Как сделать паровое отопление своими руками: устройство, правила и требования

Сборка открытой системы: основные этапы

После того как котел будет установлен, работы по монтажу паровой однотрубной системы продолжают в следующем порядке:

  1. На стены навешивают радиаторы отопления. Располагать их рекомендуется под окнами. В этом случае батареи будут создавать в помещениях надежную тепловую завесу.
  2. Протягивают магистраль. Монтировать ее в открытых паровых системах допускается как поверх стен, так и в их толще. Однако вторую методику разрешено применять только в том случае, если для изготовления ограждающих конструкций здания использованы жаростойкие материалы.
  3. Последовательно подключают радиаторы к магистрали. Врезку в однотрубных системах производят через нижние патрубки.
  4. Устанавливают трубу для удаления воздуха, узел слива/залива воды, расширительный бак, приборы автоматического контроля, предохранитель, фильтр.
  5. Замыкают контур на котел.

Как обустроить котельную?

Паровой котел, работающий на любом топливе, должен монтироваться только в специально оборудованном для этого помещении.

Нормативы, разработанные для стандартных паровых приборов с давлением до 0,07 Мпа, вырабатывающих пар температурой 120-130 °С, предусматривают ряд требований для таких котельных:

  • расстояние от стен до отопительного прибора не может быть меньше 100 см;
  • высота помещения должна составлять минимум 220 см;
  • минимальный уровень огнестойкости дверей – 30 мин, стен – 75 мин;
  • наличие качественной вентиляции;
  • наличие дверей и окон, выходящих на улицу.

Котельную лучше всего обустраивать в отдельном помещении, но допускается и перегораживание подходящей комнаты. Внутри ее нужно отделать негорючими материалами. Лучше всего для этих целей подойдет керамическая плитка.

Как сделать паровое отопление своими руками: устройство, правила и требованияСтены в котельной должны быть отделаны негорючими материалами, например, керамической плиткой

Естественная циркуляция

Провести паровое отопление в одноэтажном доме и при этом сохранить естественную циркуляцию теплоносителя – задача довольно сложная. Ведь трубопровод нужно разместить под определенным углом. Нагреваясь, теплоноситель теряет свою плотность, становится легче и своим ходом движется вверх по системе. Только правильно подобранный угол способствует этому.

Если допустить даже минимальное отклонение, что можно сделать по неопытности, то о естественной циркуляции можно смело забыть.

Радиаторы, особенно те, что расположены ближе к отопительному котлу, будут очень сильно нагреваться, но толку от этого мало. Это приблизительно 10% всей системы, а значит, остальные 90% труб и радиаторов будут иметь небольшую температуру.

Если установить насос, то уже будем иметь дело с принудительной циркуляцией теплоносителя в системе.

Естественная система циркуляции отопления

Основные компоненты

Ключевой компонент системы — котел. Основным его предназначением считается преобразование воды в пар. В дальнейшем он переходит в трубопровод.

Как сделать паровое отопление своими руками: устройство, правила и требования
Котел должен быть достаточно мощным, чтобы потянуть одновременно два этажа

Элементами конструкции здесь считаются:

  • система труб;
  • коллекторы;
  • барабан.

Паровое пространство

Здесь можно ставить дополнительное оборудование. Оно может быть полезно, если требуется сепарация пара. Интенсивный обмен между паром и водой — основа работы котла. Устройства для обогрева делят на водо- и жаротрубные. В последнем случае нагретые газы движутся в каналах труб, обустроенных в емкости с водой.

Водотрубные модификации работают по немного иному принципу. Здесь движется вода по каналам, построенным внутри камеры с газами. Сначала она нагревается, после чего начинает кипеть. Вода перемещается в естественном режиме внутри котла.

В любых разновидностях котлов действует одно и то же правило превращения воды в пар. Сначала жидкость проводят в резервуар, находящийся в верхней зоне устройства. Далее она перетекает в коллектор и поднимается в расположенный наверху барабан, перемещаясь через область нагрева. Внутри трубы формируется пар, идущий наверх. Он может двигаться сквозь сепаратор, где отделяется от жидкости. Дальше он переходит в паропровод.

Как сделать паровое отопление своими руками: устройство, правила и требования
Отопление можно без труда установить своими руками

В котле можно использовать различные варианты топлива. В соответствии с этими особенностями конструкция может быть видоизменена. Перемены могут касаться и типа работы камеры сгорания. Допустим, колосниковая решетка потребуется для тех случаев, когда задействуется твердое топливо. В то же время понадобятся особые горелки, если топливо газообразное либо жидкое. Смешанные варианты более удобны и практичны.

