Как сделать паровое отопление в загородном доме?

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 схему парового отопления 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 самодельный котел, 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.

Положительные моменты выбора данного вида системы отопления:

• Высокий КПД. Несложная в установке и в принципе действия агрегата обладает достаточной эффективностью работы на долгое время. Паровая система по самому своему принципу циркуляции воды и конденсата является весьма продуктивной;
• Хорошие теплоаккумулирующие характеристики пара, которые позволяют передавать тепло через радиаторы без существенных затрат;
• Низкая себестоимость установки и широкий диапазон выбора как для возможностей вашего бюджета, так и для любого типа помещения, в котором будет производиться установка.
• Возможность достаточно скорого и регулируемого обогрева частного дома.

В целом стоит отметить, что паровая система обогрева является достаточно выгодным вариантом для желающих обустроить практически самостоятельно, дешево и сообразно собственному бюджету достаточно надежную и эргономичную систему. Диапазон выбора котлов, типов труб, радиаторов и прочих входящих элементов достаточно широк и разнообразен. Дачные участки, крупные помещения и частные дома при безопасной и правильной установке (см. этапы и общие советы) могут быть достаточно обеспечены таким видом отопительной системы.

Почему использование парового отопления в бытовых условиях иногда невозможно?

Несмотря на перечисленные выше достоинства, система парового отопления имеет эксплуатационные недостатки, и они настолько существенны, что из-за этого область ее применения ограничена

Поскольку принцип работы парового отопления существенно отличается от других, то, чтобы избежать ошибок при выборе, рассмотрим его более подробно, а также уделим внимание главным эксплуатационным недостаткам, по причине которых специалисты не рекомендуют отапливаться паром в частных домах

Эксплуатационные недостатки парового отопления в бытовом использовании:

Двухтрубная схема разводки системы отопления.

• отсутствует возможность регулировать теплоотдачу отопительных приборов с помощью изменения температуры теплоносителя;
• поверхность теплопровода постоянно имеет высокую температуру (от 100 градусов по Цельсию), что вынуждает производить перерывы в подаче пара в батареи, а это в свою очередь приводит к колебанию температурных показателей в помещении.
• благодаря своему устройству паровое отопление работает с шумом, особенно это ощущается при повторном запуске системы после перерыва.
• паровое отопление не является безопасной системой, поскольку при каких-либо неполадках можно получить сильнейшие ожоги из-за наличия высокой температуры в отопительных приборах, а также, если допустить полное выкипание воды в котле, он может расплавиться. Добавление в перегретый котел воды приведет к резкому образованию большого количества пара и по этой причине может произойти взрыв.
• перерывы в подаче пара могут привести к сокращению службы теплопроводов, так как вследствие этого они заполняются воздухом, который усилит коррозию внутренней поверхности труб.

Кроме того, неудобство парового отопления состоит в том, что в процессе использования системы необходима постоянная очистка воды от солей кальция, которые способствуют известковому отложению в трубах и котле. Для обслуживания парового отопления по всем правилам техники безопасности понадобится постоянно приобретать инструмент и такие материалы, как:

• колбы и пробирки;
• реагенты для определения жесткости воды;
• фильтр, в котором будет происходить обработка воды;
• активированный уголь;
• поваренная соль для регенерации угля.

Базовый принцип работы такого отопления

Классическая схема парового отопления включает в себя парогенератор и систему труб и радиаторов. Конденсат, образующийся в процессе работы, отводится в специальный накопительный бак, где остывает и снова отправляется в котёл.

Жидкость, разогретая до состояния пара, под давлением, образующимся при этом процессе, устремляется вверх по трубам отопительной системы. В процессе движения пар отдаёт тепло, оседая в виде конденсата внутри радиаторов, эту пароводяную смесь отводят в накопительный резервуар, где она остывает, очищается, и возвращается в систему.

Кроме накопительного, используют также расширительный бак, главной функцией которого является поддержание стабильного давления в системе, и исключение резких его скачков, что может быть опасно.

Прежде чем говорить о том, как сделать паровое отопление, следует обговорить его особенности.

Про котлы

Это сложное устройство, в котором реализуются разные, достаточно сложные технические решения, но не вдаваясь в их особенности, коснемся только отдельных видов, различающихся используемым топливом. Оно может быть самым разным:

• жидким:
• твердым;
• газообразным.

В качестве примера рассмотрим несколько различных типов котлов.

На отработанном масле

Котел работающий на отработанном масле

В таком котле топливом служит отработанное автомобильное масло (отработка). При этом решается сразу несколько различных проблем – утилизируется продукт, являющийся в чистом виде отходом, и обогревается помещение. Паровое отопление на отработанном масле можно рассматривать как один из возможных вариантов обогрева отдельных СТО или гаражей.

Существуют различные конструкции таких котлов, как отечественных, так и импортных, их многообразие позволяет выбрать подходящий под конкретные условия. Работа такого котла осуществляется следующим образом – отработка подается в специальную камеру, где под действием высокой температуры она испаряется. Ее пары попадают в камеру сгорания, куда дополнительно подается воздух, и получившаяся смесь сгорает, нагревая теплоноситель.

