Паровое отопление в частном доме

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 супер-эффективной, но и очень горячей.

Преимущества и недостатки парового отопления

• прогрев помещения в кратчайшие сроки;
• озможность обогрева дома в несколько этажей (из-за своей легкости пар имеет возможность самостоятельно подниматься на любую высоту, остыв, он превращается в более тяжелый конденсат, и спускается обратно в котел, что исключает затраты на установку дополнительного оборудования, например, насосов);
• экономия топлива (по сравнению с другими системами отопления) по причине высокой теплоотдачи;
• более дешевые материалы.

К недостаткам можно отнести:

• слишком высокая температура отопительных приборов;
• короткий срок службы оборудования и труб (из-за очень высоких температур приходится своевременно делать замены).

Если проанализировать все «за» и «против» по данной системе, то становятся понятно, что в массе случаев ее использование вполне оправдано. В первую очередь, это экономичность (более дешевые материалы и экономия на топливе), во-вторую производительность по причине более высокой скорости и объема обогрева.

Таким образом, преимущества данной системы не только делают незначительными все её недостатки, но и заметно выделяют паровое отопление из ряда других систем обогрева помещений в частных домовладениях.

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.

Почему о нем вспоминают?

В этом вольно или невольно виновата путаница, обусловленная организацией обогрева в многоэтажках. Раньше его часто называли паровым, и определенная доля истины в этом есть. От ТЭЦ по системе трубопроводов перегретая вода (пар) подается под давлением к отдельным домам. Непосредственно в них, в имеющемся там теплообменном пункте, тепло от внешнего теплоносителя передается внутреннему, который циркулирует исключительно внутри системы обогрева здания и в роли которого используется вода.

Принципиальная схема парового управления

Фактически во всех домах выполнено водяное отопление, но в определенной мере, в этом процессе задействован и пар. Возможно, на основании такого представления  и возникает идея об организации парового отопления в частном доме. Хотя в данном случае пар непосредственно в процессе обогрева помещений не используется.

Как правильно рассчитать паровую систему

Остановив свой выбор на паровой системе, предстоит составить проект ее расположения в здании и выполнить предварительные вычисления.

Есть два варианта:

• произвести расчет основных компонентов парового отопления своими силами;
• обратиться за помощью к профессионалу – проектировщику.

Второй способ решения этого вопроса наиболее предпочтительный. Ведь только специалист, имея за плечами не один, удачно реализованный, проект по обустройству отопительной системы, способен учесть все пожелания владельца, не забыв о нормативных требованиях.

Если нет возможности и желания обращаться к проектировщику, можно приступить к самостоятельному расчету системы отопления паром. Можно использовать нормативы и полезные рекомендации из специальной литературы, например, из справочника проектировщика.

Для расчета предстоит взять план своего дома и посчитать площадь, которую требуется отопить. Затем обозначить места расположения радиаторов отопления.

При паровом отоплении часто используют вместо батареи регистры, выполненные из оцинкованных или оребренных труб. Они могут иметь дизайнерское оформление

Радиаторы подбирают в зависимости от требуемой мощности

Причем, важно учитывать технические характеристики понравившегося прибора – он должен выдерживать нагрузку при работе с паром

Чугунные радиаторы лучше не использовать в устройстве парового отопления редко посещаемой дачи. Постояв холодными длительное время, они могут не справиться с резким нагревом и лопнуть

Сравнительный обзор разных радиаторов отопления и рекомендации по их выбору приведены в этой статье.

Рассчитывать длину паро- и трубопровода для конденсата лучше всего, находясь в самом помещении. Так удобнее планировать высоту их прокладки и места установки радиаторов, если они понадобятся.

Для парового отопления можно использовать металлические трубы из оцинкованной стали или меди

Подсчитав нужное количество погонных метров трубы, не стоит забывать о паровой арматуре – вентилях, тройниках, при необходимости – конденсатоотводчиках, насосе.

