Как делается паровое отопление. Как провести паровое отопление своими руками: инструкция по установке. О чем стоит знать

Паровым называется отопление, в котором в качестве теплоносителя используется перегретый водяной пар. Именно этот вид отопления применялся в начале 19 века для обогрева жилых помещений. Позже пар был заменен водой, однако название «паровое отопление» по-прежнему часто используется (ошибочно) для обозначения систем централизованной подачи тепла в жилые дома. Об этом мы уже писали в статье о том самому.

Причиной отказа от применения пара в качестве теплоносителя стала высокая степень нагрева поверхности отопительных приборов до 100 и более градусов Цельсия. Любой контакт с поверхностью радиатора отопления мог стать причиной ожога, а прорыв трубопровода мог привести к серьезным травмам и порче имущества.

В настоящее время применение парового отопления в жилых и общественных зданиях запрещено. Использовать его можно только для обогрева производственных помещений, переходов, подъездов и теплиц, в том случае, если система отопления не представляет опасности для людей.

Запрета для применения парового отопления в частных домах нет. Здесь каждый волен поступать так, как считает нужным. Но прежде, чем сделать свой выбор, необходимо проанализировать все плюсы и минусы парового отопления.

Начнем с плюсов:

• Системе парового отопления не грозит разморозка. Ее можно включать и выключать в любое время года, без опасений, что теплоноситель замерзнет. Именно этот фактор является определяющим при выборе парового отопления для загородного дома.
• Паровое отопление эффективно: приборы отопления передают тепловую энергию в окружающее пространство конвекцией и излучением. Для сравнения у водяного отопления в теплопереносе преобладающей является конвективная составляющая, а излучающая способность радиаторов невелика.
• При монтаже парового отопления можно использовать трубы меньшего диаметра, а радиаторы меньшего размера
• В теплообменниках практически нет потерь тепла
• Невысокая стоимость системы отопления

Недостатки парового отопления

• Высокая температура поверхности отопительных приборов
• Высокая степень коррозии системы отопления
• Высокая аварийная опасность при прорыве отопления
• Шум при движении пара в системе отопления

Как работает паровое отопление?

В системах парового отопления для частных домов используется паровой котел низкого давления, генерирующий перегретый пар и подающий его в систему отопления. Пар движется по трубам, остывает и конденсируется на их внутренней поверхности, выделяя при этом большое количество тепловой энергии, что и является основой высокой эффективности парового отопления.

Для сравнения: при конденсации одного килограмма пара выделяется 2300 кДж тепловой энергии. В то же время при остывании на 50 градусов килограмма пара выделяется всего лишь 100 кДж тепловой энергии. Полученный при этом конденсат (вода) самотеком возвращается в котел или подается в него с помощью насоса.

Давление пара в системах парового отопления частных домов может быть ниже атмосферного (в этом случае речь идет о вакуум паровых системах) или быть выше атмосферного с давлением не более 6 атм.

Для регулирования подачи тепла в системах парового отопления частного дома используют изменение расхода пара. При необходимости подачу пара прекращают, создавая условия для того, чтобы дом мог остыть.

В качестве приборов отопления в паровой системе используют чугунные и стальные радиаторы, а также трубы с оребрением.

Виды систем парового отопления

Система парового отопления частного дома может быть замкнутой или закрытой. В ней конденсат самотеком возвращается в котел. В этом случае трубы для возврата конденсата делают большего диаметра.

Для частных домов также используются открытые или разомкнутые системы парового отопления, в которых конденсат собирается в отдельный резервуар, а при его наполнении с помощью насоса перекачивается в котел.

Видео - Сделать котел отопления своими руками

Паровой котел

Для частных домов выпускаются паровые котлы низкого давления (до 6атм) с ограничением температуры перегретого пара не более 130 С. Паровые котлы могут работать на любых видах топлива. Учитывая то, что пар представляет собой источник опасности для здоровья человека, использовать в системах отопления рекомендуется только котлы, имеющие соответствующие сертификаты качества и безопасности.

