Как сделать паровое отопление в частном доме

Стоит ли делать паровое отопление в частном доме

Нынче паровое отопление жилых домов считается пережитком прошлого. В принципе, пар никогда в отопительные системы квартир и не подавался, а только от котельных до тепловых пунктов. Это выражение давно вошло в обиход и в простонародье означает как раз обычное водяное отопление. Тем не менее в интернете часто можно встретить рекомендации о том, как надо монтировать в частных домах паровые системы. В данной статье будет разъяснено, почему обогревать свое жилище паром недопустимо.

Особенности парового отопления

В советские времена на многих промышленных предприятиях, чьи котельные производили пар для технологических нужд, организовывалось отопление, где он служил теплоносителем. В качестве батарей применялись регистры либо стальные конвекторы, а котел для парового отопления обеспечивал давление в системе 3 Бар и выше при температуре теплоносителя более 130 ºС. При этом поверхность регистров представляла опасность ожогов для работников предприятия.

С тех пор на подавляющем большинстве предприятий прошла реконструкция и осуществлен переход на водяное или воздушное отопление. Но, как мы уже отмечали, множество интернет-ресурсов дают рекомендации по монтажу парового отопления в частных домах, что само по себе нонсенс. Это мотивируется тем, что система парового отопления в частном доме:

• не требует радиаторов больших размеров, оттого что температура теплоносителя гораздо выше;
• обеспечивает очень быстрый прогрев помещений;
• нуждается в трубопроводах меньшего диаметра, чем водяная;
• обойдется дешевле в оборудовании и монтаже.

Чтобы развеять все мифы и избавить домовладельцев от непоправимых ошибок или пустой траты времени на изучение всех аспектов, мы рассмотрим принцип работы парового отопления и перечислим все его особенности. Итак, вначале котельная установка производит пар определенной температуры и давления, эти параметры напрямую взаимосвязаны. Например, при температуре 133 ºС давление пара составляет 3 Бар, при 140 ºС – 3.5 Бар, а при 144 ºС – 4 Бар.

Пар под давлением движется по трубопроводу, чей диаметр должен быть больше, чем для такой же массы воды. Отдавая тепло в радиаторах, он конденсируется, но лишь частично, в результате чего получается пароводяная смесь. Двигаясь назад по конденсатопроводу, она проходит процесс вторичного вскипания, что чревато гидроударами. Чтобы паровое отопление на дровах или другом топливе функционировало нормально, следует выполнить такие требования:

• чтобы избавиться от пароводяной смеси, на каждой ветви нужно ставить специальный разделитель – конденсатоотводчик;
• систему можно собирать только из стальных бесшовных труб (например, по ГОСТ 8732–78). Трубы водогазопроводые, медные, а тем более полимерные использовать для пара недопустимо;
• все отопление частного дома должно монтироваться на фланцах или сварке, обычные муфтовые соединения потекут через полгода;
• запорно — регулирующая арматура тоже нужна специальная, предназначенная для работы с паром.

О паровых котлах и их обвязке

Тепловая установка для производства пара не в пример сложнее водогрейного котла. Ей приходится работать с высоким давлением и температурой, поэтому качество применяемого металла выше, а толщина — больше. Кроме того, агрегат оборудован дорогостоящей аппаратурой автоматики и безопасности. Ниже на рисунке представлена схема парового котла:

Примечание. В вертикальных версиях паровых агрегатов горелка устанавливается сверху, а в горизонтальных – сбоку.

В силу экстремальных условий работы установка котла включает в себя и обеспечение водоподготовки. Да, простая вода из крана здесь не подойдет, ее надо обязательно обессолить, очистить и удалить растворенный кислород. В противном случае змеевик, где происходит испарение воды, выйдет из строя очень быстро. На подающем трубопроводе теплогенератора устанавливается сепаратор, не пускающий в трубы не испаренную воду.

Что касается циркуляции, то насос для парового отопления здесь работает иначе. Пар движется по трубам самостоятельно, как и конденсат. Последний поступает в накопительную емкость, установленную в котельной, откуда насос подпитки закачивает его в котел по мере необходимости для повторения цикла.

