Что значит паровое отопление
Паровое отопление – устройство, достоинства и недостатки
Паровое отопление – особая конфигурация водяного отопления. Отопление паром было одним из основных видов обогрева помещений в начале и середине прошлого века, сейчас системы парового отопления встречаются реже. Основная область использования паровых котлов – промышленное производство. Собрать паровое отопление частного дома своими руками можно, но этот процесс имеет ряд особенностей и условий.
Схема системы парового отопления
Основой схемы служит паровой котел. В отличие от водогрейного он нагревает воду до температуры испарения и преобразует в пар. Пар бытового котла имеет температуру от 100 до 170 градусов. Пар при кипении приобретает динамическую составляющую, вытесняется из котла и начинает движение по трубам и приборам отопления.
Этот объем тепла и определяет преимущество паровой схемы перед водяным отоплением – теплоноситель имеет значительно более высокую температуру и теплоемкость, переносит большее количество тепла.
Конденсат стекает из приборов в резервуары – конденсатосборники, откуда насосами подается в емкость исходной воды для работы парового котла. Такой тип схемы называется открытым. В закрытом типе парового отопления конденсат подается в котел самотеком.
Основные элементы системы парового отопления
Паровые котлы делятся на промышленные и бытовые (малой мощности). Котловые агрегаты для производства пара используют следующие типы топлива:
Котлы имеют различные конфигурации, компоновочные размеры, способы нагрева воды, методы сжигания топлива.
Газовые и жидкотопливные котлы сжигают топливо с помощью горелок, электрические кипятят воду ТЭНами (трубчатыми электрическими нагревателями) или электродами, твердотопливные используют естественное горение. Некоторые модели паровых котлов оборудуются вентиляторами для наддува, интенсификации горения и удаления дыма.
Общий принцип работы котельного парового оборудования основан на дозированной подаче исходной воды. При нижнем рабочем уровне насос накачивает воду до верхнего рабочего уровня и отключается. После испарения поданного объема воды насос включается вновь – работа имеет циклический режим.
Обязательным элементом парового отопления является система подготовки воды. Система регулярно теряет в процессе эксплуатации некоторое количество теплоносителя, его необходимо компенсировать новым количеством воды. Вода для работы парового отопления должна удовлетворять ряду требований, прежде всего по содержанию солей жесткости.
Вода с большим содержанием солей жесткости при кипении дает выпадение серьезного осадка на внутренней поверхности труб. По мере увеличения слоя накипи передача тепла от сгораемого топлива к воде ухудшается. В итоге трубы котла полностью засоряются и прогорают.
В качестве установок водоподготовки чаще всего используются натрий-катионитовые фильтры. Установки имеют различную производительность по воде, могут оборудоваться антикоррозионным дозированием и другими элементами. Применение установок не снимает полностью опасность образования накипи – требуется проводить профилактические мероприятия, не реже чем 1 раз в три месяца.
Для очистки поверхностей нагрева от накипи используется раствор лимонной (пищевой) кислоты. Раствор подается в котел, кипятится и выдерживается 5 – 8 минут, затем сливается из котла. Котел промывается чистой водой.
Третьим основным элементом парового отопления является система трубопроводов и отопительных приборов.
Материалы системы парового отопления
Для монтажа парового отопления применяются только стальные трубы. Используются бесшовные трубы с толщиной стенок не менее 2,5 мм (а лучше от 3,0 мм), нержавеющие трубопроводы.
Применение медных труб вызывает некоторые сомнения – изделия имеют толщину стенок в пределах 1,0 – 1,5 мм. Паровые схемы подвержены сильным гидравлическим ударам – прочность меди не всегда может удовлетворять условиям работы. Применение медной системы трубопроводов возможно в закрытых паровых системах с очень низким давлением пара и температурой, незначительно превышающей 100 градусов Цельсия.
Сборка трубопроводов из обычной и нержавеющей стали производится с применением электродуговой сварки, причем нержавейка сваривается специальными электродами типа ОЗЛ, ЦЛ, ESAB так далее.
В качестве отопительных приборов используются в основном сварные регистры из стали или оребренные стальные радиаторы. Применение чугунных радиаторов не рекомендуется в силу низкой ударной прочности чугуна.
