Схема парового отопления: как сделать проект и точный расчет

Преимущества и недостатки парового отопления

Паровая система отопления работает на:

Газу;
Угле;
Дровах.

В целом, это оборудование, как и любое другое, обладает своими плюсами и минусами, которые нужно учитывать при желании обустроить свое жилье теплом и комфортными условиями пребывания. К достоинствам относят следующие качества.

Доступная цена, что актуально для многих потребителей.
Низкий показатель теплопотери, что делает технологию высоко экономичной и позволяет снижать затраты на обогрев помещений.
Высокий уровень теплоотдачи, что позволяет оперативно обогревать даже большие здания.

Есть и недостатки.

Сильная шумность при функционировании котла, во время заполнения труб и радиаторов паром. Решить проблему можно, если котельная установка будет размещена в специальной комнате, а трубы покрыты шумоизоляционным материалом.
Высокая температура батарей. Это может стать причиной ожогов. Предотвратить такие последствия помогут декоративные решетки из сырья, устойчивого перед нагревом.
Отсутствует плавная регулировка температуры, а потому, чтобы остудить воздух в комнатах нужно отключить всю систему. Решение – выбор современных котлов, снабженных всеми необходимыми функциями.
Низкая безопасность. Решение – выбор качественного котельного оборудования, заказ проектирования системы у специалистов, имеющих опыт в такой сфере деятельности.

Система водяного отопления

Одна из самых эксплуатируемых систем отопления в нашей
стране – водяное отопление. Разводка труб в доме или квартире – привычное
явление.

Принцип работы водяного отопления заключается в следующем:
нагретая от котла вода естественным образом (или принудительным) циркулирует по
трубам, отдавая тепло помещению. Учитывая то, что по ходу движение воды в
местах соединения, на изгибе труб и т.д. образуется трение и местные
сопротивления, многие системы оборудованы клапанами для обеспечения давления,
сила которого равна потерям на сопротивление. Такая система водяного отопления
называется системой с искусственной циркуляцией воды.

Система водяного отопления может быть конструктивно
реализована по двум схемам:

Одноконтурная (система с замкнутой циркуляцией воды,
ориентированная только на отопление)

Двухконтурная (система, ориентированная одновременно на
отопление помещения и нагрев воды в водопроводе). Такая система требует
использования специального двухконтурного котла.

Устройство водяного отопления предполагает 3 принципиально
разные схемы разводки труб в комнатах.

Разводка труб отопления

Однотрубная система отопления дома

Схема однотрубной системы отопления представлена на фото.

Как видно из рисунка, трубы закольцованы, а радиаторы подключены по очереди. Таким образом, теплоноситель выходит из котла и поочередно проходит каждый из них.
При этом стоит отметить, что температура теплоносителя постепенно снижается. Это существенный минус системы. Тем не менее, она достаточно распространена ввиду простоты, экономичности и возможности сделать однотрубную систему отопления своими руками.

Как снизить потери тепла при однотрубной системе отопления:

увеличить число секций в последних радиаторах (два-три последних);

увеличить температуру теплоносителя на выходе. Это, в свою
очередь, повышает расходы на отопление;

обеспечить теплоносителю принудительную циркуляцию. Т.е.,
установить насос, который создаст в системе дополнительное давление заставляя
воду циркулировать быстрее.

Двухтрубная система отопления дома

Схема двухтрубной системы отопления представлена на фото.
Синим цветом выделена труба отработки, которая отводит охлажденный
теплоноситель из радиатора в котел.

Двухтрубная система отопления дома с нижней разводкой – схемаСхема двухтрубной системы отопленияДвухтрубная система обеспечивает подачу теплоносителя к радиаторам без потери тепла. Ее разновидности показаны на фото. При параллельном подключении достигается экономия на материалах. При лучевом,
появляется возможность регулировать температуру в каждой комнате отдельно.

Коллекторная (лучевая) разводка

Предполагает использование специального устройства –
коллектора, которое собирает теплоноситель и распределяет по трубам к батареям.
Схема сложная в реализации, поэтому используется редко.

Схема коллекторной (лучевой) разводки

Безусловным плюсом системы водяного отопления можно назвать
ее безопасность.

К числу недостатков относят:

относительно трудно обогреть значительную площадь без
значительных затрат (ввиду потерь тепла при циркуляции воды);

эстетический параметр. Разветвленную систему труб можно
скрыть, пожертвовав некоторым количеством объема помещения, что не всегда
удобно, или же оставить на виду;

большие по размеру радиаторы отопления;

вероятность появления воздушных пробок. Эта проблема
возникает после спуска воды из системы.