Из вышесказанного напрашивается вывод, что паровой генератор сложнее, дороже и гораздо требовательнее водогрейного. Не может идти и речи о том, чтобы изготовить паровой котел своими руками, это слишком опасный эксперимент.

Схема парового отопления

По большому счету, схемы систем отопления для пара и воды практически одинаковы. Только в случае с паром усложняется подключение к котлу, появляется дополнительная накопительная емкость для конденсата (ресивер) и аппараты водоподготовки, что и продемонстрировано на схеме:

Независимо от того, своими руками вы собираетесь монтировать отопление, или нанимать специалистов, мы представим 5 аргументов, почему оно не должно быть паровым:

• паровое отопление травмоопасно: разогретые до 130 ºС радиаторы и трубы – источник ожогов для вас и ваших детей;
• отсутствие экономии: осуществлять регулирование температуры в помещениях, обогреваемых паром, практически невозможно;
• покупка и монтаж паровых котлов, а также специальной арматуры обходится гораздо дороже традиционных водяных систем;
• ввод в эксплуатацию оборудования, производящего пар, требует разрешения от соответствующих органов контроля;
• оборудование для генерации пара является источником повышенной опасности. Его сфера применения – промышленное производство.

Водяное отопление от печи

Существует такое понятие, как печное паровое отопление, введенное в обиход еще нашими дедами. Но никакого пара в трубопроводах тут нет, это водяная система с радиаторами, работающая от теплообменника, установленного в топке или газоходе печи. Теплообменники для этих целей бывают двух типов: в виде змеевика или емкости с патрубками. Бак обычно варят из нержавеющей стали, а змеевик делают из толстостенных стальных труб.

Совет. Когда планируется сделать обогрев на даче либо в другом здании с периодическим способом топки, то во избежание размораживания батарей и теплообменника в печке в систему необходимо залить незамерзающую жидкость – антифриз.

Чтобы сделать паровое отопление от печки, нужно выполнить трубную разводку и установить радиаторы. Как правило, мощности теплообменника хватает на хороший нагрев 2–4 батарей, на это количество и надо ориентироваться. Систему можно сделать самотечной, но это загромоздит ваш дом трубами большого диаметра. Если нет острой необходимости, то лучше установить циркуляционный насос и проложить магистрали над полом.

Как и в случае с котлами, сжигающими твердое топливо, на подающий трубопровод следует установить группу безопасности. Процесс горения в топливнике не всегда удается проконтролировать или вовремя приостановить, так что наличие предохранительного клапана с манометром не помешает. Оптимальный вариант, при котором перегрев печного бака практически невозможен – это наличие теплоаккумулятора.

Заключение

Использовать при обогреве частного дома в качестве теплоносителя водяной пар – это дорого, неэффективно и просто опасно. По этим причинам от подобного отопления отказываются даже промышленные предприятия, что производят пар на технологические нужды.

Обустройство системы парового отопления частного дома

В последнее время паровое отопление считается весьма востребованным и популярным. Установки, работающие на основе парогенератора, демонстрируют высокий показатель КПД и низкое энергопотребление, при этом стоят они намного дешевле других агрегатов. Из-за простой конструкции и понятного принципа работы такие системы с легкостью изготавливают своими руками.

Источником тепловой энергии является котел, генерирующий пар. По мере нагревания этот пар начинает поступать в трубы, а затем превращаться в конденсат, который оседает на стенках отопительных приборов. Такой процесс приводит к выделению тепла, которого вполне хватает для обогрева окружающего пространства. Подобный способ отопления гарантирует высочайшую производительность, так как при конденсации одного килограмма пара выделяется больше 2400 кДж теплового потенциала, а при нагревании теплоносителя до 50 градусов только 110 кДж.

Движение пара по обогревательной системе осуществляется с помощью РОУ (редукционно-охладительной установки) или паровой турбины. При проникновении в отопительные приборы разогретый пар переходит в конденсирующее состояние и в жидком виде возвращается обратно. Таким образом, цикл замыкается, и процесс циркуляции повторяется.