На твердом топливе

В качестве топлива в этом случае могут использоваться дрова, торф, уголь, и т.д. Существуют специальные котлы, позволяющие создавать паровое отопление на дровах. Работает оно так же, как обычный вариант, только в этом случае источником пара служит дровяной котел. Такой вариант отопления подходит для отдельно расположенных зданий, для обогрева которых нет возможности использовать другое топливо. Кроме того, можно получить паровое отопление от печки. Такой вариант может использоваться, например, на даче. В этом случае в топочном отделении печи надо установить теплообменник и подключить его к паровому отоплению. И тогда у вас на даче будет паровое печное отопление, как например, показано на рисунке ниже.

Отопление с помощью твердотопливного котла

Независимо от вида топлива, принцип, используемый в этом случае, один и тот же – нагрев воды и ее испарение с последующей подачей пара в систему отопления. А что будет выступать в роли источника пара – специальный котел или печка, по сути, определяется вашими возможностями и желаниями. Отопление с помощью пара – достаточно специфический вид обогрева, основанный на процессах его конденсации и выделении при этом тепла. Его используют чаще всего на промышленных предприятиях, где есть возможность получения пара, и нет нормативных ограничений на применение такого вида обогрева помещений.

Схема подключения

Особенности монтажа системы меняются в зависимости от типа оборудования

Для парового отопления замкнутого типа важно, чтобы в месте поступления и выведения пара разница давлений была достаточной, чтобы осуществлялось вытекание жидкости. При этом паросборник должен располагаться значительно ниже, чем приборы отопления

Это связано с тем, что в системах такого типа пар снова попадает в котел самотеком. Значит, трубопровод необходимо монтировать под уклоном.

Разводка также бывает 2 видов:

однотрубная – пар перемещается по 1-ой трубе;

двухтрубная – по 1-ой трубе пар движется, а во 2-ой – преобразуется в конденсат.

Чаще всего для частных домов используется именно двухтрубный вариант разводки. Это объясняется тем, что с его помощью можно самостоятельно регулировать температуру в системе. В то время как в однотрубной системе это можно сделать, только если отключить отопление или снизить его мощность, что неприемлемо для холодного времени года.

Паровой котел отопления в частном доме

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.

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.

Паровое отопление

Преимущества парового отопления:

• недорогой монтаж и компактные размеры
• нет потери тепла в теплообменниках
• высокая теплоотдача
• пар, в отличие от воды, не замерзает в трубах
• экономичность

Недостатки парового отопления:

• пар постепенно разрушает трубы
• невозможно плавно регулировать температуру в посещении
• поверхность радиаторов раскаляется до высокой температуры, и при случайном касании можно получить ожёг

Этапы подготовки к установлению парового отопления:

1-й этап: выбираем паровой котёл. Его мощность аналогична мощности водяного котла. Он также работает на природном газе, твёрдом и жидком топливе.

2-й этап: выбираем трубы, по которым будет идти пар. Стальные трубы всем хороши, но у них низкие антикоррозионные свойства. Оцинкованные и нержавеющие трубопроводы хорошо противостоят коррозии, но стоят довольно дорого. Тот же недостаток и у медных труб, зато их легко вмуровывать в стены, они хорошо выдерживают высокую температуру и давление. Пластиковые трубы применять опасно, потому что они не выдерживают давления. Главное условие, независимо от материала труб покупайте трубы заводского изготовления. Монтировать их между собой необходимо в здании, а не на улице.

3-й этап: делаем схему устройства будущей отопительной системы. Учитывается общая длина трубопровода со всеми ответвлениями, материал, из которого он будет сделан, контрольно-измерительные приборы, предохранительная и запорная арматура, количество тройников и переходов. Опять-таки, всё это смогут сделать сотрудники фирмы, где Вы будете покупать всё необходимое.

4-й этап: устанавливаем паровой котёл. Помещение, где он будет размещаться, должно быть высотой не ниже 2,2 метра. Расстояние от стены до котла должно быть не менее метра. Стены должны быть сделаны из кирпича или облицованы огнеупорной плиткой. В помещении обязательно должно быть окно и работать система вентиляции. Котёл монтируется ниже уровня радиаторов. Это позволит пару подниматься вверх, а скопившийся конденсат самостоятельно стечёт обратно в котёл. Вместе с котлом проводится монтаж датчиков, клапанов, предохранителей и прочих устройств.

5-й этап: производится установка радиаторов. Они должны быть минимум 7-коленными. Их можно прикрепить к стене при помощи дрели, перфоратора и шуруповертов. В отопительную систему радиаторы монтируются посредством резьбового соединения или сварки. Соблюдение герметичности является жизненно важным! Иначе радиаторы будут пропускать пар. Монтаж труб осуществляется не ранее установки радиаторов.