Водяное отопление пола в доме

Водяной теплый пол представляет собой систему длинных пластиковых труб уложенных на
основание чернового пола.

Система водяного отопления пола

Монтаж системы теплого водяного пола выполняется в три этапа:

укладка утеплителя или устройство чернового пола;

правильная разводка труб, которая не допускает множественных
перегибов. Оба конца трубы подключаются к центральному отоплению. Через один
конец поступает горячая вода, через второй – отводится обратно в систему.
При укладке труб стоит помнить о высоком риске повреждения труб.
Во-первых, при укладке (изгиб).
Во-вторых, при эксплуатации, например, повреждение перфоратором. Чтобы не допустить этого, нужно составить подробную схему расположения труб;

заливка стяжки на систему труб.

Эта система может быть использована в качестве основной или
дополнительной. Выбирая водяное отопление по полу, следует помнить, что в системе должен поддерживаться оптимальный температурный режим, потому что при минусе и отключенном отоплении вода в трубах замерзнет, что неизбежно приведет к их деформации. Собственно, это касается любой системы водяного отопления.

Обслуживание

Ремонт и обслуживание паровых котельных выполняется в соответствии с законодательными нормами и рекомендациями заводов-изготовителей промышленных паровых котлов, строго по отраслевым и производственным инструкцияма, а также согласно правилам устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

Техобслуживание ПК в общем случае включает следующие виды работ:

Плановые осмотры работоспособности котельного оборудования, по графику.
Определение нарушений работы котла: перегревы, возгорания, засорения.
Устранение нарушений правил пожарной безопасностм и условий препятствующих безопасной эксплуатации.
Проверка целостности парогазовых систем с последующим устранением неисправностей в арматуре.
Проверка питательной системы котлоагрегата.
Проверка плотности газовоздушного тракта и отсутствие несистемных шумов в топке.
Профосмотр и проверка вспомогательного оборудования.
Проверка работы КИП и А, дифманометров, систем безопасности и аварийной сигнализации.
Контроль за работой насосов, дымососов, вентиляторов и проверка их блоков управления.
Проверка работы электрооборудования и автоматики защиты.
Проверка работы гарнитуры котла.
Проверка работы водоподготовительных устройств и деаэратора паровой котельной.

Российский рынок имеет достаточно предложений, как от отечественных, так и от зарубежных производителей современных паровых котлов, выбор определяется техническим заданием на проектирование, чтобы специалисты смогли подобрать оптимальные варианты оборудования.

Парогенераторы, паровые котлы на твердом топливе до 5000 кг пара/час

Несмотря на то, что к традиционному твердому топливу относится каменный уголь и торф, промышленных парогенераторов работающих на каменном угле совсем не много, а торфяных парогенераторов еще меньше. В основном промышленные парогенераторы, работают на твердых отходах деревообрабатывающих производств, а так же на отходах, остающихся после чистки злаковых, круп, семечки подсолнуха, кукурузы и т.д. Применяются парогенераторы как правило, с целью получения водяного пара большого давления для производственных процессов, в которых необходим насыщенный пар. У таких парогенераторов есть свои преимущества — дешевизна сырья, а также большая производительность, экономичность, маленькие потери тепла и достаточно высокий КПД, так как в них применяются различные системы теплового экранирования, помогающие использовать тепло более рационально.

К сожалению, у твердотопливных парогенераторов есть и свои недостатки. В первую очередь это высокая пожароопасность такого парогенератора, обязательное присутствие хорошей тяги, экологическая вредность парогенератора, большое количество отходов после сгорания твердого топлива, необходимость в достаточном запасе топлива, дороговизна доставки топлива и вывоза отходов, тяжелая управляемость процессом получения пара и особенно его количеством. Тем не менее, если есть источник недорогого твердого топлива и нет особых требований к гибкости процесса парополучения, такие парогенераторы можно с успехом использовать.

Твердотопливные парогенераторы или паровые котлы различаются по способу теплового обмена на две категории: водотрубные паровые котлы и жаротрубные паровые котлы. Теплообмен в водотрубных паровых котлах происходит следующим образом, вода пропускается по трубам, которые в свою очередь, обогреваются теплом от сгорания топлива, доводя тем самым воду до состояния пара. В жаротрубных паровых котлах весь процесс происходит наоборот, тепло пропускается по трубам, а вода находится с внешней стороны труб.