В замкнутых установках между местом появления пара и местом его выхода выдерживается определенное давление. Его должно хватать для вытекания теплоносителя. Резервуар, собирающий пар, располагается на несколько уровней ниже отопительного прибора.

Для сравнения, в котлах открытого типа жидкость скапливается в специальных емкостях, а затем перекачивается в генератор с помощью насоса. Чтобы предотвратить сбои и другие непредвиденные обстоятельства при использовании установки, лучше отказаться от несертифицированных систем и покупать только проверенное оборудование. От этого зависит не только долговечность котла, но и его надежность и безопасность.

В настоящее время задействуется два типа разводки трубопровода:

Первый вариант подразумевает циркуляцию пара по одной трубе, а второй — по двух. В последнем случае по одной трубе двигается пар, а по второй — конденсат. При обустройстве парового отопления дома такой вариант очень востребованный, так как он позволяет регулировать температуру нагревания с помощью специальных вентилей. Чтобы провести аналогичное действие в однотрубном варианте, придется уменьшить мощность работы котла или вообще отключить отопление. В холодную пору такой подход может привести к недостаточному обогреву пространства.

Современные схемы парового отопления частного дома являются очень востребованными. Объясняется это такими преимуществами:

1. 1. Доступная стоимость и экономичность работы.
2. 2. Возможность использования в течение круглого года. Жидкий теплоноситель не боится замерзания.
3. 3. Высокий процент КПД, что объясняется применением метода конвекции и излучения.
4. 4. Возможность использования труб с меньшим диаметром и компактных радиаторов.
5. 5. Быстрое прогревание любых помещений.
6. 6. Минимальная теплопотеря. По заявлениям экспертов, коэффициент теплоотдачи настолько высокий, что теплопотеря практически сведена к нулю.
7. 7. Поддержка взаимодействия с системой теплых полов.

Но помимо видимых плюсов, у таких котлов есть и существенные недостатки. Один из них заключается в интенсивном шуме при циркуляции теплоносителя. Более того, конструкция способна прогреваться до температуры от 100 градусов, что повышает вероятность получения ожогов при соприкосновении с кожей. Чтобы избежать подобных последствий, радиатор лучше защитить специальным экраном. Из-за неустойчивости к коррозии срок службы оборудования существенно снижается.

Обустраивая паровое отопление в частном доме своими руками, нужно уделить особое внимание подбору труб, а вернее, материалу, из которого они изготовлены. В настоящее время широко распространены такие типы труб:

1. 1. Из стали. Характеризуются высокой прочностью и устойчивостью к интенсивной эксплуатации. Чтобы установить трубу, нужно задействовать сварочное оборудование, а чтобы продлить срок ее службы — обработать специальным антикоррозийным составом. В противном случае стальное изделие начнет деформироваться под воздействием коррозийных процессов.
2. 2. Из меди. Для монтажа медных труб задействуется высокотемпературная пайка. Подобные конструкции не боятся воздействия высоких температур, долговечны и надежны, поэтому их можно монтировать непосредственно в стены. Однако стоят изделия из меди очень дорого.
3. 3. Из нержавейки и оцинкованной стали. Такие модели совмещают в себе преимущества двух предыдущих типов: им не страшна коррозия, они очень прочные и устойчивые к высоким температурам. Более того, нержавеющие и оцинкованные трубы легко монтируются, так как у них есть резьбовое соединение, а единственным существенным минусом остается высокая стоимость.

Из-за высокой температуры теплоносителя использовать пластмассовые или металлопластиковые трубы в системе парового отопления невозможно. Они не способны выдерживать высокотемпературный режим, поэтому не практикуются в таких установках.

Независимо от выбранного типа труб, сама трубопроводная магистраль состоит из двух частей:

1. 1. Конденсаторопровод.
2. 2. Паропровод.

Из названия становится понятно, для каких целей предназначается каждый узел. Паропровод проводит теплоноситель, а конденсаторопровод сохраняет и транспортирует полученный конденсат.

