Паровое отопление своими руками и котлы для частного дома

Паровой котел отопления в частном доме

Паровой котел является альтернативным видом обогрева частных домов и дач. Водяное отопление зданий неправильно называют «паровым» – такая путаница в названиях связана с принципом обогрева многоквартирных домов, где внешний теплоноситель под давлением поступает от ТЭЦ к отдельным домам и передает свое тепло внутреннему носителю (воде), который циркулирует в замкнутой системе.

Паровое отопление в частном доме используется значительно реже других способов обогрева помещений. Экономически оправдано применение котла на даче или загородном доме, когда не предусмотрено круглогодичное проживание, а главную роль в отоплении играет скорость прогрева помещений и простота подготовки к консервации системы.

Возможность монтажа такого оборудования в дополнение к существующему, например, печному, является еще одним преимуществом использования пара в качестве теплоносителя.

В результате кипения воды в котлоагрегате (парогенераторе) образуется пар, который подается в систему трубопроводов и радиаторов. В процессе конденсации он отдает тепло, обеспечивая быстрый нагрев воздуха в помещении, и затем в жидком состоянии возвращается по замкнутому кругу к котлу. В частном доме такой вид отопления может быть реализован в виде одно- или двухконтурной схемы (обогрев и ГВС для бытовых нужд).

По способу разводки система бывает однотрубной (последовательное соединение всех радиаторов, трубопровод проходит горизонтально и вертикально) или двухтрубной (параллельное присоединение радиаторов). Возврат конденсата в парогенератор возможен самотеком (замкнутая схема) или принудительно при помощи циркуляционного насоса (разомкнутая схема).

Схема парового отопления дома включает в себя:

• котел;
• бойлер (для двухконтурной системы);
• радиаторы;
• насос;
• расширительный бак;
• запорно-предохранительная арматура.

Описание парового котла отопления

Ключевым элементом обогрева помещений является парогенератор, конструкция которого включает в себя:

• топку (камера сжигания топлива);
• испарительные трубы;
• экономайзер (теплообменник для подогрева воды за счет уходящих газов);
• барабан (сепаратор для разделения пароводяной смеси).

Котлоагрегаты могут работать на различных видах топлива, но лучше для частных домов использовать паровой бытовой котел с возможностью перехода с одного типа на другой (комбинированный).

Эффективность и безопасность такого обогрева помещений зависит от грамотного подхода к выбору парогенератора. Мощность котлоагрегата должна быть соизмерима с его задачами. Например, для создания оптимального микроклимата в доме, площадью 60-200м 2 , необходимо купить котел мощностью от 25кВт. В бытовых целях эффективно использовать водотрубные агрегаты, которые являются более современными и надежными.

Самостоятельный монтаж оборудования

Работы проводятся поэтапно, в определенном порядке:

1. Составление проекта с учетом всех деталей и технических решений (длина и количество труб, тип парогенератора и место его установки, расположение радиаторов, расширительного бака и запорной арматуры). Этот документ должен быть обязательно согласован с органами госконтроля.

2. Монтаж котла (производится ниже уровня радиаторов для обеспечения продвижения пара вверх).

3. Разводка труб и установка радиаторов. При прокладке на каждый метр должен быть установлен уклон около 5 мм. Монтаж радиаторов осуществляют с помощью резьбового соединения или сварки. В отзывах о паровой системе отопления опытные пользователи рекомендуют установить краны для устранения проблем при возникновении воздушных пробок и облегчения последующей эксплуатации.

4. Монтаж расширительного бака проводят на 3 метра выше уровня парогенератора.

5. Обвязка котлоагрегата должна осуществляться только металлическими трубами одинаковым диаметром с выходами от котла (нельзя использовать переходники). Отопительный контур замыкается в агрегате, при этом желательно установить фильтр и циркуляционный насос. В нижней точке системы необходимо установить узел слива, чтобы легко можно было опорожнить трубопровод для ремонтных работ или консервации конструкции. На котлоагрегат обязательно монтируются необходимые датчики, контролирующие процесс и обеспечивающие безопасность.

6. Тестирование системы парового отопления лучше проводить в присутствии специалистов, которые смогут не только выполнить все процедуры согласно действующим нормам и стандартам, но и устранить какие-либо недочеты и неточности схемы монтажа своими руками.

Паровые системы теплоснабжения

Рис.4.
Принципиальные схемы паровых систем
теплоснабжения

а–однотрубной
без возврата конденсата; б–двухтрубной
с возвратом конденсата; в–трехтрубной
с возвратом конденсата; 1–источник
тепла; 2–паропровод; 3–абонентский
ввод; 4–калорифер вентиляции;
5–теплообменник местной системы
отопления;6–теплообменник местной
системы горячего водоснабжения;
7–технологический аппарат;
8–конденсатоотводчик; 9–дренаж;10–бак
сбора конденсата; 11–конденсатный насос;
12–обратный клапан; 13–конденсатопровод

Как
и водяные, паровые системы теплоснабжения,
бывают однотрубными, двухтрубными и
многотрубными (рис. 4)

В
однотрубной паровой системе (рис. 4,а)
конденсат пара не возвращается от
потребителей тепла к источнику, а
используется на горячее водоснабжение
и технологические нужды или выбрасывается
в дренаж. Такие системы мало экономичны
и применяются при небольших расходах
пара.