Очень важно выяснить — какое топливо наиболее доступно в том регионе, где планируется использовать парогенератор. Особенно справедливо это для паровых котлов, использующих в своей работе твердое и жидкое топливо

Соответственно если в регионе есть угольная промышленность, то твердотопливные паровые котлы тут подходят как некуда лучше, даже если они менее экономичны, чем паровые котлы на жидком топливе.

Четкого разделения агрегатов, производящих пар, на парогенераторы и паровые котлы, нет. Понятие «паровой котел», как правило, используется в следующих случаях:

агрегат имеет собственную топку или иной источник энергии и не использует для превращения воды в пар «стороннюю» энергию.
Агрегат не использует электроэнергию для превращения воды в пар (электропарогенератор).
Имеет высокую паропроизводительность, как правило более 500-1000 кг/час.
Процесс производства пара из воды проистекает в экранных трубах и «барабане», как это происходит в традиционном паровом котле, а не в «змеевике», как это происходит в парогенераторе.

Внимание!

Обращайтесь к специалистам , в случае если Вы не нашли на нашем сайте необходимое оборудование или у Вас возникли вопросы. Специалист предоставит необходимую информацию и поможет определиться с выбором оборудования с учетом Ваших индивидуальных потребностей.

Советы и рекомендации

Рекомендуется периодически прочищать дымоход от скопления сажи. Чтобы конденсат спокойно перетекал по обратной линии, следует собирать печь как можно ниже, желательно в подвале.

Нельзя игнорировать монтаж клапанов, чтобы не допустить аварийной ситуации.

На стадии составления схем, расчетов количества материалов, обратитесь за консультацией к профессионалам. Наймите опытного сварщика, чтобы все швы были цельными, прочными.

Не стоит оставлять заслонку открытой: дом будет выхолаживаться.

Пример собственноручного изготовления теплообменника рассматривается в нижеследующем видео:

Область использования

Подчеркивают три ключевые сфере использования паровых котлов:

Системы отопления. Пар находится в роли энергоносителя.
Энергетика. Промышленные паровые машины, или, как называют их еще по другому, парогенераторы, применяются для получения электроэнергии.
Промышленность. Пар в промышленности применяют не только для обогревания «рубашек» аппаратов и трубо-проводов, но и для изменения энергии тепла в механическую и перемещения ТС.

Домашние паровые котлы используются для отапливания жилищных помещений. Обычными словами, их задача находится в подогреве воды и движении пара по трубопроводу. Систему такого рода часто обустраивают одновременно со стационарной печью или котлом. В большинстве случаев приборы для домашнего применения вырабатывают сочный не перегретый пар, которого более чем достаточно с целью решения возложенных на них задач.

В промышленности пар перегревают – продолжают согревать после испарения с целью намного больше увеличить температуру. К данным установкам требования предъявляют особые по качествам, так как во время перегрева пара емкость рискует разразиться. Перегретый пар, получившийся из котла, может идти на образование электричества или механическое движение.

Переменный ток при помощи пара образуется так. Испаряясь, пар проникает в турбину, где он, благодаря плотному потоку вращает вал. Подобным образом, тепловая энергия переходит в механическую, а та, со своей стороны, преобразовывается в электрическую. Так работают турбины электростанций.

Вращение вала, которое появляется при испарении значимых количеств перегретого пара, может передаваться конкретно на мотор и колеса. Так в движение приводится паровой транспорт. В качестве востребованных примеров работы парового мотора можно привести парогенератор паровоза либо же судовой паровой котел. Рабочий принцип последних очень прост: при сжигании угля образуется тепло, которое нагревает воду и образовывает пар. Ну а пар, со своей стороны, вращает колеса, или в случае с судном, винты.

Условия безопасной эксплуатации котла

Котел должен быть не только эффективным, но и безопасным. Залог надежного и эффективного функционирования парового отопительного котла – поддержание заданного уровня подогрева металлических элементов.

Ввиду этого теплоноситель должен все время циркулировать внутри нагреваемых трубок с одновременным охлаждением поверхностей подогрева

Важно, чтобы теплоноситель стабильно отводил тепло от материала труб, нагревающихся под воздействием топочных газов. Если отведение тепла будет недостаточным, металл попросту перегреется, станет менее прочным, а КПД и безопасность оборудования снизятся

В худшем случае трубы попросту разорвет.

Регулярно проверяйте работу котла. Все неполадки исправляйте сразу же после их обнаружения. Даже малейший дефект может быстро привести к существенному уменьшению КПД агрегата и ухудшению показателей безопасности системы. Вода выйдет из барабана, пар проникнет в опускные трубки, барабан и трубки нагреются слишком сильно, и возникнет авария.

