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:

• Высокая эффективность обогрева. Дело в том, что пар в системе не просто нагревает до какой-то температуры радиаторы и трубы. Из-за большой разницы температур он конденсируется. А при конденсации 1 литр пара отдает 2300 кДж тепла. Тогда как при остывании того же количества воды на 50°C отдается только 100 кДж. Потому для обогрева помещения требуется очень небольшое количество радиаторов. В некоторых случаях достаточно некоторого количества труб.
• Так как паровое отопление — система небольшая, она имеет малую инерционность. Нагреваться помещение начинает буквально через несколько минут после пуска котла.

Пар в радиаторах конденсируется, Стекает вниз, затем отводится через специальный трубопровод

Недостатки паровых систем отопления еще более впечатляющие:

• Высокая температура пара приводит к нагреву всех элементов системы до 100°C и выше. Это приводит к следующим последствиям:
  • очень активной циркуляции воздуха в помещении, что некомфортно, а, порой, и вредно (при аллергии на пыль);
  • воздух в помещении пересыхает;
  • горячие элементы системы травмоопасны и их надо закрывать, причем и трубы тоже;
  • не все строительные материалы нормально переносят длительный нагрев до таких температур, потому выбор отделочных материалов весьма ограничен (по сути, это только цементная штукатурка с последующей окраской термостойкими красками).
• Простое паровое отопление имеет очень ограниченные возможности по регулировке теплоотдачи. Есть только один способ изменять температуру — сделать несколько параллельных веток и включать их по мере необходимости. Второй способ — отключать котел при перегреве и включать после того, как помещение остынет. Этим процессом управляет автоматика, но такой способ далеко не самый комфортный, так как наблюдаются постоянные колебания температуры.
• Система шумная. При движении пар довольно сильно шумит. В производственных цехах это не очень мешает, а в частном доме может быть проблемой.

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:

С верхней разводкой (паропровод находится под потолком, от него вниз идут трубы к радиаторам, внизу прокладывается конденсатопровод). Такая схема реализуется проще всего, так как горячий пар движется по одним трубам, остывший конденсат — по другим, система стабильна.

Схема парового отопления с верхней разводкой

С нижней разводкой. Паропровод располагается на уровне пола. Эта схема — не лучший выбор, так как по одним трубам вверх движется горячий пар, вниз — конденсат, что часто приводит к гидроударам и разгерметизации системы.

С промежуточной разводкой. Паропровод укладывается чуть выше радиаторов — примерно на уровне подоконников. Система обладает всеми преимуществами верхней разводки, за исключением того что горячие трубы находятся в пределах досягаемости и велика вероятность ожога.

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:

• до 200 м2 — 25 кВт;
• от 200 м2 до 300 м2 — 30 кВт;
• от 300 м2 до 600 м2 — 35-60 кВт.

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 суперэффективной, но и очень горячей.

Схема парового отопления частного дома

Наверное, мечта многих людей иметь частный дом, в котором будет комфортно и уютно жить. Для создания прекрасных условий проживания, жильцы оборудуют свои дома системами водоснабжения, канализации и отопления. Системы отопления представляют собой автономные конструкции. Их преимущество в том, что жильцы могут в любое время (по их усмотрению) включать и выключать отопление. Мастера придумали несколько вариантов вышеупомянутых систем. Самый первый вид индивидуального отопления – паровое. Если вам нужна схема парового отопления частного дома, то читайте статью дальше.

Котел и система трубопровода в паровом отоплении

Составные части парового отопления и его принцип работы

Его основные составляющие таковы: нагревательные элементы, нагреватель пара, трубопровод, всевозможные детали регуляции и обязательно КИП. Трубопровод представлен пароводом, который необходим для подачи пара в систему и кондетсатопроводом, который служит для отведения конденсата. Последний, в свою очередь, может быть представлен следующим:

• Напорным (конденсат двигается благодаря разности давления);
• Самотечным (предполагают устройство трубопровода, у которого есть наклон по направлению емкости накопления).

Трубопровод, по которому идет пар по наполняемости может быть:

• Мокрым (во время работы системы отопления в кондетсатопроводе все время находится вода).
• Сухим (во время работы системы отопления трубы заполнены водой не полностью).

Но, к сожалению, такой вид отопительной системы обладает некоторыми недостатками (проводя сравнение с водяным отоплением):

• Во время работы системы появляется шум;
• Отопительные элементы при прикосновении очень горячие;
• Радиаторы практически нельзя отрегулировать по теплоотдаче;
• Системы парового отопления не слишком долговечны, если их сравнивать с системами водяного отопления.

Схема парового отопления частного дома

Если в вашем доме оборудовано паровое отопление помните: температура поверхностей (батарей, труб и т.д.) отопительных элементов может достигать 100 градусов Цельсия, что может создавать опасность (получение термических ожогов).