Разновидности отопительной системы

На практике можно встретить достаточно большое количество вариаций парового отопления. По количеству труб выделяют одно и двухтрубные разновидности паровых систем. В первом случае пар движется по трубе непрерывно. В первой части своего пути он отдает тепло батареям и постепенно переходит в жидкое состояние. Дальше он двигается как конденсат. Чтобы не возникло препятствий на пути теплоносителя, диаметр трубы должен быть достаточно большим.

Бывает, что пар частично не конденсируется и прорывается в конденсатопровод. Для того чтобы исключить его проникновение в ветку, предназначенную для отвода конденсата, после каждого радиатора или группы приборов отопления рекомендуется устанавливать конденсатоотводчики

Значимым недостатком однотрубной системы является разница в нагреве радиаторов. Те, что расположены ближе к котлу, греются больше. Те, что дальше – меньше. Но заметной эта разница будет только в больших по площади зданиях. В двухтрубных системах пар движется по одной трубе, конденсат уходит по другой. Таким образом удается сделать равной температуру во всех радиаторах.

Но при этом значительно увеличивается расход труб. Как и водяное, паровое отопление может быть одно или двухконтурным. В первом случае систему используют только для отопления помещений, во втором – еще и для нагрева воды для бытовых нужд. Различается и разводка отопления. Практикуется три варианта:

  • С верхней разводкой. Магистральный паропровод прокладывается выше приборов отопления, от него опускаются трубы к радиаторам. Еще ниже, у самого пола укладывается конденсатопровод. Система является наиболее стабильной и простой в реализации.
  • С нижней разводкой. Магистраль размещается ниже приборов парового отопления. В результате по одной и той же трубе, которая должна быть несколько большего, чем обычно диаметра, в одном направлении движется пар, а в противоположном – конденсат. Это провоцирует гидроудары и разгерметизацию конструкции.
  • Со смешанной разводкой. Труба паропровода монтируется немного выше уровня радиаторов. Все остальное – как в системе с верхней разводкой, благодаря чему удается сохранить все ее преимущества. Главный недостаток – высокая травмоопасность по причине легкого доступа к раскаленным трубам.

При обустройстве схемы с естественным принуждением нужно помнить, что паропровод монтируется с небольшим уклоном в направлении движения пара, а конденсатопровод – конденсата. Уклон должен быть 0,01 — 0,005, т.е. на каждый погонный метр горизонтальной ветки должно приходится 1,0 — 0,5 см уклона. Наклонное положение паро- и конденсатопроводов избавит от шума проходящего по трубам пара и обеспечит свободное стекание конденсата.

Паровые отопительные системы сооружают по однотрубной и двухтрубной схеме. В числе однотрубных преобладают варианты с горизонтальным подсоединением к приборам отопления. В случае сооружения контура с вертикальным присоединением приборов лучше выбрать двухтрубный вариант (+)

По уровню внутреннего давления системы различают две основные разновидности:

  • Вакуумные. Предполагается полная герметичность системы, внутри которой устанавливается специальный насос, создающий вакуум. В результате пар конденсируется при более низких температурах, что делает такую систему относительно безопасной.
  • Атмосферные. Давление внутри контура превышает атмосферное в несколько раз. В случае аварии это крайне опасно. Кроме того, радиаторы, работающие в такой системе, разогреваются до очень высоких температур.

Вариантов обустройства парового отопления много, поэтому каждый может выбрать для своего дома оптимальный вариант с учетом всех особенностей здания.

На рисунке представлена схема разомкнутой системы парового отопления

Как сделать паровое отопление

Немного о паровой системе отопления
Паровое отопление — это такое центральное отопление, в котором тепло переносится водяным паром, образованным в специальном котле. К радиаторам пар поступает по трубопроводам от котла. Сам котел может находиться как внутри помещений, так и и возле него. Исходя из давления на выходе из котла, паровое отопление бывает низкого давления (1-1,7 кгс/см2), высокого давления (1,7-6 кгс/см2) и вакуум-паровое (до 1 кгс/см2). Наиболее распространенными являются системы низкого давления. В системе парового отопления используется свойство водяного пара отдавать не только энергию, полученную при нагреве воды, но также энергию, затраченную на испарение воды. Эта энергия отдается поверхностям радиатора в процессе конденсации воды из пара. Конденсированная в радиаторах и трубах вода возвращается обратно в котел.