Также вы как владелец должны позаботиться, чтобы все элементы конструкции и используемое оборудование были исключительно высокого качества.

Разработка проектного решения

Перед тем, как установить котел и провести трубопроводы, необходимо разработать проект либо схему устройства будущей системы парового отопления.

При разработке проекта необходимо учитывать не только трассу трубопроводов со всеми возможными ответвлениями, поворотами и прочими мелочами, но и материал трубопроводов, расстановку контрольно-измерительных приборов, предохранительной и запорной арматуры.

Подбор схемы парового отопления. Нажмите для увеличения.

В обязательном порядке нужно определиться и с общей длиной трубопроводов, количеством тройников и переходников. В целях обеспечения надежности и безопасности следует использовать только прошедшее обязательную сертификацию оборудование.

В идеальном варианте (при наличии соответствующей квалификации) проект может содержать расчетный температурный график паровой тепловой сети и расчет тепловых потерь.

Требования к помещению при устройстве паровой системы отопления

К помещению, в котором будет располагаться котел, предъявляются некоторые требования:

Высота потолков не менее 2,2 метра.
Расстояние от котла до стены не менее 1 метра.
Огнестойкость стен должна составлять не менее 75 минут, а огнестойкость двери – не менее 30 минут.
Материал изготовления стен – кирпич, материал облицовки – керамика либо минеральная штукатурка.
Исправная система вентиляции, и наличие оконных проемов и ведущего на улицу выхода.

Последовательность действий при самостоятельном монтаже

Паровое отопление своими руками предполагает последовательное выполнение следующих основных этапов и операций:

Разработка проекта либо схематичного плана.
Выполнение подготовительных строительных работ в котельной.
Монтаж котла (ниже уровня радиаторов и трубопровода) и радиаторов отопления и трубопроводов.
Монтаж контрольно-измерительных приборов, предохранительных и обратных клапанов, дренажной арматуры и прочего оборудования.
Тестирование работоспособности системы и проверка исправности автоматических защит.

Прокладка трубопроводов обязательно должна предшествовать их соединению с радиаторами системы отопления. После этого производится присоединение к трубопроводам циркуляционного насоса, перед которым обязательно должен быть установлен фильтр прямой очистки.

Монтаж парового отопления. Нажмите для увеличения.

Монтаж расширительного бачка и подсоединение котла завершают процесс монтажа.

При монтаже отдельных элементов системы парового отопления следует учитывать не только общие требование и стандарты безопасности, но и рекомендации заводов-изготовителей, содержащиеся в паспортах и инструкциях по эксплуатации.

Некоторые правила самостоятельного монтажа

Как сделать паровое отопление своими руками надежным и долговечным? Для этого необходимо соблюдать некоторые основные правила монтажа: используйте трубопроводы заводского изготовления.

При монтаже фланцевых соединений используйте предварительно смоченные в горячей воде паронитовые прокладки (толщиной 3-5 мм).

Используйте качественные конденсатные сифоны. Обязательно оснащайте каждый котел предохранительными клапанами. В обязательном порядке произведите пробный пуск после завершения монтажных работ.

Заключение

Паровое отопление представляет собой универсальный и доступный вариант снабжения дома тепловой энергией для нужд отопления и горячего водоснабжения.

Производительность и простота системы делают возможным ее самостоятельный монтаж и применение практически в любом доме.

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.

Паровое отопление от печи

Когда дома имеется уже старая система отопления, к примеру, глиняная печь, то паровое отопление можно сделать от нее. Для частного дома водяное печное отопление нужно проводить в один контур

Важно учесть, что от печи необходимо вывести трубопровод, расположив его выше уровня имеющегося возвращаемого в котел трубопровода. Это помогает обеспечить нормальную циркуляцию в системе воды

В данном случае не воспрещается установление помпы.

Важно помнить, что для трубы не требуется отвод, ее достаточно, чтобы обогреть комнату. Если же площадь комнаты очень большая, то понадобится размещение конвекторов около окон

Важным является момент учета топлива, которым будет производится отопление печи. В случае применения дров для обогревания трубы необходимо применять металлические. Дело в том, что дрова легко разогревают воду до очень высокой температуры, именно поэтому пластиковые трубы не смогут выдержать такой нагрузки.

Если отопление от печи производится с помощью твердого топлива, необходимо применять для монтажа металлические трубы.

