Паровые системы отопления

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.

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.

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.

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.

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.

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

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.

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

Схемы по типам подвода теплоносителя

Радиатор будет эффективно работать, если теплоноситель равномерно распределяется по всем секциям.

Теплая и холодная вода отличается плотностью. Нагретый теплоноситель всегда стремится вверх. В системе его вытесняет холодная более плотная вода. Эта особенность учитывается при подводе теплоносителя к батареям.

Верхняя подводка

В каждом радиаторе имеются вертикальные каналы, соединяющие горизонтальный верхний и нижний коллектор. Наличие этих элементов позволяет теплоносителю циркулировать в приборе.

При верхней подводке нагревается в основном только верх батареи. Чтобы предотвратить такой эффект после первого ребра по ходу движения теплоносителя устанавливается перемычка. Поэтому нагретая вода сначала опускается в нижний коллектор.

Потом проходит по всем секциям радиатора и попадает в обратный трубопровод. В результате верхняя подводка превращается в диагональный способ подключения батареи.

При отсутствии перемычки в радиаторе подающая труба подключается в верхней части, а обратная в нижней точке с противоположного торца батареи. Этот вариант называется диагональной обвязкой.

Нижняя подводка

Это самый простой способ обвязки. Схема предполагает установку котла в подвале или на цокольном этаже. От теплогенерирующего агрегата главный трубопровод выводится на чердачное помещение, где монтируется расширительный бак. От емкости прокладывается стартовая магистраль, но не ниже 1,5 м до первого радиатора.

Подача и обратка подключаются к батареям в нижних точках с противоположных сторон. Все радиаторы в системе соединяются с трубопроводами по такой же схеме и устанавливаются последовательно.

При установке теплового контура с естественной циркуляцией трубы прокладываются под уклоном. Последняя батарея обязана располагаться выше котла. Перепад высот между конечным радиатором и теплогенерирующей установкой не должен превышать 3 м.

Выполняется подключение:

• циркуляционного насоса; 
• байпасов; 
• запорных вентилей; 
• кранов Маевского.

Насосное оборудование работает от электричества. При его отключении циркуляция теплоносителя возможно только естественным способом. Поэтому трубопроводы лучше прокладывать под уклоном.

Выбираем подходящие трубы

Разнообразие труб для отопительных систем на рынке очень велико. Весьма трудно сказать, какие из них лучше подойдут при обустройстве парового отопления – окончательное решение принимается исходя из собственных пожеланий и материальных возможностей.

Пластиковые и полипропиленовые модели не подойдут, так как они не в состоянии выдерживать высокие температуры в процессе эксплуатации. Остановить свой выбор рекомендуется на одном из следующих вариантов:

• Медь
• Сталь
• Оцинковка или нержавейка

Медные трубы

Одними из более долговечных и надежных считаются медные трубы. Они себя отлично показали при работе с теплоносителями, температура которых близка к 100 градусам

Немаловажное преимущество – устойчивость к повышенному давлению и его резкому перепаду

Однако цена медных труб значительно дороже иных рассматриваемых вариантов. В среднем стоимость отопительной системы для частного дома площадью около 100 кв. м. обойдется на 20-25% дороже.

Стальные трубы

Стальные трубы прекрасно выдерживают высокие температуры и постоянные перепады давлений. Их рыночная стоимость более низкая и, как следствие, доступна широкому кругу потребителей.

Экономия средств не случайна. Главным недостатком использования стальных труб является невысокая антикоррозийная устойчивость. Соединять между собой изделия необходимо сварочным методом, поэтому придется наверняка заказывать услуги мастера.

Оцинкованные или нержавеющие трубы

Оцинкованные или нержавеющие трубы очень похожи по своим показателям на медные. Они прекрасно переносят высокие температуры, скачки давления. Они не нуждаются в сварке – достаточно приобрести соответствующего диаметра фитинги. Главным недостатком изделий является стоимость.