Для определения мощности парового котла потребуется вычислить объем всех отапливаемых помещений и умножить эту цифру на показатель требуемого количества энергии для обогрева 1 м3. Этот показатель зависит от региона проживания. Так, для европейской части показатель составляет 40 Вт.

Можно подсчитать мощность котла для 3-х комнатного дома с высотой потолков 2,6 м.

Сначала надо вычислить площадь отдельных помещений:

• 1-я комната: 5*2,95=14,75 м2;
• 2-я комната: 3*2,45=7,35 м2;
• 3-я комната: 2*5,4=10,8 м2.

Затем предстоит вычислить объем всего дома: 14,75*2,6+7,35*2,6+10,8*2,6= 38,09+19,11+28,08= 57,02 м3.

Теперь полученный объем надо  умножить на потребности в тепле: 57,02*40 Вт=2288 Вт. К полученному значению надо добавить запас мощности не менее 20%: 2288*1,2=2745,6 Вт или около 3 кВт.

Второй вариант определения мощности – по площади. Условно принимается, что для отопления каждых 10 м2 требуется 1 кВт мощности котла + 30% запаса, если высота потолков не превышает допустимый уровень до 2,7 м.

Использовать для парового отопления можно только сертифицированный агрегат. Брать самопальный котел весьма опасно – можно серьезно пострадать при его взрыве

Выбирать паровой котел следует от проверенного производителя. Агрегат должен иметь сертификат качества и гарантию завода, его выпустившего. Паровой котел обязательно оснащают предохранительным клапаном. Также, потребуются приборы контроля температуры и давления и редуктор для нормализации давления, если это потребуется.

Разновидности систем

Все виды систем разделяют на одноконтурные и двухконтурные. В первом варианте вся мощность котла используется для разогрева носителя, который будет принимать участие в повышении температуры воздуха внутри помещения. Во втором варианте присутствует дополнительный теплообменник, в котором производится нагрев проточной воды, что позволяет использовать ее для бытовых нужд. При реализации второго варианта стоит помнить, что понадобится осуществить подвод дополнительных коммуникаций в котельную и их возврат обратно в жилое помещение.

Разные системы отопления

По способу циркуляции носителя, как и в случае с водяными системами, различают:

• Естественной циркуляции или закрытые. В этом случае после конденсации вода под влиянием гравитации естественным током без насоса возвращается к котлу, где снова преобразуется в пар и используется.
• Принудительной циркуляции или разомкнутые. В этом случае вода не сразу попадает обратно в нагреватель. Вначале она собирается в специальный резервуар, из которого при помощи насоса подается для дальнейшего перевода в газообразное состояние.

По уровню давления внутри выделяют:

1. Атмосферные. В них значение давления в несколько раз превышает атмосферное, что при аварии может стать причиной серьезных травм. Кроме того, в такой системе излучатели разогреваются до высокой температуры, а оседающая пыль пригорает и выделяется неприятный запах.
2. Вакуумные. Для реализации этого варианта вся магистраль должна быть герметичной. При помощи специального насоса внутри создается вакуум. Результатом этого является перевод воды в газообразное состояние при более низких температурах, что повышает безопасность.

По способу разводки труб выделяют:

Однотрубные. Пар непрерывно движется по одной трубе. На первой половине пути он отдает свою энергию радиаторам, постепенно переходя в жидкое состояние. При этом температура излучателей, которые находятся ближе к котлу, будет выше, чем тех, которые находятся в конце контура. В этом случае понадобятся трубы большого диаметра, чтобы не возникало никаких препятствий.

Однотрубная система отопления

Двухтрубные. Пар подается по одной трубе, а конденсат возвращается по другой. При этом носитель достигает всех приборов, практически не теряя температуру. Такой вариант будет актуален для больших домов, в которых есть несколько этажей. Если помещения небольшие, в ней нет смысла, это только увеличит общую стоимость проекта.