Трубы, применяемые для монтажа

В связи с тем, что система работает при высоких температурах, полимерные трубы любого состава в ней использовать категорически запрещено, т.к. они быстро выходят из строя в подобном режиме эксплуатации. Поэтому для её монтажа применяются трубы, изготовленные из следующих материалов:

• Трубы из стали. Главными недостатками является излишняя подверженность труб из указанного материала влиянию коррозии, а так же необходимость осуществления монтажа подобных труб исключительно сваркой;
• Трубы медные. Считаются наиболее удобными и надёжными, так как они рассчитаны на эксплуатацию при высоких температурах и давлениях. Трубопровод собирается с применением пайки под высокой температурой с использованием припоев, содержащих серебро. Являются самыми дорогими изо всех используемых для обустройства СО;
• Трубы нержавеющие и оцинкованные. Органично объединяют преимущества всех вышеописанных труб. Соединяются резьбовыми соединениями. Демонстрируют высокую устойчивость к коррозионным процессам, но являются достаточно дорогостоящими изделиями.

Принцип работы парового отопления

Работу подобной отопительной системы можно описать примерно так: есть специальный котел, в котором вода под высоким давлением нагревается до температуры кипения. В результате образуется пар, поступающий посредством магистралей непосредственно в отопительные радиаторы. Когда он полностью отдает тепло, то возвращается обратно в виде конденсата. Стоит отметить, что в такой системе горячий пар выдавливает воздух. Температура радиаторов может достигать 100о С, да и это не предел.

Основные преимущества.

Рассмотрим достоинства парового отопления:

1. В теплообменнике не теряется тепло. Пар аккумулирует тепло, поэтому для такой системы нужны небольшие трубы.
2. С помощью такого отопления можно рекордно быстро отопить необходимое вам здание, так как имеет место малая инерционность.
3. Паровой котел, используемый в системе, накапливает пар.

Это все, конечно, хорошо, но система парового отопления имеет и некоторые недостатки. Так, срок ее эксплуатации довольно короткий. Более того, теплоотдающая поверхность при работе разогревается до высокой температуры.

Прикоснувшись к ней, вы можете получить серьезный ожог.

Какие существуют виды парового отопления

Существует несколько классификаций отопления, которые зависят от ряда принципов и аспектов применения. Так, по способу возвращения конденсата обратно в котел системы отопления бывают:

1. Закрытые, в которых конденсат сразу направляется в отопительный котел.
2. Открытые, где он сначала скапливается в специальном резервуаре.

Идем дальше. В зависимости от количества контуров отопление может быть:

1. Одноконтурным, предназначенным исключительно для обогрева здания.
2. Двухконтурным, способным, помимо этого, обеспечить и нагрев воды для хозяйственных нужд.

Наконец, паровые системы могут отличаться по способу разводки, которая может быть:

1. Нижней.
2. Верхней.

Сама разводка выбирается на основании функциональных особенностей сооружения и типа используемых труб.

Как выбрать отопительный котел

Котел является основой системы, его ядром. Должным образом он будет функционировать только тогда, когда его подберут в соответствии с особенностями отапливаемого помещения. Иными словами, отопительный котел должен обладать достаточной мощностью для того, чтобы обогревать нужное помещение. Для помощи с этим мы привели следующие показатели:

1. Для здания с площадью до трехсот метров необходимая мощность — 30 киловатт.
2. До шестисот метров — 60 киловатт.
3. До тысячи двухсот метров — 80-100 киловатт.

Кроме того, паровое отопление в частном доме может питаться от различных типов топлива:

1. Твердого.
2. Жидкого.
3. Комбинации.
4. Газа.

Самая главная роль в устройстве отопительного котла отведена барабану, к которому и крепятся все соответствующие датчики, трубопровод и так далее. Помимо этого, котел может быть водотрубным и газотрубным.

Какие трубы подойдут нам больше всего.

В данном случае все будет зависеть преимущественно от ваших желаний и предпочтений. Классифицируют такие трубы в зависимости от материала, использованного для изготовления.

• Стальной трубопровод. При его установке понадобится сварочное оборудование. Отличается хорошей устойчивостью и прочностью, но вместе с тем имеет существенный минус — со временем его поверхность покрывается коррозией.
• Трубопровод из меди. Также достаточно надежен, прекрасно показал себя в таких трубопроводах, где теплоноситель циркулирует под большим давлением и высокой температурой. Для того чтобы монтировать подобную систему, нужно будет воспользоваться методом пайки. Есть у нее и недостатки. Так, оборудовать дом медным трубопроводом будет очень дорого, именно поэтому он встречается преимущественно в дорогих роскошных особняках.
• Оцинкованный и нержавеющий трубопровод.

В отличие от первого варианта, данная система магистралей крайне устойчива к возникновению ржавчины. Соединение осуществляется с помощью резьбы. Единственным минусом, как и в случае с медью, можно считать высокую стоимость рабочих материалов.

Особенности монтажа.

Если вы планируете заняться монтажом системы отопления, то в первую очередь должны определиться с материалом, из которого будут сделаны трубы. Более того, для максимально успешного монтажа необходимо учесть следующие аспекты:

1. Число имеющихся переходников.
2. Общая длина трубопровода.

Собственно, вот мы и рассмотрели, что собой представляет паровое отопление в частном доме.