И пусть холода обойдут стороной! Паровое отопление в частном доме: что это такое, принципы работы
Паровое отопление – это предназначенная для отопления помещений замкнутая система.
Она состоит из соединённых между собой составляющих: отопительного котла, труб подачи пара и отопительных приборов (радиаторов).
Содержание
Принцип работы парового отопления в частном доме или на даче
Отопление помещения происходит за счет пара, который из-за естественной или принудительной циркуляции по системе постепенно передает тепло по трубам к отопительным приборам. По мере движения пар остывает и образовавшийся конденсат по «обратной» трубе возвращается в отопительный котел.
Фото 1. Схема парового отопления. Красным цветом показано движение горячего пара, синим — образовавшийся конденсат.
Основные достоинства парового отопления:
- экономическая выгода;
- высокие показатели теплоемкости;
- безопасность эксплуатации.
Главные недостатки парового отопления:
- трудоемкий монтаж и эксплуатация (для некоторых разновидностей системы);
- необходимость постоянно контролировать работу генератора тепла;
- установка системы отопления возможна только при постройке дома или его капитальном ремонте.
Основные ошибки при сборке системы
При монтаже паровой отопительной системы иногда совершаются ошибки, которые приводят к установке малоэффективной или небезопасной системы отопления.
Неправильный выбор мощности отопительного котла
Выбор маломощного котла не позволит прогреть помещения до комфортной температуры.
Прибор с завышенной мощностью в силу ряда технологических особенностей приведёт к существенному сокращению срока эксплуатации системы.
Поспешный непродуманный выбор схемы системы отопления
Желание сэкономить на монтаже отопительной системы часто приводит к тому, что выбирается самый простой и менее затратный вариант. Результатом такой «экономии» часто становится установка модели, которая технически не в состоянии прогревать все помещения дома до желаемых показателей.
Важно! Выбирать модель системы отопления лучше после разговора со специалистами.
Неправильный выбор системы дымоудаления
Очень часто заказчики и монтажники устанавливают систему дымоудаления без учёта розы ветров в конкретном регионе, поэтому:
- дым в итоге оказывается в доме заказчика или в доме соседа;
- на фасаде (крыше) дома заказчика или дома соседа будут оседать конденсат (с последующим замерзанием) и копоть.
Виды отопительных систем
Системы парового отопления по своим особенностям делятся на закрытые и открытые, однотрубные и двухтрубные.
Открытая и закрытая
Открытая система парового отопления отличается от закрытой принципом действия.
В открытой системе циркуляция воды происходит за счет естественных термодинамических процессов: нагретая в отопительном котле вода создает «давление», которое направляет горячую воду по системе.
Фото 2. Схема открытой системы парового отопления. Здесь жидкость и пар движутся за счёт естественных процессов.
Дойдя до самой верхней точки, вода попадает в открытый расширительный бак, который обычно устанавливают на чердаке, остывает и по обратной линии возвращается в отопительный котел.
В закрытой системе происходит принудительная циркуляция воды. Нагретая в герметично закрытом отопительном баке вода при помощи циркуляционного насоса под заданным давлением движется по системе, попадая в итоге в расширительный бак, состоящий из 2 завальцованных между собой половинок: в одну половинку попадает вода, а в другой находится, закачанный производителем, азот, предназначенный для охлаждения поступающей в расширительный бак воды.
Отличия по принципу действия нашли своё отражение в схемах открытой и закрытой отопительных систем:
В открытой системе отопительный котел устанавливается в самой нижней точке системы, затем вода по толстым трубам с минимальным количеством поворотов и соединений «доставляется» к радиаторам в отапливаемых помещениях и к расширительному баку, после чего возвращается к котлу по трубам обратного хода. Учитывая естественный процесс испарения воды из открытой ёмкости котла, место установки котла привязывается к источнику возможного пополнения испарившейся воды.
В закрытой системе помимо отопительного котла, труб подачи воды к радиаторам, расширительного бака, трубы обратного слива, есть еще и циркуляционный насос, который и создает давление воды в системе. Но в отличие от открытой системы место размещения отопительного котла и расширительного бака принципиального значения не имеет.
Главное — это последовательность цикличного хода движения воды.
С учётом того, что вода подаётся под постоянным давлением, используются трубы относительно небольшого диаметра с любым количеством изгибов и соединений.
Каждый делает выбор системы самостоятельно, но специалисты рекомендуют устанавливать открытую систему только в небольших одноэтажных помещениях (в основном на дачах). А вот в просторных и многоэтажных домах лучше присмотреться к варианту установки отопительной системы закрытого типа.
Однотрубная и двухтрубная разводка, как они работают
По типу разводки отопительные системы делятся на одно- и двухтрубные.
Принцип действия
В однотрубной системе пар из отопительного котла поднимается на самую верхнюю точку отопительной системы по магистральной трубе, а затем по нисходящей проходит последовательно через все элементы (радиаторы) системы.
В двухтрубном варианте теплоноситель циркулирует по двум магистралям:
- по одной трубе пар из котла подается в радиаторы;
- по другой трубе конденсат возвращается в котел.
Схемы разводки
При вертикальной схеме магистральный (ые) стояк (и) установлен (ы) вертикально, а при горизонтальной — горизонтально.
При двухтрубной разводке появляется возможность подключать на одном уровне одного магистрального стояка сразу несколько «полуавтономных» подсетей.
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:
- В случае приобретения котла и для обогрева, и для обеспечения горячей водой берется усредненное значение 0,138 кВт/м2 у помещения с высотой потолков 2,5—2,7 м и умножается на общую площадь помещений в доме.
- Для помещений, где потолки выше 2,7 м используется коэффициент «высоты потолка», равный высоте потолка ÷ 2,7.
- 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.
- 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:
- От использования только низкозольных дров твёрдых пород (в идеале дуб или бук).
- 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.
- 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.
Полезное видео
Посмотрите видео, в котором рассказывается об однотрубной разновидности систем отопления.
Несколько слов в заключение
Независимо от разновидности парового котла его лучше устанавливать в отдельной хорошо проветриваемой комнате с дымоходом.
Это убережет не только от загрязнения других помещений гарью и копотью, но и поможет исключить прямой контакт маленьких детей и людей с психическими расстройствами с котлом.
Категорически нельзя пользоваться технически неисправным котлом и системой водяного отопления.
Только полное соблюдение всех правил эксплуатации и техники безопасности обеспечит максимально долгую и эффективную работу системы парового (водяного) отопления.
Комментарии
Батареи у нас металлопласт, с ними вся система работает исправно, хорошо прогрева комнату. Насос равномерно тратит тепло, а соответственно и энергию.