Читайте так же о том как своими руками сделать отопление в гараже

Паровое теплоснабжение от печки собственными руками

Чтобы не устанавливать котел отопления для устройства системы парового теплоснабжения и расходовать на это оборотные средства, можно применять имеющуюся в доме печь. Она будет выступать в качестве источника тепла с дешевым твёрдым топливом, к тому же, она не зависит от центрального газо- и электрического снабжения. Парогенератором выступает теплообменный аппарат, который можно сделать под заказ или собственными силами. Минусы печи-парового котла аналогичные, как у печки прямого сжигания или камина: отсутствие возможности точной температурные регулировки нагрева, отсутствие полной пожаробезопасности, и также возможность задымления помещения из-за неверной растопки. Подобным образом, минусов у печи-котла такое же количество, как у обыкновенной, а положительных качеств намного больше.

Паровое теплоснабжение от печки

Прежде чем от печки выполнить паровое теплоснабжение, следует проанализировать теплообменный аппарат на предмет герметичности. Выполнить это можно так: вовнутрь устройства заливают керосин, швы при этом обводятся мелом. Места, где мел потемнел, означают протечку, а это означает, задействовать данное устройство для системы парового теплоснабжения нельзя.

Для отведения парового теплоснабжения от печки потребуются следующие составляющие:

• Отопительные батареи. Их кол-во должно быть равно числу окон помещения.
• Теплообменный аппарат
• Медные или жестяные трубы для отвода конденсата и паропровода.
• Арматура запорного типа (краны для спуска воздуха, вентили)
• Соединительная арматура: колена, трубные хомуты, фитинги.
• Спайдерные крепежи для отопительных приборов
• Гидравлический затвор
• Редукционно-охладительная установка, благодаря которой пар переводится в состояние жидкости.
• Редуктор чтобы давление сделать меньше изнутри системы.
• Насос для циркуляции принудительного типа жидкости.
• Сварочный инвертор

Перед началом работ, заранее разрабатывается схема подсоединения и трубомонтаж. На чертеже определяется место размещения печи-котла, от которой дальше ложится схема разводки со всеми обязательными элементами подсоединения. Для отапливания площади не более 80 кв.м. подходит однотрубная схема подсоединения отопительных приборов. При этом способе подсоединения конвекторные обогреватели греются постепенно, первый из них крепче прочих. Двухтрубная схема подходит для отапливания помещений больше 80 кв.м. и домов в два этажа. Трубы при этом подсоединены к дизайн радиаторам параллельно. Если предполагается установить систему по принципу гравитационной циркуляции, теплообменный аппарат обязан быть размещен ниже всех дизайн радиаторов и труб под наклонным углом. При этом нужен монтаж насоса для безотказной циркуляции системы для отопления.

После того, как схема разработана и все конструктивные детали, которые нужны для сборки системы для отопления, взяты в учет, можно сделать смету на приобретение материалов и начинать работать.

После того, как схема разработана и все конструктивные детали, которые нужны для сборки системы для отопления, взяты в учет, можно сделать смету на приобретение материалов и начинать работать.

Методика работ

Стоить учесть, что устройство паровой системы для отопления без демонтажа старой печи нереально. Для того чтобы встроить теплообменный аппарат, нужно устанавливать его вовнутрь камеры сгорания на шаге печные кладки.

Под каждым окном организовываются отопительные приборы, к которым подключают подводящие и отводящие трубы под маленьким уклоном 3мм. Каждый отопительный прибор снабжается краном для спуска воздуха.

Паровое теплоснабжение от печки

Чтобы уберечь систему, перед каждым конвекторным обогревателем и перед всей системой в общем, ставится арматура запорного типа. В начале системы также ставится редуктор охлаждения и редукционный клапан. В конце системы ставится емкость для сбора конденсата с подобным же маленьким уклоном, как трубы. Из него вода перетекает в теплообменный аппарат. Перед печкой ставится насос в системе циркуляции принудительного типа.

Типы принудительной циркуляции носителя тепла в обогреве

Применение схем отопления с принудительной циркуляцией в двухэтажных домах используется из-за протяжённости линий системы (более 30 м). Такой способ осуществляется при помощи циркуляционного насоса, перекачивающего жидкость контура. Он монтируется на входе в отопительный прибор, где температура теплоносителя является самой низкой.

При замкнутом контуре степень напора, которую развивает насос, не зависит от этажности и площади строения. Скорость водяного потока становится больше, поэтому при прохождении по трубопроводным линиям теплоноситель сильно не остывает. Это способствует более равномерному распределению тепла по всей системе и использованию теплогенератора в щадящем режиме.