Как сделать паровое отопление своими руками: устройство, правила и требования

Система парового отопления.

Иногда ошибочно водяное отопление называют тоже паровым, хотя оно таковым не является из-за разного агрегатного состояния теплоносителя. Удельная теплоотдача при снижении температуры 1 кг водяного пара на 50ºС дает только около 100 кДж тепловой энергии, тогда как конденсированный 1 кг пара позволяет получить больше 2200 кДж такой энергии. Поэтому многие желают знать, как сделать паровое отопление у себя в загородном доме, даче или гараже.

В паровом отоплении пар превращается из воды в паровом котле, который подается в трубопроводы, проходя через паровую турбину. Давление пара и его температура снижается до параметров, безопасных для использования в специальных редукционно-охладительных установках. Температура пара не должна быть выше 130°С. Теплоотдача происходит в радиаторах, конвекторах или трубах (как гладких, так и оборудованных ребрами для увеличения площади теплоотдачи). Конденсат подается к котлу самотеком или с помощью насоса.

Регулирование средней температуры в отапливаемом помещении осуществляется, если это возможно, количеством подаваемого пара. В противном случае производится кратковременное полное прекращение его подачи.

Как сделать паровое отопление своими руками: устройство, правила и требования

Двухтрубная схема разводки системы отопления.

Паровое отопление обладает рядом преимуществ перед другими системами. Это возможность быстрого нагрева системы от минимальной температуры до рабочей, небольшие ее размерные характеристики и относительно меньшие затраты на приобретение приборов системы. Однако есть и некоторые недостатки, к которым относится наличие шума в системе в процессе наполнение паром, отсутствие возможности плавного изменения температуры в отапливаемом помещении, довольно высокая температура поверхностей радиаторов и труб, сложность подключения новых приборов к уже работающей системе.

На сегодняшний день паровое отопление редко устанавливается в жилых помещениях, не используется в помещениях с массовым скоплением людей, как то: больницы, административные и учебные заведения. Но оно может обогревать производственные здания, лестничные площадки, подземные пешеходные переходы. Такую систему отопления можно провести для обогрева коттеджей.

Плюсы и минусы системы – что перевешивает?

  • низкая стоимость и экономическая выгода;
  • систему можно эксплуатировать круглый год, теплоноситель никогда не замерзнет;
  • тепло подается за счет конвекции и излучения, что повышает эффективность;
  • для монтажа могут использоваться трубы с меньшим диаметром и малогабаритные радиаторы;
  • независимо от размеров отапливаемого помещения пар поступает в любую точку отопительной системы, не теряя своей температуры;
  • помещения быстро прогреваются;
  • теплопотери почти сведены к нулю, высокий коэффициент теплоотдачи;
  • возможность соединения с теплым полом.

Выбирая паровой вид отопительной системы, нужно знать о ее недостатках. Во время циркуляции по системе пар создает много шума. Отопительное оборудование может нагреваться до температуры, превышающей 100 градусов, что создает риск получения ожогов при соприкосновении с кожей человека, поэтому радиаторы отопления лучше закрыть защитным экраном. Большая температура нагрева создает риск возникновения опасной аварийной ситуации при порыве. Неустойчивость к коррозийным процессам сокращает срок службы системы.

Как сделать паровое отопление своими руками: устройство, правила и требованияПаровой вид отопительной системы

Особенности обогрева частного дома паром

У тепла, доставляемого паром, есть ряд плюсов, которые привлекают внимание рачительных хозяев:

  • установка конструкции обойдётся сравнительно недорого, ремонт и обслуживание также не требуют много средств и времени;
  • оборудование не занимает большие пространства;
  • помещение нагревается в считаные минуты;
  • практически отсутствуют теплопотери;
  • тепло передаётся по трубам и распределяется не только конвекцией, но и излучением;
  • благодаря эффективности устанавливают малое количество радиаторов и даже обходятся только трубами.

Из-за высокой теплоотдачи уменьшают площадь радиаторов и диаметр труб.

Выбирая конструкцию отопления, следует знать не только плюсы.

