все пожелания владельца, не забывая при этом о требованиях законодательства.
Если обращение к проектировщику невозможно или нежелательно, можно приступить к расчету системы парового отопления самостоятельно. Вы можете использовать стандарты и полезные рекомендации из специальной литературы, например, из справочника проектировщика.
Для расчета возьмите план дома и рассчитайте площадь, которую необходимо обогреть. Затем отметьте положение радиаторов.
Для парового отопления вместо радиаторов часто используют оцинкованные или ребристые трубы. Они могут быть любой конструкции.
Радиаторы выбираются в зависимости от требуемой мощности. Важно учитывать технические характеристики понравившегося радиатора – он должен быть паронепроницаемым.
Лучше не использовать чугунные радиаторы для системы парового отопления в редко посещаемом дачном доме. Если они долго стоят на холоде, то могут не справиться с резким нагревом и треснуть.
В этой статье представлен сравнительный обзор различных отопительных приборов и рекомендации по их выбору.
Ошибки при установке системы парового отопления
При создании собственной системы отопления важно внимательно изучить имеющиеся варианты.
Выбрать наиболее подходящий вариант для вашего дома стоит для того, чтобы в будущем добиться
- экономичный расход топлива
- эффективное отопление;
- удобство эксплуатации системы;
- длительный срок службы оборудования.
Остановившись среди всех вариантов на паровом отоплении, важно постараться избежать ошибок, допускаемых при его обустройстве.
ПервыйВо-первых, большинство домовладельцев думают, что теплоноситель в системе – это вода. Это не так. При паровом отоплении пар циркулирует по трубам и радиаторам.
Поэтому арматура, с которой будет контактировать пар и конденсат, должна быть подобрана правильно.
Чтобы избежать ожогов при использовании парового отопления, лучше позаботиться о защите радиаторов.
Во-вторыхЧтобы избежать ожогов, лучше обеспечить защиту радиаторов и труб. Температура пара, проходящего через паропровод, составляет 100°C и выше. Он сильно нагревает все части конструкции, что представляет опасность для жильцов дома/дома.
В-третьихНачинающие мастера часто забывают установить трубы для пара и конденсата так, чтобы они имели соответствующий наклон в направлении потока пара и воды.
В-четвертыхВ-четвертых, некоторые домашние мастера неправильно выбирают мощность котла. В результате вместо желаемой температуры в помещении вы получаете +13-15 °C. Такой температурный режим явно недостаточен для комфортного повседневного проживания.
ПятоеВ-пятых, неопытные сварщики могут допустить ошибки при сварке паропровода. В результате в любой момент труба может лопнуть, и струя пара под давлением может попасть прямо на находящегося рядом человека. Это крайне опасная ситуация, возможность которой нельзя упускать из виду.
Преимущества и недостатки
Паровое отопление – не самое популярное, но оно имеет как положительные, так и отрицательные стороны. Причем плюсы весьма существенные:
- Высокая эффективность отопления. Дело в том, что пар в системе не просто нагревает радиаторы и трубы до определенной температуры. Из-за большой разницы температур он конденсируется. И когда он конденсируется, 1 литр пара отдает 2 300 кДж тепла. Когда тот же объем воды остывает до 50°C, он выделяет только 100 кДж. По этой причине для обогрева помещения требуется очень мало радиаторов. В некоторых случаях достаточно определенного количества труб.
- Поскольку паровое отопление – это небольшая система, она обладает низкой инерционностью. Чтобы нагреть котел, требуется всего несколько минут.
Недостатки систем парового отопления еще более внушительны:
- Высокая температура пара приводит к тому, что все компоненты системы нагреваются до 100°C и более. Это имеет следующие последствия:
- очень активная циркуляция воздуха в помещении, что некомфортно, а иногда и вредно (в случае аллергии на пыль);
- воздух в помещении высыхает;
- горячие части системы опасны и должны быть закрыты, включая трубы;
- не все строительные материалы могут долго выдерживать такие температуры, а выбор отделочных материалов очень ограничен (фактически, только цементная штукатурка с последующей покраской термостойкими красками).
Как видите, паровое отопление – не самый лучший выбор, хотя его установка обходится довольно дешево.
Типы систем парового отопления
Существует два типа систем парового отопления: с закрытым и открытым контуром. В системе с замкнутым контуром конденсат стекает в специальную подводящую трубу, которая соединена с подходящим кошачьим входом. Она прокладывается с небольшим уклоном, чтобы конденсат перемещался по системе под действием силы тяжести.
В открытой системе конденсат собирается в специальном баке. Когда он заполняется, он подается в котел с помощью насоса. Помимо различных конструкций систем, используются различные паровые котлы – не все из них могут работать в закрытых системах.
Как правило, существуют системы парового отопления с давлением, близким к атмосферному или даже ниже. Такие системы называются вакуумно-паровыми. Чем привлекательна такая система? Тем, что при низком давлении температура кипения воды снижается, и система имеет более управляемую температуру. Однако сложность герметизации – через стыки всегда поступает воздух – означает, что такие системы практически не встречаются.
Более распространено паровое отопление низкого давления. Существующие бытовые паровые котлы могут создавать давление, не превышающее 6 атм (при давлении выше 7 атм для использования требуется разрешение).
Типы распределения
Существует тип распределения парового отопления:
- С верхним распределением (паровая труба располагается под потолком, от нее трубы идут вниз к радиаторам, труба для конденсата прокладывается внизу). Эта схема наиболее проста в реализации, так как горячий пар движется по одной трубе, а остывший конденсат – по другой, система устойчива.
- Нижняя установка. Паровая труба прокладывается на уровне пола. Эта схема не является лучшим выбором, поскольку горячий пар поднимается по одной трубе, а конденсат стекает по другой трубе, что часто вызывает гидроудары и утечки в системе.
- С непрямым трубопроводом. Паропровод прокладывается непосредственно над радиаторами – примерно на уровне подоконника. Эта система обладает всеми преимуществами подвесных трубопроводов, за исключением того, что горячие трубы находятся в пределах легкой досягаемости и существует больший риск ожогов.