Помимо труб, нужно купить и батареи, которые будут сохранять и передавать тепло. В их качестве целесообразно задействовать чугунные, стальные или алюминиевые изделия. Лучший вариант — батарея из чугуна, которая характеризуется высокой прочностью и надежностью. К тому же такая конструкция выдерживает самые экстремальные температуры.

Чтобы понять, как правильно сделать паровое отопление, необходимо правильно рассчитать мощность котла, учитывая площадь помещения, которую он будет отапливать. В этом случае необходимо руководствоваться простым соотношением:

1. 1. Для помещений площадью от 60 до 200 квадратных метров задействуется котел на 25 киловатт.
2. 2. Эффективный обогрев здания на 200−300 кв. м. возможен только с помощью котла на 25−35 кВт.
3. 3. Для помещений площадью от 600 до 1200 кв. м. нужен котел на 60−100 кВт.

При обустройстве котельных установок принято задействовать простую формулу: для каждых 100 кв. м. отапливаемой площади нужно около 10 кВт мощности котла.

При выборе подходящего обогревательного оборудования нужно учитывать тип топлива, на котором оно работает. В настоящее время на рынке доступны твердотопливные котлы, газовые и комбинированные. Также особым спросом пользуются электрические модели, которые актуальны для удаленных регионов с низкими тарифами на электрическую энергию.

Что касается показателей давления, то они определяются самим типом установки. В классических паровых устройствах они должны составлять 6 атмосфер или немного выше. В вакуумно-паровых моделях давление не должно быть ниже атмосферного. В любом случае на самом котле должен находиться манометр, который указывает на текущие показатели.

Конструкция агрегата включает в себя топку, горелку и зольник. Ключевой составляющей является барабан, на котором размещены контрольно-измерительные приборы, трубы, манометр и предохранители. Для обустройства паровых отопительных магистралей можно брать как газотрубные, так и водотрубные котлы. Из-за более высокого теплового потенциала второй вариант считается самым востребованным.

В загородных домах и частных коттеджах неплохим вариантом самодельного котла является установка печи. Однако ее нельзя использовать и для обогрева помещения, и для нагревания жидкости или приготовления пищи.

К самодельной конструкции дополнительно приспосабливают специальное устройство — змеевик. Его можно сварить из труб и расположить непосредственно над печкой.

При монтаже парового оборудования нужно обращать внимание на несколько рабочих моментов. Среди них:

1. 1. Площадь помещения, которое будет обогреваться.
2. 2. Количество и угол расположения радиаторов, фильтров и других частей установки.

Насос циркуляции и паровентиляторы подбираются таким образом, чтобы движение теплоносителя по системе осуществлялось с максимальной эффективностью. Для этого нужно учитывать место расположения оборудования. При самостоятельном монтаже подобной установки нужно найти такие материалы и компоненты:

1. 1. Котел.
2. 2. Трубы.
3. 3. Радиаторы.
4. 4. Приборы для измерения давления.
5. 5. Запорно-регулирующую арматуру.

В соответствующем документе нужно указать длину труб, их количество и диаметр. Также важно обратить внимание на тип используемых радиаторов и других нагревательных элементов. Любые значения нужно записать на бумаге в виде схемы, подробно описывая все мелкие детали. По завершении составления проекта можно переходить к монтажным работам. Для успешного монтажа важно в точности следовать за схемой и не отклоняться от заданных параметров.

В первую очередь нужно подготовить поверхности, на которых будет фиксироваться оборудование. На стенах закрепляют крепежные элементы, куда затем будут присоединены радиаторы. Дальше фиксируются отопительные приборы под окнами, которые нужны для предотвращения холодных сквозняков: воздушный поток, который проникает извне, сразу нагреется, препятствуя появлению запотеваний на окне.

На следующем этапе происходит монтаж парогенератора на основание из бетона. Пол предварительно монтируется с помощью пожаробезопасного материала. Желательно устанавливать его в подвале, так как пары способны подниматься вверх, или в отдельно обустроенном помещении.

