Особенности устройства парового отопления в частном доме. Характеристика обогрева

Особенности устройства парового отопления в частном доме. Характеристика обогрева

Несмотря на то, что первую систему парового отопления создали в Европе, русский инженеры подхватили эту идею. В 1816 г, в Петербурге оборудовали обогрев теплицы паром. К 1900 г большинство элитных и доходных домов имели централизованное отопление, водяное или паровое.

В современных многоэтажных домах практикуется водяное отопление. В системе циркулирует горячая вода. Что такое обогрев паром? Каковы принципы работы системы?

Паровое отопление подразумевает обогрев помещения с помощью пара. Он заменяет в трубах и радиаторах воду. Этот обогрев используют в частных домах, на предприятиях, для обогрева теплиц, гаражей. Принципиальная схема парового отопления заключается в следующем:

1. В котле находится вода. Она подогревается с помощью горелки.
2. При закипании образуется пар, который нагнетается в трубы и в радиаторы помещения.
3. Отдавая тепло, пар охлаждается, преобразуясь в конденсат.
4. Конденсат оседает на нижней стенке трубы.
5. Трубу устанавливают под небольшим наклоном к котлу, чтобы конденсат вновь попал в котёл.
6. Процесс повторяется.
7. Вода, которая оседает в трубах, имеет высокую температуру. Её можно использовать для технических нужд или для обогрева небольших комнат, хозяйственных построек.
8. Если конденсат возвращается в котёл под действием гравитации, то схема является закрытой.
9. В некоторых случаях воду, которая скапливается в трубах, отводят в отдельный котёл принудительно. Для этого используют насос. Данная система имеет открытую схему.

Самостоятельно устанавливать подобного вида обогрев не рекомендуют. Необходимо изучить, схему парового отопления, как оно работает. Тщательно продумывают все соединительные узлы и оборудование, которое призвано контролировать все процессы системы.

Принцип работы парового отопления не сложен, но для топки, в которой нагревается вода, рекомендуют оборудовать отдельное помещение, котельную. Стены сооружают из огнеупорного материала. Они должны выдержать 75 мин. под воздействием огня. Материал для двери должен выдержать не менее 30 мин. воздействия огня. В котельной обязательно предусматривают вентиляцию.

Паровое отопление своими руками. Проект – прежде всего

Принимая решение о создании парового отопления, надо отдавать себе отчет, что в данном случае теплоносителем будет пар со всеми связанными с этим особенностями. Среди них необходимо отметить самую главную – повышенную температуру радиаторов, следствием чего является значительная вероятность получения ожога в случае прикосновения. Но оставив в стороне всевозможные доводы за и против, просто посмотрим, как можно стать обладателем парового отопления, своими руками проведя его в частном доме.

Проект отопления двухэтажного коттеджа

О котле

Как и положено в любом серьезном деле, начинать надо с проекта. Первым делом необходимо определить мощность теплового котла. Она зависит от площади дома. Так, при площади, не превышающей двухсот кв.м., достаточно будет мощности до двадцати пяти  киловатт, при площади дома до трехсот кв. м. уже потребуется мощность до тридцати киловатт. Основываясь на подобных данных, выбирается паровой котел. Кроме его мощности надо учесть такие факторы:

• вид топлива, используемого для работы (уголь, дрова, торф, газ, солярка и т.д.);
• возможность получения горячей воды для хозяйственных нужд.

Выбор котла будет одной из основных задач, от успешного решения которой зависит ответ на вопрос, как правильно сделать паровое отопление.

О схеме отопления

Ее надо также определить перед началом проведения работ. Схема парового отопления зависит от:

• размера обогреваемой площади;
• количества и расположения батарей отопления, фильтров, вентилей и регулирующей арматуры, контролирующих приборов и т.д., всего, что необходимо для нормального функционирования подобной системы;
• возможностей для размещения оборудования;
• где и как будет располагаться отопительный котел.

Вопрос выбора  конкретного варианта отопления достаточно сложный, возможно не лишним в этой ситуации будет

Трубы для парового отопления

Как уже упоминалось, при паровом отоплении вся система характеризуется повышенной температурой, поэтому использование синтетических труб невозможно, они не рассчитаны на работу при таких ее значениях. Так что, определяя как сделать паровое отопление, необходимо особое внимание уделить выбору труб,  он хоть и небольшой, но есть.