При использовании угля для печи с целью обогревания дома основание для парового отопления можно выполнить из пластиковой изоляционной трубы. Когда отопление идет от печи, не рекомендуется производить монтаж обогрева пола, так как для этого необходимо создание дополнительного объема воды, а также потребуется монтирование двухконтурной системы отопления, чего категорически делать нельзя.

При наличии в доме парового отопления от печки требуется замена данной системы на более современную модель, так как возможно, что печное отопление будет запрещено в ближайшем будущем. Отапливание печи производится с использованием твердого топлива, стоящего намного дороже, чем газ. Исключением являются котлы по принципу длительного горения. На данный момент в нашей стране они имеют небольшую популярность. Немаловажную роль играет и тот факт, что организация отопления на жидком топливе достаточно сложна по своей системе выполнения.

Как правильно рассчитать паровую систему

Остановив свой выбор на паровой системе, предстоит составить проект ее расположения в здании и выполнить предварительные вычисления. Есть 2 варианта:

произвести расчет основных компонентов парового отопления своими силами;
обратиться за помощью к профессионалу – проектировщику.

Второй способ решения этого вопроса наиболее предпочтительный. Ведь только специалист, имея за плечами не один, удачно реализованный, проект по обустройству отопительной системы, способен учесть все пожелания владельца, не забыв о нормативных требованиях.

Если нет возможности и желания обращаться к проектировщику, можно приступить к самостоятельному расчету системы отопления паром. Можно использовать нормативы и полезные рекомендации из специальной литературы, например, из справочника проектировщика.

Для расчета предстоит взять план своего дома и посчитать площадь, которую требуется отопить. Затем обозначить места расположения радиаторов отопления.

При паровом отоплении часто используют вместо батареи регистры, выполненные из оцинкованных или оребренных труб. Они могут иметь дизайнерское оформление

Радиаторы подбирают в зависимости от требуемой мощности

Причем, важно учитывать технические характеристики понравившегося прибора – он должен выдерживать нагрузку при работе с паром

Чугунные радиаторы лучше не использовать в устройстве парового отопления редко посещаемой дачи. Постояв холодными длительное время, они могут не справиться с резким нагревом и лопнуть

Рассчитывать длину паро- и трубопровода для конденсата лучше всего, находясь в самом помещении. Так удобнее планировать высоту их прокладки и места установки радиаторов, если они понадобятся.

Для парового отопления можно использовать металлические трубы из оцинкованной стали или меди

Подсчитав нужное количество погонных метров трубы, не стоит забывать о паровой арматуре – вентилях, тройниках, при необходимости – конденсатоотводчиках, насосе.

Для определения мощности парового котла потребуется вычислить объем всех отапливаемых помещений и умножить эту цифру на показатель требуемого количества энергии для обогрева 1 м3. Этот показатель зависит от региона проживания. Так, для европейской части показатель составляет 40 Вт.

Можно подсчитать мощность котла для 3-х комнатного домика с высотой потолков 2,6 м. Сначала надо вычислить площадь комнат:

площадь 1-й комнаты: 5*2,95=14,75 м2;
2-й: 3*2,45=7,35 м2;
3-й: 2*5,4=10,8 м2.

Затем предстоит вычислить объем всего дома: 14,75*2,6+7,35*2,6+10,8*2,6= 38,09+19,11+28,08= 57,02 м3. Теперь полученный объем умножить на потребности в тепле: 57,02*40 Вт=2288 и добавить запас мощности не менее 20%: 2288*1,2=2745,6 Вт или около 3 кВт.

Второй вариант определения мощности – по площади. Условно принимается, что для отопления каждых 10 м2 требуется 1 кВт мощности котла + 30% запаса, если высота потолков не превышает допустимый уровень до 2,7 м.

Причем, нужно покупать агрегат на 20-30% превышающий вычисленный размер мощности. На практике специалисты советуют брать котел не менее, чем на 30% мощнее, чтобы он не работал на предел своих сил.

Использовать для парового отопления можно только сертифицированный агрегат. Брать самопальный котел весьма опасно – можно серьезно пострадать при его взрыве

Выбирать паровой котел следует от проверенного производителя. Агрегат должен иметь сертификат качества и гарантию завода, его выпустившего. Паровой котел обязательно оснащают предохранительным клапаном. Также, потребуются приборы контроля температуры и давления и редуктор для нормализации давления, если это потребуется.

Схемы устройства парового отопления + пример расчета паровой системы

Преимущества и недостатки парового отопления