Как правильно сделать правильно паровое отопление?

Под паровым отоплением подразумевается система, в которой в роли носителя тепла выступает разогретый водяной пар. Такое отопление широко использовалось в ХІХ веке в жилых зданиях. Вскоре пар заменили водой, но название системы (в нашем случае – ошибочное) осталось прежним.

Отопление паром

Водяной пар эффективно транспортирует и переносит тепло, но от такого отопления отказались по причине сильного нагрева отопительного оборудования (его температура превышала 100ᵒС). Любое прикосновение к поверхности прибора вызывало ожог, а разрыв магистрали приводил к серьезнейшим травмам и даже летальному исходу.

Паровое отопление в частном доме

Обратите внимание! Ввиду всего этого на сегодняшний день паровое отопление (в изначальном своем виде) запрещено к использованию в общественных жилых помещениях.

Тем не менее, запрет не касается частных домов, поэтому любой может делать так, как пожелает. Но перед принятием столь серьезного решения следует взвесить все за и против.

Запрет не касается частных домов, поэтому каждый может делать так, как пожелает

Преимущества системы

  1. Цена подобной системы достаточно низкая.
  2. Паровое отопление не размораживается, поэтому возможно круглогодичное его использование без риска замерзания теплоносителя.
  3. Потери тепла в теплообменниках практически сведены к нулю.
  4. В такой системе энергия передается путем излучения и конвекции. Для сравнения: в водяной преобладает именно конвекционная составляющая, в то время как теплопередача у радиаторов достаточно низкая.
  5. В ходе установки могут использоваться радиаторы и трубы меньшего размера/диаметра.

Недостатки

Но есть и минусы, о которых нужно знать перед установкой.

  1. Циркулирующий по системе пар создает шум.
  2. Температура отопительного оборудования может превышать 100ᵒС.
  3. При прорыве возникает повышенная аварийная опасность.
  4. Подверженность коррозии.

Принцип работы

Тепловым генератором в паровом отоплении является котел, функционирующий при низком давлении – он образует горячий пар и передает его по магистралям. При движении пар конденсируется и оседает на стенках приборов, отдавая большое количество тепла – в этом и заключается секрет высокой производительности системы.

Котел

Обратите внимание! При конденсации 1 кг пара выделяется свыше 2 400 кДж энергии, в то время как при остывании такого же количества пара на 50ᵒС образуется всего 110 кДж. Сам конденсат по оседании стекает вниз и попадает в теплогенератор естественным путем или же при помощи циркуляционного насоса.

Давление пара зависит от типа системы:

  • в обычном паровом отоплении оно выше атмосферного, но не превышает 6 атм.;
  • в вакуумных системах оно ниже атмосферного.

Регулировка подачи тепла осуществляется путем изменения интенсивности парообразования. Если возникает необходимость, подачу попросту перекрывают, что создает условия для остывания дома.

Отопительным оборудованием здесь выступают традиционные радиаторы из чугуна или стали, а также оребреннные трубы.

Радиаторы из чугуна

Труба ребристая

По другой классификации паровой обогрев может быть:

  • закрытым – в данном случае конденсат возвращается естественным путем, для чего используются трубы большего диаметра;
  • открытым – здесь вода скапливается в специальной емкости и перекачивается с помощью насоса.

Паровое отопление своими руками

Обустройство парового отопления состоит из двух этапов – проектировки и собственно установки.

Этап 1. Проектирование системы

Проектирование системы

Еще раз напоминаем об особенностях использования пара в качестве теплоносителя – это высокая температура трубопровода и радиаторов, а также повышенная аварийность. Когда все за и против взвешены, можно начинать работу. Вначале создается проект будущей системы.

Котел

Котел дровяной

Вначале определяется требуемая мощность теплового генератора. При этом учитывается площадь дома – если она не превышает 200 м², то вполне достаточно прибора мощностью в 25 кВт, но если она колеблется между 200 м² и 300 м², то потребуются минимум 30 кВт. Исходя из этой информации, подбирается котел. При покупке следует учитывать приведенные ниже факторы:

  • тип топлива, которое будет использоваться;
  • возможность нагрева воды для бытовых нужд.

Обратите внимание! Выбор отопительного котла – это один из важнейших этапов обустройства парового отопления.

Отопительная схема

Двухпроводная система с верхней разводкой

Однопроводная система с нижней разводкой

Схема открытой системы отопления

Со схемой также нужно определиться заранее. Выбор того или иного варианта зависит от:

  • месторасположения котла;
  • площади обогреваемого помещения;
  • условий для установки отопительных приборов;
  • необходимого количества этих приборов.