Котел в обязательном порядке комплектуется манометром для измерения уровня давления пара. Устанавливается котел ниже уровня отопительных приборов и трубопровода. При этом создаются оптимальные условия для движения пара вверх, а также для самотечного возврата в котел конденсата из системы отопления.

При подаче пара обычно не возникает проблем образования воздушных пробок. Воздух вытесняется потоком пара и сбрасывается через специальные клапаны.

Выбор труб для парового отопления

Для парового отопления используют стальные или медные трубы, соединение которых производится с помощью сварки. Пластиковые трубы в паровом отоплении не используются. Соединение отопительных приборов и труб может быть резьбовым или сварным. Важно, чтобы оно было герметичным и устойчивым к воздействию пара.

Последовательность установки

Вы уже поняли, что нужно для системы отопления на пару. Но как сделать паровое отопление правильно? Нужно начать с составления схемы проекта отопительной системы и выложить ее на бумаге. Учитывайте все детали: длину труб, наличие тройников и переходников, повороты, стояки, радиаторы. Разместите котел в специально отведенном месте, (только не в подвале) с наличием вентиляции. Выше от котла на 3-4 метра нужно установить расширительный бак. Проложите от него трубу, присоедините к ней радиатор и сделайте монтаж всей системы по схеме.

Для парового отопления используются следующие конструктивные схемы прокладки трубопроводов:

• С верхним расположением распределительного паропровода
• С нижним расположением распределительного паропровода
• С промежуточной прокладкой распределительного паропровода
• С прокладкой сухого конденсатопровода
• С прокладкой мокрого конденсатопровода

На схеме «а» представлена система парового отопления с верхней прокладкой распределительного паропровода, где насыщенный пар из котла через сепаратор поступает в паропровод, проходит через отопительные приборы, конденсируется, отдавая тепло в окружающую среду.

Полученная вода по конденсатопроводу стекает в котел. В этом случае речь идет о мокром конденсатопроводе. Через трубопровод предусмотрена подпитка котла водой.

На рисунке также представлена схема расположения парового вентиля, предназначенного для регулирования расхода пара, а также тройника, предназначенного для равномерного распределения пара по отопительным приборам.

Верхняя разводка пара наиболее оптимальный вариант для парового отопления частного дома. Иногда для уменьшения количества труб при монтаже системы отопления используется нижняя разводка паропровода, недостатком которой является сток конденсата навстречу движения пара, что может стать причиной гидравлических ударов.

Более рациональным считается прокладка паропровода с уклоном в сторону движения пара, а конденсатопровода с уклоном в сторону движения котла. Для удобства в такой системе монтируют перепускные петли.
Если система отопления разветвленная для сбора конденсата используется сборный бак, снабженный поплавком. При его наполнении включается насос, и конденсат перекачивается в котел.

Элементы паравого отопления

До того, как сделать паровое отопление, необходимо составить список необходимых покупок для установки системы.

1. От выбора качественного парового котла зависит вся работа отопления в доме. Его нужно выбирать в зависимости от площади помещений для обогрева. До 200 м2 достаточно котла с мощностью 25-30 кВт, для 300-600 м2 – 30-60 кВт, для площади больше 600 м2 нужен мощный котел от 60 кВт. Котел может работать на твердом топливе или на газу.
2. Трубы можно выбрать, какие вам понравятся. Стальные трубы надежные и прочные, но для их монтажа нужна сварка, а еще они неустойчивы к коррозии. Нержавеющие и оцинкованные соединяются без сварки, но очень дорогие. Самым оптимальным вариантом, но тоже недешевым будут медные трубы. Они хорошо переносят высокое давление и температуру, соединяются пайкой при высокой температуре.
3. Радиаторы бывают усиленные, для давления в системе16 бар и стандартные – 6 бар.

