Как провести паровое отопление своими руками: инструкция по установке

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.

Что для него потребуется?

Устройство паровой системы

Монтаж системы парового отопления не сложен, но, как и любую незнакомую работу, лучше его доверить профессионалам. Для начала нужно купить необходимое оборудование — трубы, конвекторы, колена и соединители.

Трубы лучше брать гидроизоляционные из пластика диаметром 25 мм, если это допускается в запланированной для реализации схеме. Металлические изделия стоят дешевле, но они могут засориться из-за отложения солей. Кроме того, использование пластика упрощает монтаж, и у этого материала лучше теплопроводность.

Конвекторы специалисты рекомендуют использовать алюминиевые, так как они лучше всего обеспечивают передачу тепла в помещение. Это самый дорогой тип изделий. Поэтому, если вы хотите сэкономить, то выбирайте конвекторы из чугуна.

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.

Монтаж парового отопления в частном доме

Перед монтажом системы нужно рассчитать площадь комнат, определить расположение радиаторов, запорно-регулировочной арматуры, фильтров и других составляющих конструкции.

Далее следует выбрать вариант разводки отопления:

1. Верхний способ. Подразумевает монтаж паропровода выше устройства отопления. От котла опускаются трубы к батареям, а конденсатопроводные системы укладываются по полу.
2. Нижний способ. Трубы паропровода прокладываются ниже агрегатов отопления.
3. Смешанный вариант подразумевает укладку трубопровода чуть выше батарей, в остальном система повторяет верхний способ монтажа.

Чтобы облегчить работы по монтажу, необходимо заранее нарисовать схему обустройства с указанием всех элементов системы, длины и диаметра трубопроводов, количества радиаторов и пр.

Рассмотрим, как провести паровое отопление в частном доме своими руками:

• Подготовить плоскости, поверхности для монтажа оборудования: усилить стены, выровнять поверхность пола. Затем монтаж креплений для радиаторов, фиксация батарей. Рекомендуется располагать радиаторы под окнами, это исключит появление сквозняков, запотевание окон и сдвинет «точку росы» за пределы оконных проемов.
• Установить на бетонное основание парогенератор. Полы нужно застелить негорючим материалом, чтобы предупредить возможность возгорания. Котел лучше монтировать в подвале, чтобы пар поднимался вверх. При формировании теплых полов предпочтение отдается двухконтурному котлу, разделяющему работу для обогрева контура в теплых полах и системе навесных радиаторов. Парогенератор в этом случае монтируется выше поверхности пола.
• Расширительный бак монтируется в самой высокой точке отопления. Фиксация на специальные крепежи, зона расположения в магистрали между парогенератором и батареями отопления. Специалисты советуют монтировать расширительный бак открытого типа на максимально близком расстоянии от отопительного котла.
• Теперь монтаж трубопровода. Начальная точка соединения – парогенератор, затем труба проводится к первой отопительной конструкции, потом соединение отводов, вводов. Точно так же подключаются все последующие трубы. Соединение в магистраль проводится с наклоном в 3 мм на 1 м – это нужно для естественной циркуляции теплоносителя.
• Каждый радиатор оснащается краном Маевского для устранения воздушных пробок, а перед парогенератором монтируется накопительный бак для сбора конденсата, откуда жидкость будет перетекать в котел для нагревания и последующей циркуляции.

Замыкается вся магистраль также на отопительном котле – получается закрытый контур. Чтобы устранить возможность засорения системы, на котел монтируется фильтр. Также на котел монтируется насос для перегонки конденсата, патрубок от котла к насосу подбирается так, чтобы диаметр патрубка был меньше диаметра остальных труб. На выходе из котла устанавливается манометр, клапан сброса излишков давления.

Остается дополнить магистраль узлом слива/залива воды, проверить систему на работоспособность, протечки и можно запускать оборудование в постоянную циркуляцию. Несмотря на простоту монтажа, необходимо тщательно выверять все параметры агрегатов и просчитывать длину трубопроводов.