Плюсы и минусы паровой системы
Паровое отопление имеет несколько главных достоинств:
Отопление паром применяется, прежде всего, в производственных процессах, используется для обогрева больших объемов помещений – цехов, ангаров, теплиц и так далее. Использование парового отопления запрещено в жилых и административно-общественных помещениях.
Кроме преимуществ этот вид отопления обладает следующими недостатками:
Паровое отопление в частном доме
Отопление паром запрещено в жилых помещениях многоквартирных домов. Монтаж парового отопления в частном доме провести все же можно.
Для этого потребуется наличие сварочного аппарата, профессиональных навыков сварщика. Трубопроводы отопления монтируются с соблюдением уклона 1-2 % в сторону движения конденсата и обратным уклоном при движении пара.
Мощность котла подбирается исходя из общестроительной нормы в 100 Вт на обогрев 1 метра площади. Также учитываются резерв мощности, необходимость производства горячей воды и прочие нужды.
Паровые схемы систем отопления реализуются в основном в двух конфигурациях:
При верхней подаче пар подается в верхнюю точку строения по центральному стояку. От центрального стояка пар распределяется на отдельные стояки, спускающиеся через приборы в нижний пояс труб – сборников конденсата.
Вторая конфигурация выполняется в виде нескольких веток отопления, приборы которых подключены последовательно. Пар имеет высокую температуру и разница между приборами малозаметна.
В качестве батарей парового отопления рекомендуется использовать стальные радиаторы и регистры. Часто отопление этого типа не имеет отдельных нагревательных приборов, выполняется в виде пояса труб среднего диаметра. Способ прокладки труб в любом случае следует применять открытый. Это обусловлено низкой коррозионной стойкостью стали. Кроме этого, паровые трубы имеют слишком высокую температуру, при скрытой прокладке они будут негативно влиять на строительные конструкции.
Выбор парового отопления в качестве основного – личное дело каждого владельца помещений, требующих обогрева. Анализ преимуществ и недостатков говорят о том, что паровое отопление более актуально для нагрева больших объемов помещений – производств, теплиц, складов. Для отопления жилых домов оптимальным решением является строительство водяного отопления – оно более безопасно, комфортнее и зачастую имеется возможность самостоятельного монтажа без спецоборудования и навыков.
Что такое паровое отопление
Паровые системы отопления
Одна из важнейших систем жизнеобеспечения в нашем довольно неласковом климате — отопление. Есть несколько различных способов сделать систему подогрева. И одни из них — паровое отопление. Система эффективная, но применяется очень редко — слишком много у нее минусов.
Что это такое и чем отличается от привычных водяных систем
Многие люди считают что паровое и водяное отопление — это одно и то же. Это ошибочное мнение. При паровом отоплении тоже есть батареи и трубы, есть котел. Но по трубам движется не вода, а водяной пар. Котел требуется совсем другой. Его задача испарить воду, а не просто нагреть ее до определенной температуры, соответственно, мощность его намного выше, так же как и требования к надежности.
Несколько паровых котлов
Элементы системы
При паровом отоплении по трубопроводу перемещается водяной пар. Его температура — от 130°C до 200°C. Такие температуры налагают особые требования на элементы системы. Во-первых, трубы. Это только металлические трубы — стальные или медные. Причем они должны быть бесшовными, с толстой стенкой.
Упрощенная схема парового отопления
Во-вторых, радиаторы. Подходят только чугунные, регистры или труба с оребрением. Чугунные при таких условиях менее надежные — в нагретом состоянии от контакта с холодной жидкостью они могут лопнуть. Более надежны в этом плане регистры из труб, змеевики или труба с прикрепленными к ней ребрами — отопительный прибор конвекторного типа. Сталь более терпима к попаданию холодной воды на ее разогретую поверхность.
Срок службы и область применения
Но не стоит думать, что стальная система парового отопления будет служить очень долго. В ней циркулирует очень горячий и влажный пар. А это — идеальные условия для коррозии стали. Элементы системы быстро выходят и строя. Обычно они лопаются в самых изъеденных ржавчиной местах. При том что внутри под давлением находится пар с температурой выше сотри градусов, опасность очевидна.