Главным в системе парового отопления является котел. Он нагревает воду до кипения. В результате выделяется пар, который тут же и накапливается. Так как образуется высокое давление, пар поступает по трубам, заодно выгоняет собой накопившийся воздух. Потом пар сжимается и в виде воды попадает опять в котел. По способу возвращения в котел конденсата различают разомкнутые и замкнутые системы отопления. В разомкнутых системах есть отдельный бак для конденсата, который потом перекачивает воду в котел. А замкнутые системы имеют широкую трубу, через которую конденсат сам попадает прямо в водонагреватель.

Бывает – кроме тепла, из него получают горячую воду для бытовых потребностей.

Паровое отопление выгодно устанавливать в загородных домах, в многоэтажных коттеджах или домах с несколькими пристройками, которые нужно обогреть. Если вам сложно разобраться в том, как сделать паровое отопление в вашем доме, то лучше обратиться к профессионалам, которые вам помогут.

Эффективное отопление жилища – одна из важнейших задач для каждого домовладельца. Интересным вариантом решения этой задачи может стать паровая отопительная система, принципы работы и устройство которой отличается от привычных водяных схем.

Это не самый простой вариант, обладающий своими сильными и слабыми сторонами. Мы расскажем о правилах устройства и организации, особенностях работы системы с парообразным теплоносителем. Вы узнаете, как устроить паровое отопление в частном доме и как его грамотно эксплуатировать.

Когда вода закипает при постоянном давлении, она сохраняет свою температуру постоянной. Образующийся в результате такого кипения пар обладает значительным количеством тепловой энергии. В момент конденсации, т.е. при превращении пара в жидкость, эта энергия высвобождается и передается окружающей среде.

Этот принцип используется в работе паровых отопительных систем. Вода закипает в котле, пар перемещается по трубам к радиаторам, там конденсируется и расстается с теплом, тем самым нагревая воздух в помещении.

Полученная в процессе конденсации вода продолжает движение по трубам и возвращается в специальный накопитель, а затем поступает к нагревателю естественным образом или принудительно, с помощью насоса.

Галерея изображений

В зависимости от давления внутри системы парового отопления их разделяют на:

• вакуум-паровые;
• низкого давления;
• высокого давления.

В первых давление менее 0,1 МПа, во вторых – еще ниже – до 0,07 МПа, а в третьих – более 0,07 МПа. Открытые системы низкого давления имеют доступ к воздуху из атмосферы, но они могут быть и закрытыми, т.е. полностью герметичными.

На этой схеме продемонстрированы принципы разводки парового отопления. Нагревательный прибор должен располагаться ниже, чем радиаторы, конденсатопроводу придают уклон

В таких системах обычно используется так называемый сухой насыщенный пар, который не содержит взвешенных частиц воды. Количество пара в системе отражается на ее работе. Если пара слишком мало, это создаст проблемы для свободного стекания конденсата, а внизу отопительного прибора будет собираться холодный воздух.

Достаточный объем пара улучшает процесс оттока конденсата, который оттесняется к стенкам и стекает по ним в виде тонкой водяной пленки.

В замкнутых системах вода после конденсации сразу же поступает в теплообменник, но часто используются разомкнутые системы, в которых теплоноситель сначала собирается накопителе, а затем перекачивается в котел для нагрева.

Конденсат может полностью заполнять трубы, по которым перемещается для нагрева или только частично. Последний вариант предпочтительнее, поскольку при отключении системы трубы в ней останутся сухими.

Если теплоноситель парового отопления после конденсации перемещается непосредственно в котел для последующего нагрева, система называется замкнутой. Если конденсат сначала собирается в накопительном резервуаре, из которого прокачивается в котел насосом, система относится к разряду разомкнутых

Особенности систем низкого давления

Распространенный вариант такой системы – замкнутый, с использованием самотечного возврата в котел конденсата, который заполняет трубы не полностью, при этом применяется верхняя разводка труб.

Сначала систему заполняют водой до необходимого уровня, после этого начинается нагрев. Конденсат стекает по общему стояку и при достижении заданного уровня вытесняется в котел.