Словом, это достаточно сложный выбор, в котором поможет приведенный ниже видеоматериал.

Видео – Особенности работы со стальными трубами

Трубы

Для парового отопления недопустимо применение обычных сантехнических труб ввиду высокой температуры всей системы. По этой причине выбору труб следует уделить большое внимание, пускай он и небольшой.

  1. Медные трубы характеризуются отличной теплопроводностью и высокой стоимостью. Монтаж осуществляется посредством пайки.

    Медные трубы

  2. Преимуществом стальных труб считается устойчивость к агрессивным средам и механическому воздействию, недостатком – подверженность коррозии. Для их установки требуется сварочный аппарат.

    Стальные трубы

  3. Оцинкованные изделия сочетают в себе положительные качества предыдущих – они не ржавеют и стоят относительно недорого. Состыковка труб осуществляется резьбовым соединением.

    Оцинкованные изделия

С целью облегчения монтажных работ на этапе проектировки нужно определить:

  • месторасположение радиаторов;
  • длину трубопровода;
  • места установки распределителей, разветвлений магистрали, переходников и проч.

Обратите внимание! Все эти данные переносятся на бумагу. Составляется примерный эскиз парового отопления, где указываются все необходимые подробности.

Цена вопроса

После составления проекта определяются будущие затраты. Трудно сказать, во сколько обойдется оборудование подобной системы, без привязки к отопительным приборам, объемам работ и конкретным условиям. Отметим лишь, что, по мнению экспертов, паровое отопление в любом случае обойдется дешевле обычного водяного.

Этап 2. Монтажные работы

Шаг 1. Вначале на основании эскиза чертится точная схема разводки.

Схема разводки отопления

Шаг 2. Далее устанавливаются радиаторы. Их рекомендуется размещать под окнами – это позволит не только обогреть стекло, но и предотвратить запотевание и, как следствие, смещение «точки росы».

Подключение многосекционного радиатора

Установка радиатора отопления

Установка радиатора отопления

Далее устанавливаются радиаторы

Шаг 3. Крепится расширительный бак. Его необходимо подключить к трубопроводу, ведущему от теплогенератора до радиаторов. Еще один важный момент: бак нужно установить в наивысшей точке отопительной системы.

Крепление расширительного бака

Крепление расширительного бака

Он может быть закрытым и открытым, с переливом и без него.

Обратите внимание! Профессионалы советуют устанавливать именно открытый бак, притом в максимальной близости от отопительного котла. Хотя такая схема вполне может подойти и для прибора закрытого типа.

Шаг 4. Производится установка трубопроводов. Это происходит следующим образом: труба подводится к радиатору, обрезается при необходимости, после чего соединяются выводы и вводы. Затем труба аналогичным образом подводится от первого радиатора ко второму, затем от второго к третьему и т. д.

Обратите внимание! Каждый радиатор рекомендуется оборудовать краном Маевского для удаления образовавшихся воздушных пробок.

Шаг 5. Контур замыкается, то есть подводится к началу – теплогенератору. Важно, чтобы котел был оборудован фильтром и (при необходимости) циркуляционным насосом.

Вихревой теплогенератор

Шаг 6. Далее нужно установить сам котел. Довольно часто к загородным домам примыкают автомобильные гаражи. Отопительный прибор можно установить в одном из таких гаражей.

Монтаж отопительного котла

Обратите внимание! Горячий водяной пар может идти от котла, смонтированного в любом удобном месте – в гараже, летней кухне или же в самом доме. На качестве отопления это не скажется, а финансовая сторона вопроса полностью зависит от необходимой длины трубопровода.

В таком случае установка теплогенератора ничем не отличается от аналогичной процедуры в жилом помещении. При этом узел залива/слива можно оборудовать на любом участке магистрали. Данный узел необходим для слива теплоносителя по окончании отопительного сезона или же перед ремонтом системы.

Видео – Установка отопительного котла

Шаг 7. Проводится тестирование всех отопительных приборов. Если они новые, то для пробного запуска желательно пригласить специалиста.

Система «теплого пола»

«Теплый пол» обретает в последнее время все большую популярность. Зачастую его создают на основе электрического отопления, но при желании можно использовать и водяное. Установка такой системы – процедура сложная и трудоемкая. Под напольное покрытие укладываются полипропиленовые трубы (можно использовать и металлопластик), по которым будет циркулировать горячий теплоноситель.

Система «водяной теплый пол»

Также необходимо установить комнатный термостат – с его помощью будет регулироваться температура.

