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).

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.

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:

1. 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.
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.

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.

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.