В такой же системе с нижней разводкой рекомендуется устанавливать трубы с небольшим уклоном в направлении перемещения пара, чтобы снизить шумовые эффекты. В месте отвода конденсата устраивают петлеобразный гидрозатвор, препятствующий перемещению пара на магистраль конденсации.

Скорость пара в таких системах должна быть умеренной, не более 0,14 м/с. Иначе пар будет захватывать и частички влаги, скопившейся на стенах. В результате система работает с большим шумом, повышается риск возникновения гидроударов.

Комбинированную разводку, т.е. сочетание верхней и нижней разводки, применяют, если трубы прокладывают под полом верхнего или среднего этажа дома. Просвет труб, по которым вода возвращается в котел, в этом случае будет закрыт конденсатом.

Если давление в системе превышает 0,02 МПа, ее следует сделать открытой. Воздух удаляется через накопитель для конденсата, а чтобы систему не покидал пар, ставят конденсатоотводчик или гидрозатвор. Воду из накопителя перекачивают насосом в теплообменник, что позволяет установить накопитель ниже уровня, на котором находится теплообменник.

Теплоноситель для отопления частного дома с котельной нагревается в теплообменнике, расположенном в котельной. По достижении рабочей температуры пар перемещается в коллектор, разделяющий поток на два контура: для основных помещений и для котельной (+)

Оценка преимуществ и недостатков

Чем хороша система парового отопления? Ее относительно несложно сделать даже на базе обычной дровяной печи. Это особенно актуально в местностях, где централизованное газоснабжение отсутствует, а дрова или другое твердое топливо вполне доступны.

Пар в качестве теплоносителя значительно опережает воду. Скорость прогрева помещений у него в три раза выше. Кроме того, паровая система отопления едва ли может выйти из строя во время зимних холодов из-за отсутствия нагрева.

Если топка прогорела, вода из системы соберется в накопителе или в теплообменнике, а трубы и радиаторы останутся пустыми. При водяном отоплении промерзание теплоносителя, которым заполнен весь контур, как известно, приводит к разрыву труб.

Наконец, размеры радиаторов парового отопления должны быть значительно меньше, чем для водяных систем, поскольку количество получаемой в результате тепловой энергии возрастает в несколько раз. Это немного сократит расходы на монтаж отопительной системы дома.

Декоративные решетки для радиаторов парового отопления – это не только элемент дизайна интерьера, но и средство защиты от ожогов

На этом список преимуществ паровой системы завершается, и можно переходить к ее недостаткам, которые довольно значимы:

• высокая опасность ожогов;
• повышенный уровень шума при работе;
• сложности с регулировкой работы системы;
• необходимость приобретения дорогостоящих труб и т.п.

Нормами безопасности паровое отопление не рекомендовано для жилых помещений, поскольку представляет высокую опасность для здоровья и жизни проживающих в доме людей.

Так, рабочая температура радиаторов будет очень высокой, при прикосновении к ним можно получить серьезный ожог. Поэтому все радиаторы придется закрыть надежными декоративными решетками.

Обычные ПВХ трубы для такой системы не подойдут, поскольку они должны выдерживать высокое давление и температуру более 100 градусов. Эти же требования предъявляются и к остальным элементам системы. Трубы парового отопления должны быть медными или выполненными из оцинкованной стали.

Медные трубы – идеальный, но совсем не дешевый вариант коммуникаций для систем парового отопления. Для соединения этих труб понадобится сварочный аппарат

В любом случае этот момент бюджетным не назовешь. Вопросам безопасности должно уделяться самое пристальное внимание. Все монтажные работы, например, сварка медных труб, потребуют максимально качественного исполнения. Если соединение прорвет и в отверстие вырвется струя пара, кто-то из жильцов дома рискует получить серьезные ожоги.