Коллекторная группа

Схема разводки и установки регулятора

Подобная вариация системы «теплого пола» имеет массу достоинств по сравнению с электрической, главными из которых являются низкая стоимость и незначительная энергоемкость.

Выводы

Применение горячего пара вряд ли можно отнести к популярным видам отопления, к тому же, согласно действующему законодательству использовать его в жилых и общественных зданиях запрещается. Но иногда в целях экономии его все же устанавливают в гаражах, хозяйственных постройках и даже в частных домах.

В каждом доме должно быть тепло, иначе жить в нем будет очень некомфортно, даже если он будет очень просторным и красивым. Владельцы решают проблему обогрева по-разному, исходя из собственных возможностей и климатических условий.

Некоторые обустраивают в домах паровое отопление: своими руками собрать такую систему достаточно просто. Как это сделать? Попробуем разобраться.

Паровое отопление: как это работает

Многие путают систему парового и водяного отопления. Действительно, внешне они очень похожи. В обоих случаях обязательно присутствует котел, трубы и радиаторы. Но для паровой системы в качестве теплоносителя выступает пар, для водяной – вода.

В этом коренное отличие двух систем. Котел не нагревает, а испаряет воду, получившийся пар движется по трубам к радиаторам.

Галерея изображений

Фото из

В системах парового отопления в качестве теплоносителя используется сухой пар, который при конденсации выделяет тепло

Для направленного движения пара, выходящего из котла, устанавливаются паропроводы. По ним теплоноситель поступает в помещения

В системах парового отопления котел разогревает теплоноситель до 130 градусов, что требуется учитывать при выборе нагревательного агрегата

Для устройства системы парового отопления подбирают приборы, способные работать в заданных температурных условиях. Важный фактор для выбора — емкость, т.к. внутри прибора пар конденсируется и уменьшается в объеме в 400 — 1500 раз

Ощутимое сокращение объема теплоносителя позволяет устраивать конденсатопроводы намного уже, чем паропроводы, выполнять трубы для транспортировки конденсата из пластика

Нередко в качестве приборов парового отопления используются просто трубы большого диаметра, из которых конденсат перетекает сначала в конденсатные баки, затем в котлы

Для увеличения теплоотдачи трубы оснащаются металлическими ребрами. Так увеличивают эффективность в десятки раз

Так как трубы в паровых отопительных контурах также производят передачу тепла в окружающую среду, системы устраивают преимущественно открытым способом. Исключением являются случаи близкого расположения к газовым трубам и приборам

Принцип работы парового отопления

Движение пара к потребителю

Котел для подготовки теплоносителя

Выбор приборов для парового отопления

Учет разницы температур на участках

Традиционные приборы парового отопления

Повышение теплоотдачи

Открытая схема сборки трубопровода

Внутри них происходит остывание и конденсация пара. В процессе конденсации килограмм пара выделяет больше 2000 кДж тепла, тогда как остывающая на 50С вода даст только 120 кДж. Понятно, что теплоотдача пара в разы больше, что объясняет высокую эффективность отопления такого типа. Конденсат, образующийся внутри радиаторов, стекает в нижнюю часть деталей и самотеком движется в сторону котла.

По способу возврата превратившегося в конденсат теплоносителя все виды паровых отопительных систем делятся на две разновидности:

  • Замкнутая. В этом случае разрывы в контуре отсутствуют, и конденсат стекает по трубам, проложенным под определенным углом, непосредственно в котел для последующего нагрева.
  • Разомкнутая. Система отличается наличием накопительного резервуара, куда попадает конденсат из радиаторов. Из этого бака он при помощи насоса закачивается обратно в котел.

По способам сборки и разводки труб паровые отопительные контуры подразделяются на виды, абсолютно аналогичные водяным системам.

Принцип работы системы парового отопления очень прост: в качестве теплоносителя используется пар, полученный в парогенераторе

По параметрам абсолютного давления системы отопления паром делятся на разновидности высокого давления с избыточным показателем >0,07 МПа; низкого давления с избыточным давлением в интервале 0,005—0,07 МПа; вакуумные с абсолютным давлением 

Все больше людей убеждаются, что автономный способ обогрева квартиры или дома является более экономичным, чем централизованный. Паровое отопление своими руками – одна из сложных задач, но вполне выполнимая, если иметь элементарные навыки работы с электроинструментом. Еще до работ по монтажу необходимо произвести расчеты и закупку необходимых составляющих.