Двухтрубная система отопления

Преимущества и недостатки

Пар более эффективный теплоноситель, чем вода. Его преимущества заключаются в следующем:

• многократное увеличение теплоотдачи всех нагревательных приборов;
• в 3 раза более быстрый прогрев помещения, чем при использовании воды;
• легкий запуск системы отопления после длительного перерыва. Это обусловлено тем, что трубы, заполняемые паром, не замерзают и не требуют заполнения водой или любым другим теплоносителем;
• невысокая стоимость. Снижение цены обеспечено за счет компактного оборудования, в том числе и труб небольшого диаметра.

Останавливая выбор на паровом отоплении, стоит подготовиться к некоторым трудностям. Эта система имеет несколько недостатков, которые придется учитывать. К ним относятся:

• небольшой срок эксплуатации;
• неравномерный прогрев помещения из-за невозможности плавной регулировки системы;
• шумы, появляющиеся при наполнении паром труб и радиаторов;
• сильный нагрев труб, чреватый ожогом при касании;

По этим причинам лучше отказаться от парового отопления в жилом доме. Оно будет более уместно в гаражах, складских и подсобных помещениях, сараях и т.д.

Внимание! Действующий СНиП запрещает использование парового отопления в домах, предназначенных для проживания людей.

Советы

Дымотвод печки с установленным парогенератором нужно чаще чистить от сажи. Для того чтобы обеспечить свободное стекание конденсата в нижнюю точку, лучше ставить печь в помещении подвала. Установка клапанов поможет не допустить возникновение опасных ситуаций, благодаря этому не следует ее пренебрегать.

При установке системы для отопления в доме из дерева требуется обеспечить меры пожарной безопасности, защитив поверхности из дерева от перегревания. Для этого соседняя стенка с печкой и напольную поверхность обязаны быть покрыты жаропрочным материалом. Должна быть обязательно поставлена затворная створка камеры сгорания и поддувала у печки. Размещение печки-котла лучше намечать не у несущей стенки для комфорта процесса установки системы каналов дымоудаления.

Высота дымоотвода не должна составлять менее 4 метров, иначе накапливаемый конденсат попадет в камеру камеры сгорания. Если печка размещена в соседнем здании (к примеру, отдельно стоящая теплогенерирующая установка), совсем не нужно демонтировать и переносить ее вовнутрь дома. В данном случае необходимо хорошо утеплить провод труб, который соединяет это здание с печкой и дом

Чтобы не позволять перегрева носителя тепла более 100 градусов, можно менять температуру, если при этом полностью закрыть поддувало и приоткрыть печную камеру сгорания.

Советы и рекомендации

Рекомендуется периодически прочищать дымоход от скопления сажи. Чтобы конденсат спокойно перетекал по обратной линии, следует собирать печь как можно ниже, желательно в подвале.

Нельзя игнорировать монтаж клапанов, чтобы не допустить аварийной ситуации.

На стадии составления схем, расчетов количества материалов, обратитесь за консультацией к профессионалам. Наймите опытного сварщика, чтобы все швы были цельными, прочными.

Не стоит оставлять заслонку открытой: дом будет выхолаживаться.

Пример собственноручного изготовления теплообменника рассматривается в нижеследующем видео:

Классификация систем

Вариаций, как провести самодельное паровое отопление, существует много. Это одно- и двух-трубные разновидности. В первом случае осуществляется непрерывное движение пара по трубе. Сначала он передает тепло батареям, после чего трансформируются в жидкость. Дальше он имеет вид конденсата. Чтобы носителю не столкнуться с препятствиями, трубу следует подбирать довольно большого диаметра.

Однотрубные и двутрубные

Однотрубные системы отопления имеют немало недостатков. Нагрев радиаторов у них может значительно отличаться: области около котла нагреваются в большей степени. Чем дальше от них, тем этот показатель меньше. Заметить такую разницу, с другой стороны, можно лишь в больших помещениях. В двухтрубной системе пар перемещается по одной трубе, а конденсат уходит по противоположной. За счёт этого удаётся обеспечивать равную температуру во всех радиаторах.