Трубы из нержавеющей стали способны выдерживать такие характерные для систем парового отопления нагрузки, как высокая температура и повышенное давление в системе

Еще один недостаток отопления паром – повышенный уровень шума. Чтобы устранить эту проблему, следует правильно выполнить монтаж радиаторов. Их подвешивают на специальных антишумовых кронштейнах. Котел или печь лучше всего поставить в отдельном помещении. Кроме того, медные трубы можно поместить в толще стен, что также снизит уровень шума.

Наконец, регулировать температуру нагрева в комнатах при паровом отоплении немного затруднительно. Нельзя установить терморегулятор и просто уменьшить количество пара. Придется уменьшать количество топлива, что не всегда просто, или проветривать помещения. Перед началом работ по монтажу паровой системы отопления следует все эти моменты учесть.

Проектирование системы парового отопления

Даже для небольшого помещения лучше всего составить проект. Система, сделанная на “авось” с большой долей вероятности вскоре потребует переделки, а составленная на бумаге схема позволит сразу же выявить слабые места и исправить их.

Например, для того, чтобы создать систему с естественной циркуляцией теплоносителя, теплообменник, а соответственно, и нагревательный прибор, следует расположить в самой нижней точке дома.

Паропровод и конденсатопровод систем отопления с естественным типом движения теплоносителя устраивают с уклоном в сторону его движения (+)

Это значит, что печь или котел должны стоять ниже всех радиаторов, а также труб, которые стоят не вертикально, а горизонтально или под углом к вертикали.

Если разместить нагревательный прибор таким образом не получается (в доме отсутствует подвал, подвал использован для других целей и т.п.), следует отдать предпочтение отоплению с принудительной циркуляцией.

На схеме изображена система отопления с принудительной циркуляцией. Для ее монтажа понадобится циркуляционный насос и накопительный бак

Поэтому в необходимо включить насос, который будет нагнетать воду в теплообменник. Важный момент в проектировании отопительной системы – порядок подключения радиаторов. Последовательное подключение или так называемая однотрубная система предполагает соединение всех радиаторов по порядку.

В результате теплоноситель будет последовательно перемещаться по системе, постепенно остывая. Это экономичный вариант подключения, который и установить проще, и по стоимости выйдет дешевле.

Но равномерность прогрева при таком способе пострадает, поскольку первый радиатор будет самым горячим, а в последний теплоноситель поступит в уже наполовину остывшем состоянии.

Однотрубное подключение радиаторов, как видно из этой схемы, предполагает последовательный монтаж. На последний радиатор теплоноситель поступает уже остывшим

Однотрубное решение может быть приемлемым только при подключении парового отопления на даче или в небольшом доме, на площади менее 80 кв. м. А для просторного коттеджа или двухэтажного строения больше подойдет двухтрубная система, при которой радиаторы подключают параллельно.

Схема с одной трубой обеспечивает одновременное, а не последовательное поступление теплоносителя в каждый радиатор, и прогрев помещений осуществляется более равномерно. Но при двухтрубном контуре к каждому радиатору придется подвести две трубы: прямую и “обратку”.

Такая система сложнее в реализации, да и обойдется это немного дороже, чем при установке однотрубной системы. Впрочем, подавляющее большинство систем водяного отопления выполнено по двухтрубной схеме, несмотря на сложности, и функционирует вполне успешно.

На этой схеме показана двухтрубная система монтажа радиаторов парового отопления. Каждый радиатор подключается к общему стояку и имеет обратную трубу, что обеспечивает равномерное распределение теплоносителя

Если в качестве источника тепла предполагается использовать дровяную печь, то следует сразу же просчитать и спроектировать специальный теплообменник. Он выглядит как змеевик, сваренный из металлических труб. Этот элемент встраивается прямо в конструкцию печи, а не устанавливается отдельно.

Поэтому проект новой печи также следует продумать на этапе проектирования. Можно использовать и уже имеющуюся печь, но ее придется частично разобрать, чтобы вмонтировать теплообменник внутрь.

Для получения 9 кВт тепла необходим теплообменник с площадью поверхности около одного квадратного метра. Чем больше отапливаемая площадь, тем больше должны быть размеры теплообменника.