Двухтрубные
паровые системы с возвратом конденсата
к источнику тепла (рис. 4,б) имеют наибольшее
распространение на практике. Конденсат
от отдельных местных систем теплопотребления
собирается в общий бак, расположенный
в тепловом пункте, а затем насосом
перекачивается к источнику тепла.
Конденсат пара является ценным продуктом:
он не содержит солей жесткости и
растворенных агрессивных газов и
позволяет сохранить до 15% содержащегося
в паре тепла. Приготовление новых порций
питательной воды для паровых котлов
обычно требует значительных затрат,
превышающих затраты на возврат конденсата.
Вопрос о целесообразности возврата
конденсата к источнику тепла решается
в каждом конкретном случае на основание
технико-экономических расчетов.

Многотрубные
паровые системы (рис. 4,в) применяются
на промышленных площадках при получении
пара ТЭЦ и в случае, если технология
производства требует пара разных
давлений. Затраты на сооружение отдельных
паропроводов для пара разных давлений
оказываются меньше, чем стоимость
перерасхода топлива на ТЭЦ при отпуске
пара только одного, наиболее высокого
давления и последующего редуцирования
его у абонентов, нуждающихся в паре
более низкого давления. Возврат конденсата
в трехтрубных системах производится
по одному общему конденсатопроводу. В
ряде случаев двойные паропроводы
прокладываются и при одинаковом давлении
в них пара в целях надежного и бесперебойного
снабжения паром потребителей. Число
паропроводов может быть и больше двух,
например, при резервировании подачи с
ТЭЦ пара разных давлений или при
целесообразности подачи с ТЭЦ пара трех
разных давлений.

На
крупных промышленных узлах, объединяющих
несколько предприятий, сооружаются
комплексные водяные и паровые системы
с подачей пара на технологию и воды на
нужды отопления и вентиляции.

На
абонентских вводах систем кроме
устройств, обеспечивающих передачу
тепла в местные системы теплопотребления,
большое значение имеет также система
сбора конденсата и возврата его к
источнику тепла.

Поступающий
на абонентский ввод пар обычно попадает
в распределительную гребенку, откуда
непосредственно или через редукционный
клапан (автомат давления «после себя»)
направляется к теплоиспользующим
аппаратам.

6 Полезная информация

В последнее время обогревательные паровые котлы используются совместно с системами «теплых полов». Процедура монтажа такой схемы требует больших усилий, но оно того стоит. Под покрытием пола устанавливают специальные трубы из полипропилена или металлопластика, по которым будет перемещаться теплоноситель.

Без сомнений, обогрев помещений паром — это хороший способ решить проблему дорогостоящих тепловых ресурсов и обеспечить себя стабильным источником тепла на целый год

Но чтобы установка функционировала в лучшем виде, а ее обслуживание не требовало больших вложений, важно правильно подобрать схему разводки и следовать основным правилам монтажа. В остальном принцип работы парового отопления и монтаж самодельных пароводяных систем остаются понятными

В каких случаях эффективен и востребован керамзитобетон монолитный

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:

Средняя оценка

оценок более 0

Поделиться ссылкой

Положительные моменты выбора данного вида системы отопления:

• Высокий КПД. Несложная в установке и в принципе действия агрегата обладает достаточной эффективностью работы на долгое время. Паровая система по самому своему принципу циркуляции воды и конденсата является весьма продуктивной;
• Хорошие теплоаккумулирующие характеристики пара, которые позволяют передавать тепло через радиаторы без существенных затрат;
• Низкая себестоимость установки и широкий диапазон выбора как для возможностей вашего бюджета, так и для любого типа помещения, в котором будет производиться установка.
• Возможность достаточно скорого и регулируемого обогрева частного дома.

В целом стоит отметить, что паровая система обогрева является достаточно выгодным вариантом для желающих обустроить практически самостоятельно, дешево и сообразно собственному бюджету достаточно надежную и эргономичную систему. Диапазон выбора котлов, типов труб, радиаторов и прочих входящих элементов достаточно широк и разнообразен. Дачные участки, крупные помещения и частные дома при безопасной и правильной установке (см. этапы и общие советы) могут быть достаточно обеспечены таким видом отопительной системы.

Резка под 45 градусов

Но, если все же нужно отрезать трубу круглого сечения из стали или различного вида пластмасс, то для этого понадобится лекало для резки труб под углом, форма которого рассчитывается ручным или машинным способом. Задача существенно упрощается, если под углом сорок пять градусов необходимо отрезать металлический профиль квадратного сечения.

Для обрезки на скорую руку можно воспользоваться обычным листом бумаги, сложенным по диагонали, с помощью которого размечают поверхность для будущего реза. Применяя сложенную бумагу, поступают следующим:

• проводят на прямой поверхности профиля в месте, где выполняется рез, строго перпендикулярную линию;
• прикладывают сложенный по диагонали лист бумаги к боковой поверхности острым концом к линии таким образом, чтобы верхний край бумажного треугольника находился заподлицо с верхней стороной металлического профиля.