Структурная схема котла для парового отопления
Потому паровое отопление признано опасным и запрещено для обогрева общественных мест и многоквартирных домов. Оно еще используется в некоторых частных домах или для обогрева производственных помещений. На производстве оно очень экономно, если пар — производная технологического процесса. В частных домах паровое отопление применяется в основном в домах сезонного проживания — на дачах. Все из-за того, что оно нормально переносит заморозку — воды в системе мало и она не может навредить, а также из-за его экономичности на стадии устройства (по сравнению с водяными системами) и высокой скоростью прогрева помещений.
Достоинства и недостатки
Паровое отопление — не самое популярное, но оно имеет как положительные, так и отрицательные моменты. Причем плюсы довольно значительны:
Пар в радиаторах конденсируется, Стекает вниз, затем отводится через специальный трубопровод
Недостатки паровых систем отопления еще более впечатляющие:
Как видите, паровое отопление — не лучший выбор, хотя и довольно недорогой в обустройстве.
Виды систем парового отопления
По способу устройства различают паровое отопление двух типов: с замкнутой и разомкнутой системой. В замкнутой системе конденсат стекает в специальную приемную трубу, которая заведена на соответствующий вход кота. Она уложена с небольшим уклоном, так что конденсат движется по системе самотеком.
Схемы открытой и закрытой системы парового отопления
В разомкнутой системе конденсат собирается в специальную емкость. При ее заполнении он подается в котел при помощи насоса. Кроме различного построения системы используется еще и разные паровые котлы — не все они могут работать в замкнутых системах.
Вообще, существуют системы парового отопления с давлением, близким к атмосферному или даже с более низким. Такие системы называются вакуумно-паровыми. Чем привлекательная такая установка? Тем что при низком давлении температура кипения воды снижается и система имеет более приемлемую температуру. Но сложность в обеспечении герметичности — воздух все время подсасывается через соединения — привели к тому, что данные схемы практически не встречаются.
Более распространено паровое отопление с небольшим давлением. Имеющиеся паровые котлы бытового назначения могут создавать давление не выше 6 атм (при давлении более 7 атм использование оборудование требует разрешения).
Типы разводки
По типу разводки паровое отопление бывает:
Схема парового отопления с верхней разводкой
При укладке паропровод делают с небольшим уклоном (в 1-2%) в сторону движения пара, а конденсатопровод — в сторону движения конденсата.
Подбор котла
Паровые котлы могут работать на всех типах топлива — газе, жидком и твердом топливе. Кроме выбора топлива необходимо правильно подобрать мощность парового котла. Она определяется в зависимости от площади, которую потребуется отапливать:
В общем и целом способ расчета стандартный — на 10 квадратных метров берут 1 кВт мощности. Это правило справедливо для домов с высотой потолка 2,5-2,7 м. Далее следует выбор конкретной модели. При покупке обращайте на наличие сертификата качества — оборудование опасное и должно быть протестировано.
Какие использовать трубы
Температуры при паровом отоплении нормально переносить могут только металлы. Наиболее дешевый вариант — стальные. Но для их соединения требуется сварка. Возможно также использование резьбовых соединений. Данный вариант бюджетный, но недолговечный: сталь во влажной среде быстро корродирует.
Медные трубы хотя-бы не корродируют
Более долговечны оцинкованные и нержавеющие трубы, но их цена совсем не скромная. Зато соединение — резьбовое. Еще вариант — медные трубы. Их можно только паять, стоят они дорого, но не ржавеют. Из-за более высокой теплопроводности они еще более эффективно передают тепло. Так что такая система отопления будет супер-эффективной, но и очень горячей.
Что такое паровое отопление и в чем его отличие от водяного
Часто можно услышать, что люди, говоря о водяном отоплении, употребляют термин «паровое отопление». Но это два разных вида. И тот и другой в качестве теплоносителя используют воду, но водяное — в жидком виде, а паровое – в виде пара. Это и определяет их отличие, как с точки зрения используемого оборудования, так и устройства всей системы. В этой статье мы расскажем именно о паровом отоплении, его принципе действия, видах и особенностях, преимуществах и недостатках.
Принцип действия и виды парового отопления
Паровое отопление работает по следующему принципу: вода, нагреваясь в специальном котле (парогенераторе), превращается в пар и в таком виде подается по трубам к радиаторам, выдавливая из системы воздух. Там пар отдает свое тепло и, таким образом охлаждаясь, конденсируется обратно в жидкое состояние. После чего по обратной магистрали образовавшаяся вода поступает назад в котел и цикл повторяется. При этом трубы и радиаторы системы отопления нагреваются до температуры 100 о С и более.