Расширительный бак можно располагать не только в наивысшей точке системы, но и возле котла. Для совершенства схемы проектировщики ввели в неё разгонный коллектор. Теперь, если отключится электроэнергия с последующей остановкой насоса, система будет продолжать работу в режиме конвекции.

• с одной трубой;
• двумя;
• коллекторная.

Каждую можно смонтировать самим или пригласить специалистов.

Вариант схемы с одной трубой

На входе в батарею также монтируется запорная арматура, которая служит для регулировки температуры в комнате, а также необходимая при замене оборудования. Сверху радиатора устанавливают вентиль для спуска воздуха.

Вентиль на батареи

Чтобы повысить равномерность распределения тепла, радиаторы устанавливаются по линии байпасов. Если не использовать эту схему, то потребуется подбирать батареи разной мощности с учетом потери носителя тепла, то есть чем дальше от котла, тем больше секций.

Использование запорной арматуры необязательно, но без нее снижается маневренность всей системы отопления. При необходимости вы не сможете отключить от сети второй или первый этаж для экономии топлива.

Чтобы уйти от неравномерного распределения носителя тепла, используют схемы с двумя трубами.

• тупиковая;
• попутная;
• коллекторная.

Варианты тупиковой и попутной схем

Попутный вариант позволяет легко контролировать уровень тепла, но необходимо увеличивать длину трубопровода.

Наиболее эффективной признана коллекторная схема, которая позволяет подводить к каждому радиатору отдельную трубу. Тепло поступает равномерно. Есть один минус – высокая стоимость оборудования, так как увеличивается количество расходного материала.

Схема коллекторного горизонтального отопления

Существуют еще вертикальные варианты подачи носителя тепла, которые встречаются с нижней и верхней разводкой. В первом случае сток с подачей носителя тепла проходит сквозь этажи, во втором, стояк идет вверх от котла на чердак, где идет разводка труб на элементы обогрева.

Вертикальная схема

Двухэтажные дома могут иметь самую разную площадь, начиная от нескольких десятков и заканчивая сотнями квадратных метров. Также они отличаются расположением комнат, наличием пристроек и отапливаемых веранд, положением к сторонам света. Ориентируясь на эти и многие другие факторы, следует определиться с естественной или принудительной циркуляцией теплоносителя.

Простая схема циркуляции теплоносителя в частном доме с системой отопления с естественной циркуляцией.

Схемы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя отличаются своей простотой. Здесь теплоноситель движется по трубам самостоятельно, без помощи циркуляционного насоса – под действием тепла он поднимается вверх, попадает в трубы, распределяется по радиаторам, остывает и попадает в обратную трубу, чтобы вновь отправиться в котел. То есть, теплоноситель движется самотеком, подчиняясь законам физики.

Схема закрытой двухтрубной системы отопления двухэтажного дома с принудительной циркуляцией

• Более равномерный прогрев всего домовладения;
• Значительно большая длина горизонтальных участков (в зависимости от мощности используемого насоса, она может достигать нескольких сотен метров);
• Возможность более эффективного подключения радиаторов (например, по диагональной схеме);
• Возможность монтажа дополнительной фурнитуры и изгибов без риска снижения давления ниже минимального предела.

Таким образом, в современных двухэтажных домах лучше всего использовать отопительные системы с принудительной циркуляцией. Также возможен монтаж байпаса, который поможет выбирать между принудительной или естественной циркуляцией в целях выбора наиболее оптимального варианта. Мы делаем выбор в сторону принудительных систем, как более эффективных.

https://www.youtube.com/watch?v=olrD9qxCAhM

У принудительной циркуляции есть парочка недостатков – это необходимость в покупке циркуляционного насоса и повышенный уровень шума, связанный с его работой.

Котлы парового отопления: газовые, электрические, дровяные и другие

Одна из главных составляющих паровой отопительной системы — отопительный котел. Котел выбирается достаточной мощности и с учетом личных финансовых возможностей.