Суть вопроса

Водяное отопление

Некоторые путаются и считают, что на самом деле правильное название такой системы – водяное отопление, а приставка «паровое» осталась с прошлых времен, когда отопление осуществлялось за счет промышленных котельных, которые производили большие объемы пара. На самом деле и сегодня присутствуют котлы, которые обеспечивают отопление помещений при помощи преобразования жидкости в два агрегатных состояния. Сильными сторонами этого решения являются:

  • двойная передача тепла – путем конвекции, а также инфракрасного излучения;
  • минимальные потери в теплообменнике при передаче энергии от источника;
  • высокая надежность;
  • отсутствует опасность разморозки системы в холодное время года;
  • возможность применения в любое время года;
  • продолжительный срок службы без сбоев.

Некоторыми недостатками являются:

  • относительно высокая температура труб и радиаторов;
  • серьезные последствия при прорыве;
  • некоторые сложности при монтаже;
  • высокая подверженность коррозии.

Суть функционирования и высокого КПД заключается в том, что пар, проходя по магистрали, конденсируется и оседает, при этом выделяется большое количество тепловой энергии. При одинаковых затратах топлива, такая система будет намного эффективнее схожей по протяженности водяной.

Обычно для того чтобы обеспечить безопасность пользователей, в современных котлах действуют определенные ограничения. Например, максимальная температура, до которой нагревается пар, составляет 130º C, а высшая точка, которой достигает давление — 6 атмосфер.

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

Вакуумные системы еще находятся на стадии тестирования. При их использовании будет необходимо постоянное наличие электрической энергии, т.к. вакуумный насос функционирует практически непрерывно.

Выбор котла

Выбор котлов

Для того чтобы правильно подобрать отопительный прибор, первым делом необходимо посчитать площадь, которая будет прогреваться. Чтобы сделать это, надо вычислить площадь каждой отдельной комнаты, умножив ширину на длину. После этого все результаты необходимо сложить, конечная цифра и будет искомым значением. Важно помнить, что это справедливо для высоты потолков до 3 м, если она больше, тогда необходимо делать дополнительный запас по мощности.

  • Для общей площади до 200‒300 м2 хватит производительности в 25‒30 кВт.
  • Для 400‒600 м2 — 35‒60 кВт;
  • 600‒1200 м2 — 60‒100 кВт.

Следующим этапом будет выбор топлива. Паровые котлы с легкостью функционируют от таких источников:

  • Жидких. Это может быть, например, дизельное топливо или отработанное масло. При использовании такого варианта обязательным будет размещение агрегата в отдельном помещении. Это поможет избежать вдыхания вредных испарений и их негативного влияния на здоровье.
  • Твердых – дров, угля, торфа и всего, что может гореть с выделением большого количества тепла.
  • Газообразных. Обычно это природный или сжиженный газ.
  • Электрических.

В некоторых случаях твердотопливные решения обходятся значительно дешевле, но стоит учитывать не только затраты на топливо, но также и время, которое будет затрачено на растопку. В этом случае оно может достигать нескольких часов, при этом необходимо постоянно пополнять топку, чтобы поддерживать температуру на должном уровне.

Некоторые производители комбинируют различные виды топлива. Например, они объединяют топку для загрузки твердого топлива и обеспечивают наличие ТЭНа. При этом эффективность не падает, но получается экономить на расходе, а значит, и на оплате.

Выбор труб

Виды труб

При выборе многое будет зависеть от планируемого бюджета. Что можно сказать однозначно – для систем такого типа ни в коем случае не используются трубы из полипропилена. Объясняется это их неустойчивостью к высоким температурным режимам. Выбирать нужно будет из следующих вариантов:

  • Стальные трубы. Для их монтажа потребуется сварочный аппарат. Они устойчивы к высоким значениям давления и температуры. Положительной стороной также является доступная цена и распространенность. Недостаток — высокая подверженность коррозии.

Прямошовная труба из стали

  • Оцинкованные трубы. Включают в себя все преимущества стальных, плюс здесь компенсирован недостаток коррозионной неустойчивости. Сочленение производится при помощи резьбовых соединений, поэтому сварочные работы не требуются.

Оцинкованные трубы

  • Медные. Являются идеальным вариантом. Но они значительно дороже по стоимости, кроме того, для их монтажа потребуются особые навыки по пайке данного материала.

Медные трубы

При монтаже трубы могут быть спрятаны в стены или пол. Но при этом важно учитывать, чтобы строительный материал был устойчив к термическим воздействиям.