Котел парового отопления
Системы парового отопления могут быть разных видов и отличаться:
По способу возврата конденсированной в радиаторах воды такие системы могут быть открытыми или закрытыми. В открытых, или как их еще называют – разомкнутых, конденсированная влага, перед подачей обратно в парогенератор, собирается в специальной емкости. В закрытых системах такая емкость отсутствует, а конденсированная вода возвращается к парогенератору сразу же, по трубе достаточно большого диаметра.
Такое отопление, как и водяное, может быть как одноконтурным – использоваться только для обогрева помещений, так и двухконтурным, обеспечивая нагревание воды для системы горячего водоснабжения.
Схема парового отопления дома
На рис.1. 1 — парогенератор; 2 — паровентилятор; 3 — предохранительный клапан; 4 — запорная арматура; 5 — радиаторы; 6 — воздушный клапан; 7 — мембранный бак; 8 — манометр.
Схема разводки труб в таких системах, как правило, двухтрубная с верхним или нижним расположением магистральной подающей трубы. Способ разводки, как и при водяном отоплении, выбирают, учитывая вид применяемых труб и особенности помещений, в которых они прокладываются.
Котел и трубы для парового отопления
Для эффективной работы системы парового отопления должен быть правильно подобран вид и мощность парового котла (парогенератора). Существует несколько видов паровых котлов, которые могут работать на разном топливе:
Как и при водяном отоплении, наиболее экономично выгодными являются паровые котлы, работающие на природном газе. В том же случае если дом не газифицирован, то придется использовать котлы на твердом или жидком топливе.
Кроме вида котла, необходимо правильно подобрать и его мощность. Она должна соответствовать общей площади помещений, которые необходимо будет обогревать. В среднем, считается, что для 10 м 2 помещения высотой до 3 м достаточно 1-1,2 кВт тепловой мощности:
При этом многое зависит от того насколько утеплен дом. Качественное утепление дома современными материалами может снизить его теплопотери, а следовательно, и уменьшить количество необходимого тепла для его обогрева, а значит и мощность котла, на 30-50%.
Какие трубы используются для парового отопления
Как уже упоминалось, в трубах систем парового отопления достаточно высокая температура теплоносителя (пара) – 100 о С и даже больше. Поэтому для такого отопления подойдут только металлические трубы разных видов:
Использование для разводки обычных стальных труб наиболее экономичный вариант. Они достаточно надежные и прочные, но подвержены коррозии. Но оно, как правило, предполагает проведение сварочных работ. Трубы, оцинкованные или из нержавеющей стали отличаются коррозионной устойчивостью, но стоят дороже и используются для монтажа реже.
Достаточно хорошим вариантом является использование для монтажа системы такого вида отопления медных труб. Они прочные, надежные, с гладкой внутренней поверхностью, могут соединяться высокотемпературной пайкой. Но это и наиболее дорогой материал и это является их главным недостатком.
Преимущества и недостатки
Паровое отопление, как и любое другое, имеет свои положительные и отрицательные стороны.
Из преимуществ такого отопления можно выделить:
Кроме того, такие системы отопления имеют и свои недостатки:
Следует отметить, что паровое отопление (именно отопление паром, а не водяное, которое часто называют паровым) не очень распространено и довольно редко его используют в частных домах, именно из-за вышеуказанных недостатков.
Видео по теме:
Паровое отопление дома: преимущества и недостатки
Паровым отоплением можно равномерно отогреть весь дом, дачу или другие помещения, что является самым важным преимуществом.
Покупка собственной жилплощади – это момент, к которому мы готовимся немало времени.
После покупки все активно начинают обустраивать собственное гнездышко и создавать дом своей мечты.
Помимо выбора дизайна и меблировки жилья очень важным является выбор системы отопления, ведь мы живем далеко от жаркого экватора, в другом климатическом поясе и зимы у нас бывают весьма суровые, поэтому вопросу отопления стоить уделить отдельное внимание, чтобы с готовностью встретить холода.
На сегодняшний день существует много разновидностей отопительных систем. Одним из самых популярных и эффективных считается паровое отопление.