Как сделать паровое отопление своими руками: устройство, правила и требования

Есть ряд минусов:

само по себе оборудование шумное; придётся соблюдать осторожность так, как температура труб бывает больше 100 градусов;

поверхности тепломагистрали должны быть закрыты, особенно если в семье дети — чтобы избежать серьёзных ожогов; в помещении будет высокая циркуляция воздуха, устанавливается низкий уровень влажности, что потребует мер по очищению и увлажнению воздуха; при аварии возникает риск получения серьёзных травм — будет бить горячий пар

Требования к трубам

Давление пара в магистралях таких систем может быть на самом деле очень сильным. Поэтому обычные сантехнические полипропиленовые или пластиковые трубы использовать при обустройстве парового отопления нельзя. Применять для сборки подобных систем допускается исключительно самые прочные трубы, изготовленные из:

  • стали;
  • оцинкованной стали;
  • меди.

Обычная сталь — материал прочный. Изготовленные из нее трубы способны выдерживать огромное давление. Однако этот металл в агрессивной влажной среде, к сожалению, очень быстро ржавеет. К тому же при сборке контура из таких труб приходится использовать сварку.

Медные магистрали не ржавеют, отличаются прочностью и могут прослужить долгие годы. Но и стоят они при этом очень дорого.

К плюсам оцинкованных труб, помимо всего прочего, относят то, что они:

  • не подвержены коррозии;
  • стоят дешевле медных;
  • собираются в магистраль с применением не сварки, а резьбовых соединений.

Именно такие удобные в монтаже и долговечные трубы и используются при сборке паровых систем отопления своими руками владельцами загородных домов чаще всего.

2 Преимущества и недостатки

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.

Аргументы «За»

Паровой способ быстро нагревает воздух в доме.

Не обязательно сносить печь, так как кроме затрат сил и времени, может понадобиться капитальный ремонт.

Благодаря отсутствию механизмов, любая регулировка выполняется вручную, значит, техника не будет ломаться, давать сбои.

Это вариант для дачи или загородного дома, так как присутствие там сезонное, а топливо можно запасти заранее. Отопление не отключится из-за плохой погоды, неуплаты за электричество или газ.

Даже если сама печь находится в соседнем здании, реально провести паровую систему. Главное, позаботиться о теплоизоляции.

Как это сделать, наглядно показано в следующем видео:

https://youtube.com/watch?v=aB1duN9-N4c

Виды систем отопления с гравитационной циркуляцией

Несмотря на простое устройство системы водяного отопления с самоциркуляцией теплоносителя, существует как минимум четыре, пользующихся популярностью, схемы монтажа. Выбор типа разводки зависит от характеристик самого здания и ожидаемой производительности.

Чтобы определить, какая схема будет работоспособной, в каждом отдельном случае требуется выполнить гидравлический расчет системы, учесть характеристики отопительного агрегата, рассчитать диаметр трубы и т.п. При выполнении вычислений может потребоваться помощь профессионала.

Закрытая система с самотечной циркуляцией

В странах ЕС, системы закрытого типа пользуются наибольшей популярностью среди других решений. В РФ схема пока не получила широкого применения. Принципы действия водяной системы отопления закрытого типа с безнасосной циркуляцией заключается в следующем:

  • При нагревании теплоноситель расширяется, происходит вытеснение воды из контура отопления.
  • Под давлением жидкость поступает в закрытый мембранный расширительный бак. Конструкция емкости представляет полость, разделенную мембраной на две части. Одна половина бачка заполнена газом (в большинстве моделей используется азот). Вторая часть остается пустой для наполнения теплоносителем.
  • При нагревании жидкости создается давление, достаточное, чтобы продавить мембрану и сжать азот. После остывания, происходит обратный процесс, и газ выдавливает воду из бачка.

В остальном, системы закрытого типа, работают, как и остальные схемы отопления с естественной циркуляцией. В качестве минусов можно выделить зависимость от объема расширительного бака. Для помещений с большой отапливаемой площадью, потребуется установить вместительную емкость, что не всегда целесообразно.

Открытая система с самотечной циркуляцией

Система отопления открытого типа отличается от предыдущего типа только конструкцией расширительного бака. Данная схема чаще всего использовалась в старых зданиях. Преимуществами открытой системы является возможность самостоятельного изготовления емкости из подручных материалов. Бачок, обычно имеет скромные габариты и устанавливается на кровле или под потолком жилой комнаты.

Главным недостатком открытых конструкций является попадание воздуха в трубы и радиаторы отопления, что приводит к усилению коррозии и быстрому выходу из строя греющих элементов. Завоздушивание системы также частый «гость» в схемах открытого типа. Поэтому, радиаторы устанавливаются под углом, обязательно предусматриваются краны Маевского, для стравливания воздуха.