1. Стальные трубы. Для их применения нужно сварочное оборудование. Достоинством труб является высокая механическая прочность и способность переносить значительные воздействия, однако они подвержены коррозии.
2. Медные. Для их монтажа используется пайка, отличаются высокой ценой.
3. Оцинкованные и нержавеющие трубы. Соединяют достоинства предыдущих, стыковка осуществляется при помощи резьбы, устойчивы к возникновению коррозии, но обладают повышенной ценой.

Для облегчения дальнейшей работы необходимо определить, где разместить радиаторы (или другие приборы, если отдадите им предпочтение), длину труб, места расположения переходников, ответвлений, коллекторных распределителей и т.д. Короче, схема подключения парового отопления должна быть разрисована на бумаге с указанием всех необходимых подробностей (оборудование, длина труб и т.д.).

О цене подобной системы

После выполнения проекта и появления ясности, какое оборудование надо использовать, можно определить ваши затраты. Без привязки к конкретным условиям, оборудованию, трубам, объемам монтажных работ, сказать конкретно, сколько стоит провести паровое отопление, невозможно.

Единственное, что можно отметить, так это свидетельство экспертов, что подобная система обогрева стоит дешевле обычной, хотя она и не разрешена к использованию в жилых помещениях.

Паровое отопление в квартире. Разновидности схем

На практике применяются разнообразные схемы монтажа отопительной системы. По способу возврата конденсата различают следующие виды инженерных коммуникаций:

1. с закрытой или замкнутой разводкой;
2. разомкнутое или открытое отопление.

В случае использования первой схемы конденсат возвращается на котельное оборудование в автоматическом режиме. При монтаже автономного отопления загородного дома необходимо применять трубопроводы повышенного диаметра. Потоки жидкости направляются на тепловое оборудование без насоса. Во втором случае конденсат поступает в специальный резервуар, здесь он превращается в жидкость и перекачивается по трубах к котлу при помощи циркуляционного насоса.

Паровое отопление, установленное в одноэтажном или двухэтажном загородном доме можно условно разделить на виды в зависимости от интенсивности давления пара:

• инженерные системы с высоким давлением порядка 600 кг/м2;
• отопление с низким давлением пара в пределах 170 кг/м2;
• схемы с вакуумно-паровым давлением, не больше 1кг/м2.

Важную роль играет выбор отопительной системы, она может быть однотрубной или двухтрубной. В первом случае весь рабочий процесс, связанный с прогревом помещений, образованием конденсата и подачи теплоносителя на одноконтурный или двухконтурный котёл проходит в одной трубе. Главным минусом устройства такой схемы считаются посторонние звуки в контуре.

Основным отличием однотрубной и двухтрубной системы отопления является замкнутый рабочий цикл в разводке с двумя трубами. В данном случае один из трубопроводов используется для подачи горячего пара на радиаторы, второй отводит конденсат к котлу. Для проверки работоспособности контура и очистки от загрязнений необходима опрессовка системы. Эту операцию можно провести при помощи компрессора для промывки отопления.

Важно! Температурные показатели в жилых помещениях регулируются при помощи специальных вентилей для двухтрубной системы. В однотрубной схеме температуру можно регулировать только при помощи увеличения или уменьшения производительности котла.

Водяное отопление в частном доме. Варианты обогрева жилого дома

Общеизвестный и самый распространенный способ отопить собственный дом или квартиру – сделать водяную систему. Принцип действия: теплоноситель нагревается котлом либо другим источником, затем по трубам передается отопительным приборам – радиаторам, теплым полам (сокращенно – ТП) или плинтусным обогревателям.

Примечание. Водяное отопление используется в 99% многоквартирных домов и административных зданий. Практикуется 2 способа подачи теплоносителя – из централизованной городской сети либо от индивидуальной котельной, обслуживающей конкретное сооружение.

Помещенный внутрь печки теплообменник нагревает воду, направляемую насосом к батареям

Теперь перечислим альтернативные варианты обогрева:

1. Печной. Устанавливается металлическая буржуйка или строится полноценная кирпичная печь. При желании в топку либо дымовые каналы печки встраивается водяной контур (показан выше на фото).
2. Чисто электрической — конвекторы, инфракрасные и масляные обогреватели, спиральные тепловентиляторы. Более современный способ – устройство греющих полов с применением резистивных кабелей либо полимерной пленки. Последнюю называют инфракрасной, карбоновой.
3. Воздушный. Источник тепла прогревает очищенный фильтрами уличный воздух, который принудительно нагнетается в комнаты мощным вентилятором. Более простой и дешевый вариант – установка в жилых помещениях газовых конвекторов.
4. Комбинированный — печь на дровах + электрообогреватели любого типа.