Оно начало активно применяться более 100 лет назад и сегодня не теряет актуальности благодаря своей надежности, высокой производительности тепла, экономичности, функциональности и простоты. Эти свойства парового отопления на себе проверили уже многие.
Зачастую используют такое отопление на даче, в частном доме либо в качестве автономного отопления в квартире.
Суть этой системы в том, что жилплощадь обогревается с помощью пара, который образуется вследствие закипания воды в котле.
Полученный пар из котла уходит по трубам в радиаторы, которые нагреваются от его тепловой энергии. Отработанный пар конденсируется обратно в воду и после этого возвращается снова в котел.
Преимущества и недостатки парового отопления
Преимущества состоят в следующем:
Паровому отоплению не страшно размораживание. Систему можно выключать и включать когда угодно и не боятся, что тепловой носитель замерзнет.
Паровое отопление можно сделать своими руками.
Важно! Многие часто путают воздушное отопление с паровым, но на деле у них разная система работы и процесс терморегуляции.
Виды парового отопления
Существует несколько систем классификации парового отопления.
В зависимости от возврата конденсата различают:
В первом случае конденсат возвращается в нагревательный котел автоматически. Для данного типа парового отопления используются трубы большего диаметра для возврата конденсата.
Второй тип парового отопления накапливает конденсат в отдельном резервуаре и с помощью насоса возвращается в котел.
Паровые системы различают в зависимости от силы давления пара. Оно может быть высоким (до 600 кг/м2), низким (до 170 кг/м2) и вакуум-паровым (до 1 кг/м2), все зависит от технических характеристик конкретной паровой системы.
Важную роль на практике играет классификация паровой системы, которая зависит от разводки труб. Бывает однотрубная система и двухтрубная.
При однотрубной пар с котла, и конденсат от пара, который возвращается в котел, проходят по одной трубе. Минус данной системы – дополнительные шумы и звуки.
В двухтрубной системе, есть две трубы замкнутые в едином цикле, по одной пар идет к радиаторам, а другая служит для возврата в котел образовавшегося конденсата.
Важно! В зависимости от выбора одно- или двухтрубной системы зависит возможность регулировки температур. В двухтрубной температура регулируется при помощи вентиля, а в однотрубной изменение температуры возможно лишь при снижении производительности и мощности котла.
Нужно тщательно выбирать тип системы парового отопления, чтобы она была максимально эффективная и подходила под параметры конкретного дома.
Устанавливаем паровое отопление своими руками
К безусловным плюсам парового отопления относят возможность самостоятельно установить его у себя дома. Работы, связанные с установкой разделяются на несколько этапов.
Первый шаг – составление плана
Проект в этом случае как надежный фундамент для дома. Правильно составленный план схемы отопления – уже половина успеха. Он определят всю дальнейшую работу.
При составлении проекта нужно определиться с типом парового отопления. Очень важно учесть размеры дома, высоту потолков, чтобы точно рассчитать мощность котла для обогрева, а также спланировать расстановку радиаторов.
Следующий этап – подбор необходимых деталей для системы парового отопления
Здесь главную роль играет правильный выбор котла. В каждом случае он подбирается персонально, исходя из размеров жилплощади и желаемой мощности.
НО важно учесть вид топлива (дрова, газ, уголь, солярка и т.п.), который будет использоваться для его работы. Необходимо также внимательно выбирать длину, диаметр труб, а также материал, с которых они сделаны.
Нельзя покупать пластиковые трубы, потому что они не выдержат воздействие высоких температур и давления. Лучше всего брать медные, стальные или нержавеющие трубы. Для установки отопления необходимы также радиатор, выпускной клапан и насос.
Когда расчеты поведены и куплен необходимый материал, можно приступать к монтажу.
В целях безопасности необходимо защитить стены помещения, в котором будет находиться котел. Для этого их стоит обшить негорючим материалом.
Котел нужно монтировать ниже уровня радиаторов и трубопровода, это позволяет пару двигаться вверх по системе отопления.
Во время установки радиаторов следует соблюдать герметичность. Если пренебречь этим пунктом трубы, находясь высоким давлением, будут пропускать.
Заключительным этапом является тестирование парового отопления
Во время первого запуска лучше подкрепиться помощью профессионалов.