Расчёт мощности

Существует простой вариант для расчёта мощности любой разновидности отопительного котла для частного дома:

1. В случае приобретения котла и для обогрева, и для обеспечения горячей водой берется усредненное значение 0,138 кВт/м2у помещения с высотой потолков 2,5—2,7 м и умножается на общую площадь помещений в доме.
2. Для помещений, где потолки выше 2,7 м используется коэффициент «высоты потолка», равный высоте потолка ÷ 2,7.
3. Затем применяется «региональный» коэффициент, который учитывает особенности климатических условий в конкретном регионе.

Коэффициенты для регионов России:

• южные районы — 0,85;
• средняя полоса до Урала — 1,1;
• широта Москвы до Урала — 1,3;
• Сибирь — 1,5;
• северные районы — 2,0.

1. Итоговое значение округляется до целого числа в большую сторону (например, 8,3 и 8,9 округляем до 9).

Пример расчётов с учётом коэффициентов:

Дом в районе Краснодара площадью 130 м2 и высотой потолков 2,7 — 0,138 кВт/м2(усредненное значение) × 130 м2 (площадь дома) × 0,85 («региональный» коэффициент).

Топливо для котлов

В зависимости от вида топлива паровые котлы разделяют:

​

• на электрические (подключаются к электросети или работают от генератора);
• на газовые (подключаются к газовой сети или работают от газового баллона);
• на твердотопливные (в основном работают на дровах или угле);
• на жидкотопливные (работают на «солярке», бензине или отработанном машинном масле);
• на пеллетные (работают на древесных гранулах — пеллетах);
• на комбинированные (котлы, которые могут работать на двух видах топлива).

Для электрокотлов характерны простота и высокая степень безопасности при эксплуатации, экологическая чистота. Однако прямая зависимость от электросети чревата последствиями — любая авария на линии приведёт к тому, что дом останется без отопления.

Чуть более экономичный вариант — установка системы жидкотопливных котлов.

Твердотопливные отопительные котлы еще дешевле в эксплуатации, но трудоемки в обслуживании: уборка золы и новая закладка топлива производится каждые 6—8 часов.

Пеллетные котлы — это относительная дорогая новинка, которая стремительно набирает популярность у владельцев коттеджей. Благодаря применению современных технологий использование древесных гранул экологично и экономично, а работа отопительного котла максимально автоматизирована.

Газовый котел — самый экономичный и распространенный тип котлов. Несмотря на то что его установка производится исключительно после получения специального разрешения и в процессе эксплуатации надо строго соблюдать меры пожарной безопасности, газовые котлы просты в использовании и довольно надежны.

Материал теплообменника

Сталь — наиболее распространенный материал для изготовления теплообменника у недорогих котлов.

Это недорогой легкообрабатываемый материал. Впрочем, у него есть и серьёзные недостатки:

• Эластичность приводит к тому, что от длительного воздействия высоких температур поверхность мягкой стали покрывается трещинами.
• Сталь подвержена коррозии.

А вот к долговечности и надежности чугунных теплообменников вопросов нет: чугун почти не подвержен коррозийному разрушению. Зато при эксплуатации чугунных теплообменников нельзя допускать неравномерного нагрева и попадания в котел из возвратной линии сильно охлажденной воды.

Что касается электрокотлов, то здесь нагрев воды происходит от «электрода», которые в недорогих приборах бывают графитовыми или стальными (нержавейки), а в дорогих (элитных) моделях — титановыми.

Особенности устройств на дровах, их КПД

Эффективность работы «дровяных» котлов зависит:

1. От использования только низкозольных дров твёрдых пород (в идеале дуб или бук).
2. От положения заслонки термостата: прикрытая заслонка ведёт к существенному снижению КПД котла.

Внимание! Падение температуры теплообменника до 55 °C приводит к накоплению мокрой золы. Накопленная зола забивает теплообменник, в помещение начинают проникать угарные газы

Помимо этого, возникающие от воздействия конденсата коррозийные процессы существенно сокращают срок службы котла.

1. От наличия малого подмешивающего контура обратной воды, который защищает поверхность теплообменника от низкотемпературной коррозии и способствует более легкому отделению конденсата и смолы.

Фото 3. Дровяной котёл для парового отопления. Довольно часто используется в подобной отопительной системе.

Несколько схем реализации парового отопления

Соорудить паровое отопление своими руками не трудно, однако необходимо знать возможные схемы реализации и выбрать наиболее подходящие из них. Предстоит ответить на 2 основных вопроса:

• Однотрубная или двухтрубная будет система
• Разомкнутая или замкнутая разводка

Однотрубная или двухтрубная система

Необходимо определиться, каким из двух вариантов будут прокладываться трубы по дому:

• Однотрубная система
• Двухтрубная система

Реже используют однотрубную систему, так как в ней очень трудно регулировать паровой поток. Установка дополнительных устройств значительно увеличит первоначальные затраты на отопление.

Двухтрубная система потребует большего количества труб, однако она проще в монтаже и эксплуатации. Достаточно установить на выход термостатирующий конденсатоотводчик и на вход регулирующий вентиль.

Разомкнутая или замкнутая разводка

Конденсирующая жидкость может возвращаться обратно к нагревательному элементу по одному из двух контуров:

• Разомкнутому
• Замкнутому

В разомкнутой системе конденсат поступает в бак самотеком. В последнем скопившаяся жидкость насосом подается на нагреватель. Необходимо правильно проложить трубы и выдержать уклон, чтоб вода стекала без определенных препятствий.

В замкнутой системе необходимо предусмотреть, чтоб на входе и выходе была достаточная разница давления для перетекания жидкости. При этом следует разместить паросборник таким образом, чтоб он был значительно ниже относительно отопительных радиаторов.

Приступаем к работе

Располагать отопительный конвектор необходимо под каждым из окон. Таким образом он будет препятствовать появлению холодных сквозняков, быстро обогревая воздушные потоки.

Затем производится выбор и расчет прокладываемых труб

Очень важно правильно подобрать диаметр: внутренний объем должен составлять около 2 л на квадрат. Лучше остановиться на изделиях 20-25 мм в диаметре

Установка котла рекомендуется в подвальном помещении, так как нагретый пар будет подниматься вверх. Если дополнительно совмещена водяной теплый пол – котел располагают выше половой поверхности.

Если обустраивается система «теплый пол», рекомендуется приобретать двухконтурный котел. Дом и пол должны работать независимо. Иногда умельцы около половой поверхности выводят помпу, однако такая система становится менее эффективной и более уязвимой.

Подводим итоги

Обустроить паровое отопление в частном доме способен каждый желающий своими руками, однако приступать к работе необходимо обдуманно. Потребуется взвесить все «за или против», сравнить с классической водяной системой.

Стоимость оборудования и прочих комплектующих соизмерима с затратами на классическое водяное отопление. Благодаря этому оно доступна для широкого круга хозяев частных строений. Однако специалисты все же не рекомендуют обустраивать его в доме для постоянного проживания. Оно прекрасно подходит для больших коммерческих помещений, складских и хозяйственных площадей, больших дач.

Какие могут быть специфики

Как и любая иная система отопления, паровое теплоснабжение при помощи печи на дровах имеет определенные минусы. Правильно будет применить даже не данное слово и сменить его на специфики, которые могут для некоторых показаться неудобными:

Порой печь размещена в соседнем здании. Это не редкость, но решение нашлось

Необходимо только уделять большое внимание должному теплоизолированию трубопровода, который станет объединять дом и здание с печкой. В другом случае очень много тепла будет теряться.
Тепловой носитель в системе может разогреваться выше 100 градусов

Связывают это с тем, что в закрытом пространстве давление при нагреве становится больше и, исходя из этого, увеличивается температура. Завершение подачи дров или угля не снимает проблематику, потушить печь тоже не вариант. Довольно будет просто приоткрыть камеру сгорания печи и полностью закрыть поддувало, чтобы температура изнутри системы стабилизировалась. Это некомфортно, но вполне можно обучиться определять нужное кол-во топлива для единоразового применения.
Отсутствие автоматики значит невозможность самостоятельной работы. Для поддержки нужной температуры понадобится либо согласиться с тем, что до самого утра трубы и отопительные приборы охлаждаются почти что полностью, либо среди ночи прибавлять новую порцию топлива. Это тоже некомфортно, хотя и некритично.
Риск задымления помещения, где расположена печь, достаточно большой. Невысокое атмосферное давление, грязный дымотвод, сырые дрова, плохого качества уголь – данные моменты могут принести собственную долю неприятностей.

Схема устройства печи на дровах и системы обогрева