У паровой системы отопления сравнительно  маленькие теплопотери

Одновременно расход труб существенно увеличивается. Как паровое, так и водяное отопление бывает одно- и двухконтурным. В первом случае система применима для отопления помещений. Во втором она выполняет роль нагревателя воды для бытовых ситуаций.

Прочие разновидности

Разводка отопления тоже может быть различной. Выделяют три основных варианта:

1. С верхней разводкой. Магистральный паропровод находится по уровню выше, нежели отопительные приборы. От него отходят трубы по направлению к радиаторам. Около поверхности пола обустраивается провод для конденсата. Такую систему проще реализовать, она лучше работает.
2. С нижней разводкой. Магистраль устанавливается по уровню ниже, нежели паровые отопительные приборы. Получается, что одна и та же труба, которая должна иметь увеличенный диаметр, устроена таким образом, что провоцирует разгерметизацию и гидроудары. Дело в том, что в одном направлении идет движение пара, тогда как прямо навстречу ему движется конденсат.
3. Со смешанной разводкой. Труба, пропускающая пар, фиксируется несколько выше радиаторов по уровню. Все остальные особенности совпадают с вариантом обустройства верхней разводки. За счёт этого удается сохранять все ее положительные качества. Основной минус — травмоопасность. Объясняется она облегченным доступом к нагретым трубам.

Есть и другая классификация. Она основывается на показателе внутреннего давления системы. Основными являются такие виды:

1. Вакуумные. Система абсолютно герметична. В ней присутствует формирующий вакуум-насос. Пар конденсируется при пониженной температурной отметке. Получается, что система более-менее безопасна.
2. Атмосферные. По сравнению с атмосферным давлением аналогичный показатель в полости контура выше в несколько раз. Если случится авария, это приведет к негативным последствиям. Функционирующие в подобной системе радиаторы могут нагреваться до критических отметок.

Как сделать двухтрубную систему отопления своими руками:

Различия между паровым и водяным отоплением

Если описать коротко работу парового отопления, то она сводится к следующему:

• обязательный элемент системы — емкость с водой, которую доводят до кипения, в результате чего получают пар;
• минуя трубы, пар идет в радиаторы, через которые уже происходит обогрев помещений;
• длительное нахождение в батареях приводит к тому, что пар выпадает в конденсат, принимая жидкое состояние;
• отработанный пар, превратившийся в воду, идет по отводам в расширительный бак, а затем поступает в теплообменник.

Особенность парового отопления состоит в том, что с его помощью можно обеспечить дом большим теплом. Таким образом, на обогрев помещения тратится в три раза меньше времени. Чтобы устроить подобное отопление, необходимо использовать аппарат, который отличается небольшими размерами. Это уменьшает стоимость системы. Другим достоинством этой системы следует назвать то, что с приходом зимы трубы в доме, где никто не живет, никогда не замёрзнут. По этой причине с включением парового отопления в зимний период на даче проблем не возникает. Во время же отъезда не нужно долго ждать полного прогорания топлива.

Когда недостатки превращаются в достоинства

Обычное паровое отопление используется на промышленных предприятиях и других аналогичного назначения объектах. Однако есть и другой вариант, когда оно может проявить с достаточной эффективностью свои лучшие свойства. Речь идет об отоплении на даче. Когда на ней не предусмотрено постоянное проживание в холодное время, важным становится быстрый прогрев помещений в момент приезда, а также скорость выполнения консервации системы при отъезде.

Другим достоинством является возможность обустройства парового отопления в дополнение к уже существующему печному. Если на даче есть обычная печка, то поместив в ее топку теплообменник, вы получите парогенератор, а уж пар можно подавать в радиаторы, расположенные в других помещениях. Таким образом без значительных затрат можно улучшить условия пребывания на даче в холодное время.

https://youtube.com/watch?v=Qw77CMqSUpM

При всех его достоинствах паровое отопление – не самый оптимальный вариант обогрева частного дома. Тем более, что действующие санитарно-гигиенические правила предусматривают его использование для нежилых и коммерческих предприятий. Тем не менее, некоторые его достоинства, в первую очередь достаточно низкие затраты на создание, способствуют его применению и в отдельных жилых сооружениях.