Если отапливать помещение предполагается с помощью котла, то все немного проще: его нужно купить и установить. Обычно для парового отопления в доме рекомендуется брать водотрубную модель котла, как наиболее эффективную.

Хотя жаротрубные, дымогарные или комбинированные дымогарно-жаротрубные модели также могут стать вполне приемлемым вариантом.

Иногда для организации парового отопления используют , в котором сжигают отработанное машинное масло. Но этот вариант считается подходящим для использования в подсобных помещениях, например, в гараже. Для жилого дома такой вариант не слишком хорош.

Монтаж на базе дровяной печи

Если проект составлен, пора запастись нужными материалами и инструментами. Рассчитать необходимое количество элементов системы позволит составленный ранее проект.

На нем должны быть отмечены все повороты, соединения, тройники, места установки радиаторов и т.д. Кроме того, необходимо приобрести хомуты для труб, а также кронштейны, на которых будут установлены радиаторы.

Котел системы парового отопления, устроенного на базе дровяной печи, устанавливается непосредственно в ней. К котлу подключаются паропровод и конденсатопровод

Длина труб также просчитывается по схеме. Чтобы при необходимости уменьшить давление пара в системе, понадобится редукционный клапан. Гидравлический затвор нужен, чтобы обеспечить возможность полного осушения системы для очистки, технического обслуживания или ремонта.

Перед каждым радиатором рекомендуется установить запорный кран, который позволит отключить его для ремонта, промывки или замены. Также на радиаторы устанавливают , чтобы спустить попавший в систему воздух. Хотя пар и является газообразной, а не жидкой субстанцией, наличие воздуха в системе может негативно отразиться на ее эффективности.

Чтобы процесс конденсации происходил именно в радиаторах, а не в накопителе или в стояке, рекомендуется установить на выходе тройник с пробкой, через который будет проходить только вода. Если запланирован монтаж системы с принудительной циркуляцией, понадобится циркуляционный насос. Кроме того, нужна емкость для сбора сконденсировавшейся влаги.

Самотечные системы в таких устройствах не нуждаются. Но труба, по которой вода направляется к теплообменнику, должна быть достаточно широкой, чтобы обеспечить быстрое перемещение жидкости для дальнейшего нагрева.

Отсутствие в системе парового отопления редукционного клапана, устройство которого представлено на схеме, может привести к серьезным повреждениям из-за избыточного давления

Кроме обычного монтажного инструмента обязательно понадобится сварочный аппарат для . Конструкции из оцинкованной стали обычно имеют резьбовые соединения, которые следует тщательно уплотнить. Если планируется монтаж парового отопления от печи, то начать придется с изготовления теплообменника.

Теплообменник парового отопления, встраиваемый в дровяную печь, состоит из системы полых металлических труб, по которым циркулирует вода. Элемент может иметь произвольную форму, соответствующую размерам и форме печи

Его варят из металлических труб толщиной 2,5-3 мм или даже немного толще. Теплообменник можно сделать как в виде змеевика, так и в любой другой форме. Главное, чтобы устройство поместилось внутри , а также, чтобы его поверхность была достаточно большой для прогрева воды и образования пара.

Качество сварки теплообменника должно быть без преувеличения идеальным. Даже микроскопические каверны в швах недопустимы, поскольку устройство будет подвергаться воздействию повышенного давления от горячего пара. После того, как теплообменник готов к установке, следует проверить каждый сварной шов.

Для этого сначала все швы намазывают белым мелом. После этого одно из отверстий теплообменника закрывают, а во второе заливают керосин до тех пор, пока устройство не будет заполнено до верха. Теперь нужно немного подождать, а затем оценить состояние швов. Если имеются трещины, сквозь них просочится керосин, и в таких местах мел потемнеет.