Просчитывая, сколько стоит провести паровое отопление, следует брать в учет цену основных узлов, вспомогательных элементов, приборов измерения и контроля. Заказывая услугу в компании, хозяину придется выложить от 300$ при условии уже закупленного оборудования, радиаторов и прочих составляющих системы.

Основные компоненты паровой системы

Оборудование и материалы:

• паровой генератор (котел);
• батареи (радиаторы);
• приборы измерения и контроля;
• насос;
• коллектор для аккумуляции конденсата;
• запорно-регулирующая арматура.

При формировании системы своими руками нужно помнить, что все элементы обязаны выдерживать крайне высокую температуру нагревания. Например, для пара не подходит мембранный расширитель с максимальной температурой +85 С, нужен накопитель с пограничными показателями температуры от +100 С.

Если система оборудована от печи, то дымоход будет засоряться чаще, поэтому чистке нужно уделять более тщательное внимание. Печь с теплообменником можно использовать для приготовления пищи, но только в холодное время года

Летом, затапливая печь, хозяин получит циркуляцию теплоносителя в системе отопления, а это неудобно, неэкономично. Специалисты рекомендуют устанавливать в кухне отдельный прибор для приготовления пищи в летнее время, а печь использовать в холодные сезоны.

Двухтрубное отопление

Подворцы утверждают, что для больших балаганов лучше всего подойдёт двухтрубное отопление. Печь устанавливают на отдельной площадке, которую выкладывают из шамота. Площадку устанавливают на расстоянии в 1,5-2 м от растений, чтобы не допустить обгорания листьев. Паровое отопление теплицы своими руками сделать возможно, но при монтаже необходимо соблюдать некоторые правила.

1. Из печи выводят контур для паропровода коллекторного типа. Основная труба идёт вдоль одной стороны теплицы. Из неё делают выходы с шагом в 2 м. Они предназначаются для монтажа обогревательной магистрали, которую располагают поперёк площадки. По ним будет проходить пар.
2. Какую развязку используют для парового отопления? Как сделать циркуляцию для теплицы? Развязку труб делают сверху, если высота балагана 3 м. Участки соприкосновения труб с крышей выкладывают асбестовыми листами. Трубы идут под наклоном 5 мм на 1 пог. м.
3. При нижней развязке рекомендуют устанавливать поперечные трубы с шагом в 4-5 м. Их укладывают на земляные валы, которые идут вдоль грядок. Если есть возможность, то магистраль прячут под землю. Глубина не должна быть менее 50 см. В противном случае корни растений получат ожог.
4. Трубы можно не прятать под землю, а уложить их на гребни грядок, но расстояние до рассады не должно менее 40 см.
5. С противоположной стороны монтируют конденсатопровод. В нём тоже предусматривают отверстия для входа труб. Они должны соответствовать разметке на паропроводе. В противном случае произойдёт перекос магистрали, что даёт дополнительную нагрузку на трубы.
6. Конденсат собирается в отдельной магистрали и проходит в накопительную ёмкость. Из неё можно предусмотреть кран для подачи горячей воды. ГВС можно провести в теплице своими руками.
7. Из бака делают выход для отвода жидкости к котлу: необходимо соблюдать наклон трубы.
8. На контуре устанавливают водяной фильтр и циркуляционный насос. Он призван нагнетать жидкость в парогенератор, который находится в печи.
9. Около насоса рекомендуют сделать пароотвод, чтобы не допустить завоздушивания системы.

Схема обогрева теплицы

На каждом узле соединения паропровода устанавливают регуляторы температуры. Они необходимы, чтобы не допустить повышенных показателей в магистрали. С их помощью можно регулировать температуру в отдельных секциях парника.

Если на одном участке высадили рассаду, то она требует больше тепла, нежели растения, которые растут в парнике уже несколько недель. Рекомендуют предусмотреть вентили, чтобы иметь возможность перекрыть систему парового отопления в теплице, и прекратить обогрев, если это необходимо.