Что касается расширительного бака, то его фиксируют с помощью специальных крепежных узлов в самой высокой точке системы. Как утверждают специалисты, баки открытого типа должны находиться на небольшой дистанции от котла.

Дальше начинается монтаж трубопровода. В первую очередь следует осуществить разводку с парогенератора, подведя от него трубу к первому отопительному прибору. Если труба слишком длинная, ее нужно обрезать. После этого соединяются все вводы и выводы, а также подключаются трубы. Каждая батарея оснащается специальным краном.

Особенности устройства парового отопления в частном доме

Паровое отопление не отличается сложностью схемы. Собрать её возможно своими руками, но рекомендуют обратиться за помощью к специалистам. Обогрев паром экономичен, не требует высоких затрат при монтаже, система проста в эксплуатации. Температура воздуха повышается в течение нескольких минут. Котлу не требуется много времени для разогрева.

Отопительная система не размораживается, что важно, если используют обогрев в зимнее время не каждый день. Паровое отопление разрешено устанавливать только в частных домах. В многоквартирных домах используют водяной обогрев. Как собрать магистраль? Какую схему использовать?

Схема гравитационного отопления

Монтаж отопления требует проекта, в котором расписывается схема, оборудование, отмечается эффективность предприятия. Самой простой является система парового отопления в частном доме гравитационного типа. Теплоноситель и конденсат продвигаются по магистрали под действием гравитации.

Монтаж предполагает следующую схему:

• котёл или паровой генератор, в котором находится вода и нагревательный элемент; при создании определённых условий, увеличения температуры и давления, вода быстро закипает, образуя пар;
• паропровод;
• обогревательные приборы;
• отвод конденсатора.

В котле вода преобразуется в пар, который проходит в магистраль. Паропровод устанавливают под наклоном в сторону радиаторов. Под действием гравитации он быстро достигнет обогревательных приборов. В радиаторах пар охлаждается, отдавая тепло. Батареи разогреваются до высокой температуры за короткое время. Рекомендуют подобрать защитные панели для радиаторов, чтобы не получить ожог при соприкосновении с ним.

Охлаждаясь, пар образует конденсат. Его необходимо вывести из радиатора. Для выведения используют отводы. Трубы устанавливают под наклоном к котлу. Под действием гравитации жидкость будет стекать обратно в топку. Процесс циркуляции возобновляется.

Как делают паровое отопление в частном доме своими руками? Система гравитационного парового отопления является закрытой. В ней нет дополнительного оборудования.

Важно правильно подобрать котёл, радиаторы и трубы для магистрали. В частных домах устанавливают отопление низкого давления. Это означает, что на выходе давление пара не должно превышать 170 кг/м2. Первоначальная температура достигает 150 0С.

Для небольшого дома предусматривают однотрубную систему отопления. Пар поочерёдно проходит во все радиаторы, и по этой же трубе возвращается в бойлер. На последнем приборе температура снижается, поэтому рекомендуют сделать в радиаторе дополнительные секции.

Однотрубное устройство парового отопления удешевляет монтаж магистрали, но есть риск возникновения гидроудара. Конденсат может перекрывать выход пара, что приведёт к повышению давления в трубах и отопительных приборах. Может случиться разрыв.

Миновать гидроудара и аварийной ситуации возможно при использовании двухтрубной системы обогрева. Через одну трубу в приборы поступает пар. Внизу каждого радиатора монтируют отвод для конденсатора. В этом случае теплоноситель и жидкость находятся в разных трубах.

Отводы соединяются с центральным конденсатопроводом. Это труба, по которой жидкость поступает в котёл. Её устанавливают под наклоном к топке.

Источник обогрева может быть различен. Чтобы паровое отопление в частном доме было полностью автономно, выбирают котлы на дровах, угле, солярке, на газе. Для топки оборудуют котельную: рекомендуют выстроить отдельное помещение. Электрический котёл устанавливают в доме. Он компактный, безопасный и эффективный. В этом случае система обогрева не будет автономной. Её работа зависит полностью от подачи электричества.