Схема обогрева ванной комнаты электрическими теплыми полами

Чтобы двигаться дальше, нужно решить, какой вид отопления лучше – выгоднее, эффективнее, удобнее. Мы однозначно рекомендуем выбрать водяную систему. Причины:

• для нагрева воды можно использовать любой энергоноситель либо комбинировать несколько видов топлива, устанавливая 2—3 котла;
• при высоких требованиях к дизайну интерьера трубная разводка монтируется скрытым способом, вместо батарей применяются плинтусные нагреватели или контуры ТП;
• возможность организовать горячее водоснабжение (ГВС) — установить двухконтурный котел либо бойлер косвенного нагрева (в зависимости от количества потребляемой воды);
• к системе можно подключить альтернативные источники энергии – солнечные коллекторы, тепловой насос;
• при необходимости отопление в частном доме делается полностью автономным – трубы прокладываются по самотечной (гравитационной) схеме плюс ставится котельный агрегат, не требующий подключения к электросети;
• система хорошо поддается регулировке, автоматизации и дистанционному управлению через сотовую связь либо интернет.

Единственный недостаток водяных сетей – стоимость монтажа, оборудования и запорно-регулирующей арматуры. Закупка и подключение электрических нагревателей обойдется дешевле, но ограничение в плане выбора топлива приведет к увеличению эксплуатационных расходов.

Строительство кирпичной печи – мероприятие дорогостоящее и трудоемкое. Доступная по цене железная буржуйка обогреет 2—3 смежных комнаты, потому сгодится лишь для дачи или бытовки.

Паровое отопление от печки своими руками

Чтобы не монтировать отопительный котел для устройства системы парового отопления и тратить на это денежные средства, можно использовать имеющуюся в доме печь.  Она будет выступать в качестве теплоисточника с недорогим твердым топливом, к тому же, она не зависит от центрального газо- и электроснабжения.

Парогенератором выступает теплообменник, который можно изготовить на заказ или самостоятельно. Недостатки печи-парового котла такие же, как у обычной печки или камина: отсутствие возможности точной регулировки температуры нагрева, отсутствие полной пожаробезопасности,  а также возможность задымления помещения из-за неправильной растопки.

Таким образом, недостатков у печи-котла столько же, как у обычной, а преимуществ гораздо больше.

Паровое отопление от печки

Перед тем, как от печки сделать паровое отопление, необходимо проверить теплообменник на предмет герметичности. Сделать это можно следующим образом: внутрь устройства заливают керосин, швы при этом обводятся мелом. Места, где мел потемнел, означают протечку, а значит, использовать это устройство для системы парового отопления нельзя.

Для отведения парового отопления от печки понадобятся следующие составляющие:

• Батареи отопления. Их количество должно быть равно числу окон помещения.
• Теплообменник
• Медные или оцинкованные трубы для отвода конденсата и паропровода.
• Запорная арматура (краны для спуска воздуха, вентили)
• Соединительная арматура: колена, трубные хомуты, фитинги.
• Кронштейны для радиаторов
• Гидравлический затвор
• Редукционно-охладительная установка, с помощью которой пар переводится в жидкое состояние.
• Редуктор для снижения давления внутри системы.
• Насос для принудительной циркуляции жидкости.
• Инверторный сварочный аппарат

Перед тем, как приступить к работам, предварительно разрабатывается схема подключения и монтаж труб. На чертеже определяется место расположения печи-котла, от которой далее прокладывается схема разводки со всеми необходимыми элементами подключения.

Для отопления площади не больше 80  кв.м. подходит однотрубная схема подключения радиаторов. При таком способе подключения конвекторы нагреваются последовательно, первый из них сильнее прочих. Двухтрубная схема подходит для отопления помещений больше 80 кв.м.

и двухэтажных домов. Трубы при этом подсоединены к конвекторам параллельно. Если планируется установить систему по принципу естественной циркуляции, теплообменник должен быть расположен ниже всех конвекторов и труб под углом наклона.

При этом требуется монтаж насоса для бесперебойной циркуляции отопительной системы.

После того, как схема разработана и все конструктивные элементы, необходимые для сборки отопительной системы, учтены, можно составить смету на покупку материалов и приступать к работе.

После того, как схема разработана и все конструктивные элементы, необходимые для сборки отопительной системы, учтены, можно составить смету на покупку материалов и приступать к работе.