Но не нужно быть уж так категоричными к старейшему виду автономного отопления. Всё же наряду с недостатками этот вид отопления имеет и достоинства:

• Все составные части довольно небольших размеров;
• Радиаторы обладают высокой отдачей тепла;
• При использовании происходит быстрое нагревание помещений, что отапливаются;
• Система отопления намного экономичнее в использовании;
• В такой системе отопления пар легко попадает в любую точку системы. При этом не теряется его отопительный эффект.

Смысл работы отопления заключается в следующем: когда происходит нагревание воды, — образуется пар. Когда идет процесс конденсации, образуется тепло. По трубопроводу пар попадает в радиаторы, и там непосредственно происходит нагревание их стенок (за счет конденсации). В результате чего происходит нагревание помещений. Затем конденсат поступает в сборную емкость и самотеком или благодаря насосу попадает в котел, где опять происходит его нагрев. И так этот процесс повторяется все время. Чтобы движение конденсата не шло друг другу на встречу, уклон системы делают в сторону продвижения пара.

Чтобы пар не проникал в кондесатопровод, используют специальные шайбы (подпорные). Представляем классический парогенератор, который работает помощью твердого топлива:

Котел для парового отопления

Различные схемы парового отопления частного дома

Существует несколько видов схем парового отопления. Так, отопления можно сделать даже самому. Однако для этого необходимо знать несколько его вариантов.

Замкнутая и разомкнутая разводка трубопровода

Различают два вида вышеупомянутого автономного отопления, в частности, замкнутый, а также — разомкнутый, что зависит от попадания конденсата в конечную точку тепла (радиатор).

Замкнутая система характеризуется тем, что в ней с элементов отопления конденсат попадает в источник тепла благодаря наличию разности давления. При этом для четкой работы отопления нужно размещать сборник пара ниже по сравнению с нагревательными элементами.

Замкнутая схема парового отопления

При разомкнутой системе отопления попадание конденсата в бак накопления происходит самостоятельно (самотечным путем). С помощью насоса происходит перекачка в тепловой источник. В таком виде отопления происходит стекание конденсата свободным путем с крайнего радиатора в кондетсатонакопитель.

Разомкнутая схема парового отопления

Двухтрубная или однотрубная система?

Паровое автономное отопление бывает одно- и двухтрубным. Обычно однотрубную систему отопления используют не часто (при этом возникает сложность в регулировании имеющегося потока тепла: для контроля нужны спецустройства).

Более практичное двухтрубное отопление. Оно легко регулируется: на месте входа пара в радиатор ставят специальный вентиль для регулировки, а на месте выхода конденсата ставят термостатирующие отводчики конденсата. Поэтому такой вид отопления малошумный.

Ориентируемся на давление в системе отопления

Системы парового автономного отопления различаются по присоединению отопительных элементов, по виду расположения отводов пара и отводов конденсата.

Автономное отопление с низким давлением

Как известно в котле при работе возникает давление, которое заставляет передвигаться пар в стояк и в разводящий паропровод, от которого к радиаторам отходят стояки. К отопительным радиаторам подсоединяют пароподводки со специальными кранами для регулировки. Поступая в радиаторы, пар соприкасается с их стенками и охлаждается. При этом отдается тепло. Во время этого процесса образуется конденсат. Он попадает снова в котел по конденсатопроводу.

Система парового отопления с низким давлением

Автономное отопление с высоким давлением

В начале паропровода с высоким давлением оно составляет 0,7 кгс/см кв. Такие системы встречаются только с замкнутым контуром. При образовании пара он собирается и поступает в гребенку для распределения. В гребенке специально устанавливают особый клапан, который контролирует установку допустимого давления. Для последующего ремонта клапана заблаговременно устанавливают байпас.

Затем пар поступает к радиаторам. Необходимо, чтобы давление было достаточным во всей системе. Это нужно для того, чтобы удалялся конденсат. При этом температура конденсата почти одинакова с температурой пара.

Схема парового отопления с высоким давлением

В паропроводе в некоторых местах монтируют вентили (на входе в него, на выходе из радиаторов). Чтобы контролировать давление устанавливают манометр. Также систему обеспечивают компенсаторами для, соответственно, компенсации температурные удлинения в трубопроводе.

Вакуум-паровое отопление

Данная схема парового отопления частного дома работает за счет насоса, который создает низкое давление в самом котле. С его помощью происходит передвижение пара и конденсата по системе автономного отопления.

Если у вас есть печь

Вышеупомянутые схемы парового автономного отопления можно оборудовать, в частности, в жилых домах с помощью уже имеющихся печей. Методика сборки системы и трубопровода идентична другим видам парового отопления. Но при этом радиаторы будут отсутствовать в помещении, куда выводится труба, кроме тех случаев, если вышеупомянутое помещения больше 40 м кв.

При оборудовании парового отопления необходимо строго соблюдать технологию. Необходимо заранее все рассчитать, учитывая возможные нюансы. Для надежности и точности все расчеты необходимо поручить профильным специалистам. Мы были рады представить вам актуальные схемы парового отопления частного дома. Следуя нашим рекомендациям, вы точно добьётесь положительного и нужного результата.