Выявленные огрехи исправляют, а затем проверку проводят повторно, чтобы убедиться в целостности устройства. Теперь его следует промыть, а затем начать кладку дровяной печи. Теплообменник надежно встраивают в топку, а к его вводу и выводу присоединяют трубы, которые затем используют для соединения теплообменника с отопительной системой дома.

Кладку печи завершают в обычном для таких сооружений порядке. Затем выполняют монтаж труб и в соответствии с проектом, составленным ранее. Сначала устанавливают радиаторы, используя при этом кронштейны, которые погасят шум от работы парового отопления.

На каждый радиатор устанавливают краны Маевского, чтобы можно было выпустить воздух. Запорных кранов понадобится на один больше, чем радиаторов, поскольку нужно установит один общий запорный кран в самом начале системы. Перед этим краном ставят также редукционный клапан и редукционно-охладительную установку.

В конце, если это предусмотрено проектом, устанавливают накопитель для теплоносителя и . Для систем, устроенных с естественной, а не принудительной циркуляцией, бак и насос не нужны. Но трубе, которая ведет к теплообменнику, нужно придать небольшой уклон, примерно 3 мм на каждый метр.

Современные котлы для парового отопления в доме – это надежные устройства, работающие на различном топливе и снабженные автоматизированными системами контроля

Системы с паровым котлом монтируют примерно так же: в соответствии с проектом и с поправкой на особенности оборудования. Например, редукционный клапан и охладитель, скорее всего, не понадобятся, поскольку система контроля за давлением и температурой пара уже встроена в котел.

При монтаже системы парового отопления следует помнить, что все ее элементы должны выдерживать высокую температуру, более 100 градусов. Например, обычный мембранный расширитель в качестве резервной емкости на случай увеличения объема теплоносителя не подойдет, потому что его максимум – это 85 градусов.

Дымоход печи, в которую встроен теплообменник, будет быстрее загрязняться, чем у обычной печки. Поэтому нужно планировать и выполнять чаще.

Печь с теплообменником при желании можно использовать также для приготовления пищи, но это не слишком удобно. В летний период, когда отопление не нужно, эту печь разжигать нельзя. Придется искать альтернативу. Проще, если для кухни в доме устроена отдельная удобная печь.

О разнице между принудительной и естественной циркуляцией в отопительных системах подробно рассказано здесь:

Паровое отопление – не самый простой для реализации вариант автономной отопительной системы. Но при правильном проектировании и монтаже с помощью пара можно эффективно и относительно недорого обеспечить свой дом необходимым количеством тепла.

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.

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.

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.

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.

Принцип действия

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.

Существует много способов обогреть свое жилище. Можно использовать русскую печь и камин, солнечные коллекторы, пар и нагретую воду. Но те, кто решил жить в частном доме постоянно, часто выбирают водяную или паровую системы отопления. И этому есть разумное объяснение.

При отоплении помещений с помощью воды и пара происходит более сильный и равномерный прогрев воздуха, а также стен и пола. Кроме того, на столь широком распространении этих видов систем отопления сказываются особенности нашего сурового климата, а также доступные (например, по сравнению со странами-членами Евросоюза) рядовому гражданину цены на газ и электричество - основные ресурсы, используемые для нагрева воды.

Паровое отопление известно и успешно используется уже более 100 лет.

Что же оно из себя представляет?

Паровое отопление - это система обогрева паром, который образуется при закипании воды в котле, а затем поступает через трубы в радиаторы, установленные по всему периметру помещений.

Необходимые узлы системы парового отопления:

• котел - нагревает и накапливает воду;
• выпускной клапан;
• радиаторы;
• трубы;
• насос;
• топка.

Не рекомендуется устанавливать паровую систему отопления лишь тем людям, кто испытывает страх к подобному оборудованию в виду рисков взрыва, и у кого в доме маленькие дети - по причине возможных ожогов из-за высоких температур отопительных приборов (но даже в этом случае есть выход - установка систем защиты в пределах досягаемости детей).

Основным конкурентом паровой является водяная система отопления. Но последняя отличается наибольшими затратами на материалы.