Однотрубная система с самоциркуляцией

Однотрубная горизонтальная система с естественной циркуляцией имеет низкую теплоэффективность, поэтому используется крайне редко. Суть схемы такова, что подающая труба последовательно подключена к радиаторам. Нагретый теплоноситель поступает в верхний патрубок батареи и выводится через нижний отвод. После этого тепло поступает к следующему узлу отопления и так до последней точки. От крайней батареи к котлу возвращается обратка. Преимуществ у данного решения несколько:

  1. Отсутствует парный трубопровод под потолком и над уровнем пола.
  2. Экономятся средства на монтаж системы.

Недостатки такого решения очевидны. Теплоотдача радиаторов отопления и интенсивность их нагрева снижается по мере отдаленности от котла. Как показывает практика, однотрубная система отопления двухэтажного дома с естественной циркуляцией, даже при соблюдении всех уклонов и подбора правильного диаметра труб, зачастую переделывается (посредством монтажа насосного оборудования ).

Двухтрубная система с самоциркуляцией

Двухтрубная система отопления в частном доме с естественной циркуляцией, имеет следующие конструктивные особенности:

  1. Подача и обратка проходят по разным трубам.
  2. Подающий трубопровод подсоединен к каждому радиатору через входной отвод.
  3. Второй подводкой батарея подключается к обратке.

В результате, двухтрубная система радиаторного типа дает следующие преимущества:

  1. Равномерное распределение тепла.
  2. Отсутствие необходимости в добавлении секций радиатора для лучшего прогрева.
  3. Проще выполнить регулировку системы.
  4. Диаметр водяного контура, по крайней мере, на размер меньше чем в однотрубных схемах.
  5. Отсутствие строгих правил установки двухтрубной системы. Допускаются небольшие отклонения относительно уклонов.

Главным достоинством двухтрубной системы отопления с нижней и верхней разводкой является простота и одновременно эффективность конструкции, что позволяет нивелировать ошибки, допущенные в расчетах или во время проведения монтажных работ.

Принцип работы

В качестве источника тепла может быть печь или котел, где вода нагревается до 100° C и начинает испаряться. Затем пар по трубам поступает в батареи и остывает, образуя конденсат. Образовавшаяся в результате этого вода, по обратной трубе стекает в теплообменник.

Паровой котел

Выбирая в качестве водонагревателя котел, следует учитывать его производительность, которая зависит от площади помещения. Иными словами, чем больше отапливаемая площадь, тем мощнее должен быть котел.

В тех домах, в которых уже установлено паровое отопление, чаще всего используется твердотопливный котел. Газовый теплогенератор обладает наиболее высокой эффективностью, а вот использовать электрокотел для обогрева частного дома или другого помещения экономически невыгодно из-за высоких затрат на электроэнергию.

Печь

Если в частном доме уже есть печь, ее можно успешно использовать в качестве теплоисточника. Во-первых, демонтаж печного оборудования может повлечь дополнительные растраты на ремонт. Во-вторых, уголь и дрова – это дешевые энергоносители. И в-третьих, работа печи не зависит от централизованного газо- и электроснабжения.

В качестве парогенератора применяется теплообменник, который нужно сделать самостоятельно или заказать. Сама конструкция состоит из металлических труб, сваренных между собой. Ключевым моментом является проверка теплообменника для печки на герметичность.

Для этого заливают в устройство керосин, а места швов обводят мелом. Если мел потемнел, значит, туда проник керосин и использовать такой прибор для системы парового отопления нельзя.

Разновидности твердотопливных котлов

Принцип действия твердотопливных котлов позволяет им быть частью различных современных схем. Речь идет как о самых простых одноконтурных приборах, так и о мощнейших многофункциональных агрегатах с высокой производительностью. Существует несколько способов классификации твердотопливного оборудования.

Как сделать паровое отопление своими руками: устройство, правила и требования

По материалу изготовления:

  1. Из стали. Стоимость на стальные приборы ниже, чем на чугунные. К тому же они более просты в обслуживании: чистка проходит без особых проблем. Из недостатков можно выделить чувствительность моделей к температуре в обратной трубе: она должна быть не менее +60 градусов. Это предусматривает использование специальных клапанов для поддерживания необходимого температурного режима путем подмешивания в обратку горячей воды из подающей трубы.
  2. Из чугуна. Отличаются более высокой долговечностью, однако требуют сложный уход. Использование чугунных твердотопливных котлов рекомендуется в случае их непрерывного использования. Приобретение сверхнадежного чугунного агрегата только для аварийных случаев является непрактичным решением. С подобными задачами в состоянии справиться более дешевые стальные модели.
Оцените статью