Трубы используют оцинкованные. Для паропровода выбирают диаметр 115 мм. Для отвода конденсата используют контур с меньшим диаметром, 70 мм, толщина стенки 2,5 мм. На него выпадает небольшая нагрузка: пар охлаждается, давление снижается.

Нижняя развязка магистрали походит на систему «тёплый пол». Для неё можно установить автоматику, чтобы отопление проходило более эффективно: отключалось при достижении определённых показателей температуры и включалось, если параметры снижаются. Для автоматики потребуется электрическая распределительная коробка.

При однотрубной схеме не требуется устанавливать циркуляционный насос. Используют систему гравитационного типа. Если площадь теплицы более 300 м2, то рекомендуют установить 2 печи и для каждой части балагана установить свой контур.

В парниках большой площади рекомендуют обустроить двухтрубную систему парового отопления. Котлы устанавливают на любом топливе. Подбирают топки определённой мощности. В теплицах с высокими потолками делают верхнюю развязку труб.

Если балаган низкий, то магистраль укладывают на почву или под землю. Необходимо своевременно установить определённую температуру в трубопроводе, чтобы не допустить ожог вегетативной и корневой части растений.

YouTube responded with an error: Access Not Configured. YouTube Data API has not been used in project 268921522881 before or it is disabled. Enable it by visiting https://console.developers.google.com/apis/api/youtube.googleapis.com/overview?project=268921522881 then retry. If you enabled this API recently, wait a few minutes for the action to propagate to our systems and retry.

Промежуточная разводка

Иногда в частных домах используется и немного другая схема прокладки магистралей. При этом паропровод укладывается не под потолком, а чуть выше радиаторов. Протягивают трубы в такой системе примерно на уровне подоконников.

Схема прокладки магистралей этого типа имеет практически все те же преимущества, которые дает и верхняя двухтрубная. Однако, как и открытая, разводка такой разновидности отличается и одним довольно-таки серьезным недостатком. Трубы в данном случае проходят в пределах досягаемости человека и домашних животных. Соответственно, и возрастает вероятность случайного получения ожогов.

Виды водотрубных котлов

Барабанный паровой котел

По своим рабочим характеристикам эти приборы подразделяются на следующие виды:

• прямоточные;
• барабанные.

Устройства, имеющие барабанную конструкцию, могут быть горизонтальными и вертикальными. Схемы подобных парогенераторов устроены таким образом, что барабан собирает полученный продукт из пучков труб, находящихся над топливной камерой. Барабан нужен для процесса сепарирования, в результате чего происходит отделение неиспаряющейся воды и повторное ее вбрасывание в кипятильные трубы.

Таким образом, жидкость циркулирует по нагревателям до полного ее перехода в парообразное состояние. В горизонтальное устройство устанавливается один барабан, в конструкции вертикального типа предусмотрено наличие нескольких приспособлений.

Для использования в паровых агрегатах водотрубного типа вода предварительно подготавливается. С применением специальной химии из нее удаляются растворенные соли и молекулы кислорода. Это необходимо делать, чтобы избежать снижения эффективности работы устройства из-за солевых отложений на рабочих поверхностях.

Достоинства и недостатки

Паровое отопление — не самое популярное, но оно имеет как положительные, так и отрицательные моменты. Причем плюсы довольно значительны:

• Высокая эффективность обогрева. Дело в том, что пар в системе не просто нагревает до какой-то температуры радиаторы и трубы. Из-за большой разницы температур он конденсируется. А при конденсации 1 литр пара отдает 2300 кДж тепла. Тогда как при остывании того же количества воды на 50°C отдается только 100 кДж. Потому для обогрева помещения требуется очень небольшое количество радиаторов. В некоторых случаях достаточно некоторого количества труб.

• Так как паровое отопление — система небольшая, она имеет малую инерционность. Нагреваться помещение начинает буквально через несколько минут после пуска котла.