Радиаторы рекомендуют устанавливать под окнами. Для окна это будет дополнительным обогревом, что предотвратит запотевание стёкол и изменение точки росы. Отопительный прибор должен занимать 70% площади окна. В этом случае тёплый воздух, поднимаясь вверх, создаёт тепловой барьер холодным потокам, которые идут от окна. Если радиаторы будут маленькими, то под ними будут образовываться холодные зоны.

Схема принудительного отопления

Для устройства парового отопления в частном доме может быть спроектирован обогрев с принудительной циркуляции воды. Система является открытой.

Для монтажа магистрали предусматривают следующую схему:

• котёл;
• пароотвод;
• обогревательные приборы;
• конденсатопровод;
• накопительный бак; в него поступает жидкость из радиаторов;
• циркуляционный насос; он закачивает жидкость из бака в котёл.

Принудительное отопление считается более эффективным. Его используют для дома большой площади. Выбирают двухтрубную или коллекторную систему монтажа. Принудительная система может быть двухконтурной. Отдельную магистраль выстраивают для отвода горячей воды для хозяйственных нужд.

Своими руками паровое отопление двухконтурного типа сделать непросто. Требуется начертить схему, предусмотреть расположение вентилей, насоса, бака для конденсата, устройство коллекторов.

Этапы монтажа парового отопления

Схема и гравитационного, и принудительного отопления проста и понятна. Если есть навык сварных работ, то магистраль можно установить самостоятельно. С чего начинают сборку? Как сделать паровое отопление?

1. Магистраль рекомендуют собирать с установки радиаторов. Их количество зависит от площади помещения. Устанавливают приборы под окнами. Определяют схему отопления и подключения приборов к системе. Чаще всего используют боковое и диагональное подключение. Укрепляют радиаторы на стенах с помощью кронштейнов.
2. Производится установка трубопроводов. При боковом подключении в местах присоединения трубы к радиатору используются запорно-регулирующие вентили и переходные гайки. В нижней части устанавливается переходная гайка и заглушка. Проводят поочерёдное подключение всех радиаторов.
3. В нижней части прибора устанавливают конденсатопровод. Он соединяется с центральным трубопроводом, по которому жидкость попадает в бак.
4. Сверху бак соединяется с конденсатопроводом.
5. Снизу монтируют отвод для воды, которая поступает в бойлер.
6. К отводу подсоединяется циркуляционный мотор и фильтр для воды.
7. Проводят монтаж котла.
8. Замыкают контуры. Подключают магистраль к котлу.
9. Проводят тестирование всей системы отопления.

В принудительной системе отопления используют насос сухого или мокрого типа. КПД у мотора сухого типа выше, но работает он шумно. Эксплуатационный период продолжительный, более 15 лет. Насос мокрого типа имеет меньший КПД, но при работе шума значительно меньше. В насосе циркулирует вода. Прослужит он 10 лет. Как правильно установить насос?

Циркуляционный мотор при принудительном паровом отоплении устанавливают в разрыв конденсатопровода. Вал мотора находится горизонтально. Клеммная коробка должна находиться сверху. Мотор подключают к электрическому кабелю: сечение 0,75 мм. Расстояние между контактами не должно быть менее 3 мм. Обязательно предусматривают заземление оборудования.

Перед устройством устанавливают фильтр для воды или грязевик. В противном случае грязь заблокирует работу крыльчатки. С двух сторон устанавливают шаровые краны. С их помощью можно легко отключить насос от системы отопления, чтобы отремонтировать его или провести замену.

Паровое отопление оборудуют не только в домах. Паром можно обогревать теплицы, хозяйственные постройки, гаражи, мастерские. Необходимо следить за качеством узлов соединения. Швы являются слабым местом системы. Они уязвимы под действием высокой температуры и давления теплоносителя.

Источники:

https://cotlix.com/stoit-li-delat-parovoe-otoplenie-v-chastnom-dome
https://oventilyacii.ru/otoplenie/sistemy-parovogo-otopleniya.html
https://otoplenieblog.ru/tsentralnoe-otoplenie/parovoe/osobennosti-ustrojstva-parovogo-otopleniya-v-chastnom-dome.html