Рис. 2 Самодельный шаблон для резки трубы под 45 градусов

проводят карандашом линию по боковой части листа под углом 45 градусов, после чего бумажный угол прикладывают к другой боковой стороне и обводят его карандашом (лучше воспользоваться тонким маркером).

Для отпиливания можно использовать болгарку с диском по металлу, проводя в начале тонкую линию по разметке, после чего  постепенно ее углубляя до полного отделения кромок.

Изготовление шаблона для обрезки металлопрофиля

Если необходима нарезка большого количества труб, можно сделать шаблон из металлопрофиля большего диаметра по бумажному листу приведенным выше способом. Угол наклона проверяют транспортиром или строительным угольником – в этом случае две кромки обрезанных деталей шаблона соединяют.

При работе на разрезаемую деталь в нужном месте одевается шаблон и плотно прижимается, разметка наносится остро заточенной чертилкой при обводке шаблонного контура. Деталь обрезается в несколько заходов с постепенным углублением канавки.

Рис. 3 Отрезание металлопрофиля с помощью стусла

Стусло для резки труб своими руками

Использование шаблона не слишком удобно – приходится совершать рез по линии, держа болгарку на весу, что приводит к большим погрешностям. При наличии сварочного аппарата можно сделать простое стусло – направляющие для диска болгарки, не дающие ему уходить в сторону.

Для этого используют сделанный ранее шаблон, в боковой части которого просверливают отверстие и приваривают гайку. При работе самодельное стусло надевают на профиль, в его гайку вкручивают болт и прижимают устройство к профильной поверхности. Болгаркой с диском по металлу проводят рез, слегка прижимая диск к боковой поверхности устройства. Понятно, что при длительной работе края в стусле постепенно стачиваются, и хотя процесс происходит одновременно на всех кромках, с течением времени появятся некоторые погрешности. Поэтому устройство лучше сделать из твердого износоустойчивого металла, чтобы увеличить срок его службы и получить более точный инструмент.

Рис.4  Пример выполнения реза под углом 90 градусов

4 Расчет мощностей

Чтобы понять, как правильно сделать паровое отопление, необходимо правильно рассчитать мощность котла, учитывая площадь помещения, которую он будет отапливать. В этом случае необходимо руководствоваться простым соотношением:

1. 1. Для помещений площадью от 60 до 200 квадратных метров задействуется котел на 25 киловатт.
2. 2. Эффективный обогрев здания на 200−300 кв. м. возможен только с помощью котла на 25−35 кВт.
3. 3. Для помещений площадью от 600 до 1200 кв. м. нужен котел на 60−100 кВт.

При обустройстве котельных установок принято задействовать простую формулу: для каждых 100 кв. м. отапливаемой площади нужно около 10 кВт мощности котла.

При выборе подходящего обогревательного оборудования нужно учитывать тип топлива, на котором оно работает. В настоящее время на рынке доступны твердотопливные котлы, газовые и комбинированные. Также особым спросом пользуются электрические модели, которые актуальны для удаленных регионов с низкими тарифами на электрическую энергию.

Что касается показателей давления, то они определяются самим типом установки. В классических паровых устройствах они должны составлять 6 атмосфер или немного выше. В вакуумно-паровых моделях давление не должно быть ниже атмосферного. В любом случае на самом котле должен находиться манометр, который указывает на текущие показатели.

Конструкция агрегата включает в себя топку, горелку и зольник. Ключевой составляющей является барабан, на котором размещены контрольно-измерительные приборы, трубы, манометр и предохранители. Для обустройства паровых отопительных магистралей можно брать как газотрубные, так и водотрубные котлы. Из-за более высокого теплового потенциала второй вариант считается самым востребованным.

К самодельной конструкции дополнительно приспосабливают специальное устройство — змеевик. Его можно сварить из труб и расположить непосредственно над печкой.

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.

Общие советы к установке системы в частном доме:

1. Ни в коем случае не использовать пластиковых труб! Высокая температура воды и пара создает огромную нагрузку, которая может привести при неправильно выбранном материале к взрыву системы. Следует использовать металлические трубы (желательно оцинкованные или нержавеющие трубы) В данном случае экономия может оказаться небезопасным и рискованным предприятием;
2. Монтаж системы должен производиться исключительно профессионалами, либо под контролем соответствующих специалистов, которые вовремя смогут найти недочет в установке и устранить его. Контроль, первый запуск системы производится только при наличии профессиональных навыков;
3. При выборе котла следует учитывать вырабатываемое количество пара (указывается в килограммах), производимое котлом. От этого прямо зависит скорость обогрева вашего дома, что позволит выбрать оптимальный вариант для определенного помещения.

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.

Заключение

Вывод

Кладка керамзитоблоков, выполненная с соблюдением технологии, позволяет осуществить постройку здания, обладающего высокой прочностью и тепловой изоляцией. Гарантией качества является соблюдение рекомендаций строительных норм и советов специалистов.