Недостатки паровых систем отопления еще более впечатляющие:

• Высокая температура пара приводит к нагреву всех элементов системы до 100°C и выше. Это приводит к следующим последствиям:
  • очень активной циркуляции воздуха в помещении, что некомфортно, а, порой, и вредно (при аллергии на пыль);
  • воздух в помещении пересыхает;
  • горячие элементы системы травмоопасны и их надо закрывать, причем и трубы тоже;
  • не все строительные материалы нормально переносят длительный нагрев до таких температур, потому выбор отделочных материалов весьма ограничен (по сути, это только цементная штукатурка с последующей окраской термостойкими красками).
• Простое паровое отопление имеет очень ограниченные возможности по регулировке теплоотдачи. Есть только один способ изменять температуру — сделать несколько параллельных веток и включать их по мере необходимости. Второй способ — отключать котел при перегреве и включать после того, как помещение остынет. Этим процессом управляет автоматика, но такой способ далеко не самый комфортный, так как наблюдаются постоянные колебания температуры.
• Система шумная. При движении пар довольно сильно шумит. В производственных цехах это не очень мешает, а в частном доме может быть проблемой.

Как видите, паровое отопление — не лучший выбор, хотя и довольно недорогой в обустройстве.

Составляющие и принцип работы паровой системы

Независимо от схемы реализации, паровое отопление имеет такие конструктивные составляющие: источник тепла – парогенератор, трубопровод, нагревательные элементы, контрольно-измерительные приборы и запорно-регулирующие детали.

В качестве источника тепла может быть выбран электрический парогенератор. Достаточно установить требуемые параметры в меню и наслаждаться комфортной температурой

Трубопровод подразделяется на паропровод и конденсатопровод. По первому в систему подается пар. По второму отводится конденсат. Конденсатопроводы в зависимости от способа движения конденсата могут быть:

• самотечными, с прокладкой трубопровода с уклоном в сторону накопительной емкости.
• напорными, движение конденсата обуславливается разностью давления.

В зависимости от наполненности конденсатопровод бывает:

• сухим, в процессе работы системы труба частично заполнена водой;
• мокрым, конденсатопровод постоянно заполнен водой.

В отличие от водяного, системы парового отопления имеют такие недостатки:

• наличие шума в процессе работы;
• слишком горячая поверхность отопительных элементов;
• затруднено регулирование теплоотдачи отопительных элементов;
• менее долговечны, чем водяные системы отопления.

А также достоинства:

• небольшие размеры составляющих отопительной системы;
• высокая теплоотдача отопительных элементов;
• быстрый нагрев помещения;
• пар доставляется в любую точку системы, не теряя своей нагревательной способности;
• экономичность.

В процессе нагревания воды в источнике тепла выделяется пар. При его конденсации выделяется тепло. Пар по паропроводам передается в отопительные элементы, где он посредством конденсации нагревает стенки приборов, которые отдают тепло помещению. После этого конденсат направляется в сборную емкость, после чего самотеком или при помощи насоса отводится в котел для последующего нагрева. После чего весь процесс повторяется. Во избежание встречного движения конденсата уклон магистрали выполняется в сторону движения пара. Для того чтобы пар не проникал в конденсатопровод используют подпорные шайбы или конденсатоотводчики.

Вот так выглядит классический твердотопливный парогенератор:

Преимущества

Обогрев паром помогает в короткое время достичь комфортной температуры внутри комнаты.

Оборудование стоит относительно недорого, делая такой вариант отопления доступным.

Экономичность характеризуется низкими тепловыми потерями, что в перспективе снижает расход на выработку энергии.

Ввиду небольших размеров, отопление имеет малую инерционность, батареи становятся теплыми спустя несколько минут после запуска основного котла.

Теплоноситель внутри трубопровода циркулирует естественно.

Отличный вариант для комнат, где ненужно поддерживать постоянную температуру.

Вода может промерзнуть – пару такая участь не грозит. Конечно, есть вероятность, что небольшое количество воды осядет в виде конденсата и замерзнет, но даже тогда это не станет угрозой функциональности.