5 Монтаж отопления – неужели это просто?

Монтируя паровое отопление своими руками, учитывайте размеры отапливаемой площади, количество и расположение радиаторов, запорно-регулирующей аппаратуры, фильтров и других элементов, необходимых для обеспечения нормального функционирования системы. Циркуляционный насос и паровентиляторы должны подбираться так, чтобы обеспечить эффективную циркуляцию теплоносителя

Важно принять во внимание, где будет размещать оборудование и как далеко будет расположен паровой котел

Монтаж парового отопления

Чтобы сделать паровое отопление самостоятельно, необходимо приготовить следующее оборудование и материалы:

• паровой генератор (котел);
• трубы для прокладки магистрали;
• радиаторы;
• контрольно-измерительные приборы;
• запорно-регулирующую арматуру.

В проектной документации должна быть указана длина труб, их количество и диаметр, а также используемые радиаторы или другие нагревательные элементы. Все это необходимо нанести на бумагу в виде схемы с подробным описанием всех нюансов. Когда проект и схема готовы, приступаем к монтажу. Монтируется система строго по схеме.

1. 1. На первом шаге подготавливаем поверхности, к которым будет крепиться оборудование. На стенах монтируем крепления, на которых будут держаться радиаторы. Затем крепим отопительные приборы на стены. Располагать их следует под окнами, чтобы исключить появление холодных сквозняков: воздушные потоки, поступающие извне, будут сразу же нагреваться. Кроме того, это исключит запотевание окон и сдвинет «точку росы».
2. 2. Далее устанавливаем котел (парогенератор) на бетонное основание. Пол изолируем пожаробезопасным материалом. Его лучше разместить в подвале, так как пары поднимаются вверх (или в гараже). Если планируется устройство теплых полов, то лучше купить двухконтурный котел, который будет разделять работу для дома и полов. В этом случае парогенератор располагаем выше половой поверхности.
3. 3. Расширительный бак устанавливаем с помощью специальных креплений в наивысшей точке системы отопления, его нужно включить в магистраль между парогенератором и радиаторами. По рекомендациям специалистов устанавливать открытый бак следует на самом близком расстоянии к отопительному котлу.
4. 4. На следующем этапе монтируем трубопровод. Начинать разводку будем с парогенератора. Трубу от него подводим к первому отопительному прибору, при необходимости обрезаем ее, если она слишком длинная. Затем соединяем все вводы и выводы. Аналогично делаем подключение трубы к следующему прибору, пока не соединим в единую магистраль все отопительные части. Трубы монтируются с наклоном 3 мм на метр для естественной циркуляции.
5. 5. Каждую батарею оборудуем краном Маевского, чтобы можно было удалять образовавшиеся воздушные пробки, которые будут мешать эффективной работе системы.
6. 6. Перед парогенератором устанавливаем накопительный бак, в котором будет собираться конденсат, а потом под естественным уклоном вода будет перетекать в отопительный котел.
7. 7. Магистраль замыкаем на отопительном котле, создавая, таким образом замкнутый контур. На котле устанавливаем фильтр, он будет задерживать частицы грязи, содержащиеся в воде, и по возможности циркуляционный насос. Патрубок, идущий от насоса к котлу, должен быть диаметром меньше, чем остальные трубы.
8. 8. На выходе из котла монтируем контрольно-измерительные приборы: манометр и клапан сброса.
9. 9. В систему включаем узел слива/залива для откачивания теплоносителя из системы по окончании отопительного сезона или при ремонте.
10. 10. После окончания монтажа проверяем систему на работоспособность и наличие течи. Устраняем все обнаруженные неполадки.

Использование парового отопления дешевле водяного, но в жилых помещениях его не рекомендуют устанавливать из-за опасности возникновения аварийной ситуации в случае порыва.

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 100оС и более.

Котел парового отопления

Системы парового отопления могут быть разных видов и отличаться:

• способом возврата конденсата;
• количеством контуров;
• схемой разводки труб.

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.