Паровое отопление в частном доме на дровах. Пошаговая инструкция

Сделать своими руками паровое отопление на дровах в частном доме можно, если владеть навыками работы с газосваркой. Допустимо соединительные стыки варить и электросваркой, но для этого нужно быть мастером высокой квалификации.

Но нет в продаже котлов, работающих на дровах, которые вырабатывают пар. Все предложения касаются только водяного отопления. Поэтому агрегат, который будет вырабатывать пар, придется делать самостоятельно. И здесь можно использовать стандартную печь – металлическую или возведенную из кирпича.

Необходимые материалы и инструменты

Перед тем как сделать паровое отопление на дровах в частном доме, нужно подготовиться. Из материалов нужны будут:

1. Бесшовная труба из углеродистой стали. Можно использовать и другие бесшовные аналоги, например, легированные, но углеродистая по техническим характеристикам им не уступает. А вот цена ниже. Единственное предупреждение – ее нельзя использовать в отопительных сетях с давлением пара выше 6 атм. В частном доме такого давления нет. Толщина стенки – 5,5 мм минимум.
2. Отводы и другие фитинги из той же стали, но с большей толщиною стенки. Потому что на них воздействуют большие нагрузки.
3. Запорная арматура для парового отопления на дровах. Изготавливается из нержавеющей стали. Способ соединения в основном фланцевый.
4. Бак для конденсата. Лучше тоже приобрести готовую емкость из нержавеющей стали. Можно б/у. Можно изготовить своими руками из листа нержавейки. Но проще купить.
5. Радиаторы и кронштейны, на которые они будут монтироваться.

Из инструментов потребуются:

• газосварочный аппарат;
• сварочная проволока;
• молоток;
• дрель или перфоратор;
• рулетка, строительный уровень;
• болгарка, отрезной и шлифовальный круг.

Монтаж и сборка

Перед тем как начать монтаж парового отопления в частном доме на дровах, нужно составить схему расположения всех элементов системы. Это радиаторы, печь, бак для сборки конденсата, трубы и запорной арматуры.

Так как паровая система является часто самотечной, то бак и печь должны располагаться ниже радиаторов, особенно ниже обратного контура. При этом емкость для конденсата должна располагаться выше теплообменника внутри печки. Если последнее соответствие невозможно, тогда между двумя узлами устанавливается насос, который будет перекачивать конденсат из бака в теплообменник.

Если за основу нагревательного оборудования была выбрана печь в частном доме, работающая на дровах, то для нее нужно своими руками изготовить теплообменник. Это устройство, в котором вода будет превращаться в пар.

Здесь надо учитывать один момент – чем больше площадь соприкосновения воды с огнем, тем быстрее и в большем количестве будет образовываться пар. Поэтому существует несколько разновидностей конструкций теплообменников. Самый простой – спираль. Но тут возникает сложность в изготовлении, потому что толстостенную трубу свернуть в спираль дома без специального оборудования практически невозможно.

Поэтому для парового отопления на дровах в частных домах выбираются другие конструкции. Одна из них показана на фото ниже. Обратите внимание на большое количество трубных элементов. Чем их больше, тем эффективнее происходит преобразование воды в пар. При этом огонь в печи от дров должен охватывать всю конструкцию. Нельзя допускать, чтобы какая-то часть интенсивно не нагревалась.

Готовый теплообменник надо проверить на герметичность стыков. Есть 2 способа:

1. Залить внутрь воду и создать давление насосом 3-5 атм, закрыв противоположный патрубок герметично.
2. Залить внутрь керосин – эта горючая жидкость найдет для своего выхода даже микронное отверстие.

Любой проявивший себя дефект надо исправить. В таком техническом состоянии теплообменник устанавливать в систему парового отопления нельзя.

Если все дефекты и изъяны исправлены, или они не были найдены, то теплообменник устанавливается в печь с выводом трубных патрубков за ее пределы. Далее проводится монтаж радиаторов. Их распределяют по комнатам частного дома, где устанавливают на одном уровне.

Монтаж производится четко по горизонтали, для чего используется строительный уровень. Установка на кронштейны, которые сами монтируются к стене на саморезы и пластиковые дюбели. Можно использовать дюбели металлические.

Далее производится обвязка установленных блоков. Радиаторы между собой и нагревательным оборудованием соединяются стальными трубами. Так как пар движется по подающему контуру под давлением, то выверять уклон труб подачи не надо. Здесь важнее учитывать их расположение в плане декоративного наполнения комнаты частного дома. Идеально – их не должно быть видно, что получается не всегда.