Дополнительные узлы

Чугунные батареи

Кроме котла и труб для магистрали потребуются обязательные элементы, без которых не обойтись:

  • Радиаторы. Это могут быть чугунные батареи, стальные изделия или трубы с ребрами. Устанавливать их лучше под окнами. Таким образом образуется тепловая пробка, которая отсекает холодный воздух. Это будет препятствовать и образованию конденсата на стеклах.
  • Фитинги. Различные соединительные элементы: муфты, уголки, отводы, переходники, которые потребуются при монтаже трубопровода.
  • Редукционно-охладительная установка. Осуществляет перевод пара в жидкое состояние.
  • Редуктор. Предназначен для регулировки давления в системе.
  • Расширительный бак. Лучше применять элемент открытого типа. Если есть желание поставить герметичный бачок, тогда его необходимо оборудовать манометром и клапаном сброса давления. Если этого не сделать, то это может привести к его выходу из строя.
  • Емкость для сбора конденсата.
  • Циркуляционный насос. Для систем с принудительным перемещением жидкости.
  • Гидравлический затвор. Будет необходим в случае, когда нужно осушить систему для ее ремонта или замены каких-либо составляющих.
  • Фильтр. Будет необходим для удаления твердых включений перед попаданием воды в котел. Это необходимо, чтобы ничто не уменьшало производительность.
  • Краны Маевского.

В систему парового отопления возможен монтаж бойлера косвенного нагрева. При этом понадобится клапан на три входа. Он подключается к терморегулятору и перенаправляет движение теплоносителя.

Подготовительные работы

Схема системы отопления в доме

Первым делом необходимо будет составить чертеж. На лист бумаги наносится план здания, в котором будет осуществляться монтаж. Определяется местонахождение котла. Желательно для него выделить отдельное помещение. Делается это для того, чтобы обеспечить максимальную безопасность. Если это закрытая система с естественной циркуляцией, тогда он должен находиться в самой нижней точке. Это необходимо, чтобы вода могла беспрепятственно стекать к нему.

Наносится разводка всей системы, а также расположение всех элементов, которые перечислялись в предыдущем подразделе. При выполнении этого шага лучше находиться в конкретном помещении, тогда будет возможность спланировать все наилучшим образом, учитывая необходимость огибания трубопровода вокруг препятствий или выступов. На схеме необходимо отметить все уголки и переходы. После того как чертеж выполнен, можно наиболее точно посчитать материал, который будет необходим для успешного завершения всего проекта.

Некоторые умельцы изготавливают паровой котел самостоятельно. Он либо варится из листового материала, либо из труб изготавливается специальный контур, который закладывается внутрь кирпичной печки. Во втором случае необходимо будет следить за состоянием теплообменника, который лучше всего изготовить из нержавеющей стали, что продлит срок его службы. Также очень важно с большей периодичностью очищать дымовыводящие пути.

Последовательность действий

Паровой твердотопливный котел

Согласно выполненной разметке на схеме:

  • Монтируется котел. В помещении, где он будет находиться, обязательно должно быть бетонное основание. При необходимости изготавливается небольшой фундамент.
  • Производится его соединение с системой вывода отработанных газов.
  • Подвешиваются излучатели. Для этого применяются крюки, которые рассчитаны на то, чтобы выдерживать их вес. О том, в каком месте они должны располагаться, говорилось выше.
  • Каждый радиатор должен быть оборудован краном Маевского для сброса воздушных пробок.
  • На небольшом удалении от котла, в самой высокой точке, врезается расширительный бачок.
  • На выходе из котла устанавливается манометр и сбросной клапан, который сработает в случае, когда давление превысит допустимые границы.
  • Все составляющие связываются между собой при помощи труб из выбранного материала.
  • Если это открытая система, тогда в конце магистрали монтируется специальный резервуар и насос.
  • От насоса к котлу идет подающий патрубок меньшего диаметра, чем все отопление.
  • До входа в котел располагается фильтр, который задерживает крупные частицы.
  • Если в качестве носителя будет использоваться газ, тогда осуществляется жесткий подвод без каких-либо гибких шлангов.
  • Производится заправка жидкости в контур.
  • Осуществляется тестовый запуск системы с постепенным увеличением температуры для проверки целостности.

Монтаж отопления

В этой статье мы подробно рассмотрели, как сделать паровое отопление частного дома. Нам очень бы хотелось узнать о готовых и функционирующих проектах. Делитесь своим опытом и наблюдениями в комментариях.

При монтаже отопления в деревянном доме, нужно учитывать специфику такого строения.

Видео

Посмотрите видео о том, как правильно сделать отопление: