- 8 (495) 7487600
- 8 (495) 7487600
- 8 (925) 5552040
- 8 (925) 5552040
- Напишите нам
- Обратный звонок
Интернет магазин оборудования насосной, отопительной и водонагревательной техники №1
Как сделать паровое отопление в частном доме своими руками. Отопительный котел паровой
Паровое отопление в частном доме и на даче на базе печи или котла
Эффективное отопление жилища — одна из важнейших задач для каждого домовладельца. Интересном вариантом решения этой проблемы может стать паровое отопление в частном доме.
Это не самый простой вариант отопительной системы, но он имеет право на существование и достоин пристального рассмотрения.
Содержание статьи:
Что это такое?
Когда вода закипает при постоянном давлении, она сохраняет свою температуру постоянной. Образующийся в результате такого кипения пар обладает значительным количеством тепловой энергии. В момент конденсации, т.е. при превращении пара в жидкость, эта энергия высвобождается и передается окружающей среде.
Этот принцип используется в работе паровых отопительных систем. Вода закипает в котле, пар перемещается по трубам к радиаторам, там конденсируется и расстается с теплом, тем самым нагревая воздух в помещении. Полученная в процессе конденсации вода продолжает движение по трубам и возвращается в специальный накопитель, а затем поступает к нагревателю естественным образом или принудительно, с помощью насоса.
Галерея изображений
Фото из
По схемам организации и принципам устройства паровое и водяное отопление схожи. В их составе аналогичные конструктивные элементы
Разница в том, что в приборы отопления поступает пар, который при конденсации отдает тепло испарения и в сотни раз уменьшается в объеме
По типу перемещения теплоносителя паровые системы так же делятся на гравитационные и принудительные, равные с водяными правила проявляются в сборке и организации
К особенностям сооружения паровых систем относят повышенную термостойкость, которой обязаны обладать приборы отопления. Ведь температура поступающего в них пара может достигать +130º
В пределах самих паровых систем различаются трубопроводы. Пар поставляется по паропроводам, которые должны быть шире в сечении и устойчивей к термовоздействию, чем конденсатопроводы, передающие в котел конденсат
По варианту обратного поступления конденсата для нагрева в котел паровые контуры делятся на разомкнутые и замкнутые. В первых конденсат сначала аккумулируется в бачке, затем насосом транспортируется в котел. В замкнутых конденсат перемещается сразу в котел
Для того чтобы сбалансировать по времени и мощности теплоотдачу, в паровых системах часто вместо стандартных батарей используют регистры с оребрением
Паровые отопительные контуры бывают только закрытого типа, т.к. испарение теплоносителя вне системы должно быть исключено. Объем конденсата следует точно рассчитывать, чтобы при охлаждении пара в приборах не формировались воздушные мешки, мешающие движению пара
Аналогии в паровом и водяном отоплении
Специфика действия пара как теплоносителя
Типы паровых отопительных систем
Особенности приборов отопления
Паропроводы и конденсатопроводы
Разомкнутая паровая система
Регистры отопления с оребрением
Точность расчетов в организации
В зависимости от давления внутри системы парового отопления их разделяют на:
- вакуум-паровые;
- низкого давления;
- высокого давления.
В первых давление менее 0,1 МПа, во вторых — еще ниже — до 0,07 МПа, а в третьих — более 0,07 МПа. Открытые системы низкого давления имеют доступ к воздуху из атмосферы, но они могут быть и закрытыми, т.е. полностью герметичными.
На этой схеме продемонстрированы принципы разводки парового отопления. Нагревательный прибор должен располагаться ниже, чем радиаторы, конденсатопроводу придают уклон
В таких системах обычно используется так называемый сухой насыщенный пар, который не содержит взвешенных частиц воды. Количество пара в системе отражается на ее работе. Если пара слишком мало, это создаст проблемы для свободного стекания конденсата, а внизу отопительного прибора будет собираться холодный воздух. Достаточный объем пара улучшает процесс оттока конденсата, который оттесняется к стенкам и стекает по ним в виде тонкой водяной пленки.
В замкнутых системах вода после конденсации сразу же поступает в теплообменник, но часто используются разомкнутые системы, в которых теплоноситель сначала собирается накопителе, а затем перекачивается в котел для нагрева. Конденсат может полностью заполнять трубы, по которым перемещается для нагрева или только частично. Последний вариант предпочтительнее, поскольку при отключении системы трубы в ней останутся сухими.
Если теплоноситель парового отопления после конденсации перемещается непосредственно в котел для последующего нагрева, система называется замкнутой. Если конденсат сначала собирается в накопительном резервуаре, из которого прокачивается в котел насосом, система относится к разряду разомкнутых
Особенности систем низкого давления
Распространенный вариант такой системы — замкнутый, с использованием самотечного возврата в котел конденсата, который заполняет трубы не полностью, при этом применяется верхняя разводка труб. Сначала систему заполняют водой до необходимого уровня, после этого начинается нагрев. Конденсат стекает по общему стояку и при достижении заданного уровня вытесняется в котел.
В такой же системе с нижней разводкой рекомендуется устанавливать трубы с небольшим уклоном в направлении перемещения пара, чтобы снизить шумовые эффекты. В месте отвода конденсата устраивают петлеобразный гидрозатвор, препятствующий перемещению пара на магистраль конденсации.
Скорость пара в таких системах должна быть умеренной, не более 0,14 м/с. Иначе пар будет захватывать и частички влаги, скопившейся на стенах. В результате система работает с большим шумом, повышается риск возникновения гидроударов.
Комбинированную разводку, т.е. сочетание верхней и нижней разводки, применяют, если трубы прокладывают под полом верхнего или среднего этажа дома. Просвет труб, по которым вода возвращается в котел, в этом случае будет закрыт конденсатом.
Если давление в системе превышает 0,02 МПа, ее следует сделать открытой. Воздух удаляется через накопитель для конденсата, а чтобы систему не покидал пар, ставят конденсатоотводчик или гидрозатвор. Воду из накопителя перекачивают насосом в теплообменник, что позволяет установить накопитель ниже уровня, на котором находится теплообменник.
Теплоноситель для отопления частного дома с котельной нагревается в теплообменнике, расположенном в котельной. По достижении рабочей температуры пар перемещается в коллектор, разделяющий поток на два контура: для основных помещений и для котельной (+)
Оценка преимуществ и недостатков
Чем хороша система парового отопления? Ее относительно несложно сделать даже на базе обычной дровяной печи. Это особенно актуально в местностях, где централизованное газоснабжение отсутствует, а дрова или другое твердое топливо вполне доступны. Пар в качестве теплоносителя значительно опережает воду. Скорость прогрева помещений у него в три раза выше.
Кроме того, паровая система отопления едва ли может выйти из строя во время зимних холодов из-за отсутствия нагрева. Если топка прогорела, вода из системы соберется в накопителе или в теплообменнике, а трубы и радиаторы останутся пустыми. При водяном отоплении промерзание теплоносителя, которым заполнен весь контур, как известно, приводит к разрыву труб.
Наконец, размеры радиаторов парового отопления должны быть значительно меньше, чем для водяных систем, поскольку количество получаемой в результате тепловой энергии возрастает в несколько раз. Это немного сократит расходы на монтаж отопительной системы дома.
Декоративные решетки для радиаторов парового отопления — это не только элемент дизайна интерьера, но и средство защиты от ожогов
На этом список преимуществ паровой системы завершается, и можно переходить к ее недостаткам, которые довольно значимы:
- высокая опасность ожогов;
- повышенный уровень шума при работе;
- сложности с регулировкой работы системы;
- необходимость приобретения дорогостоящих труб и т.п.
Нормами безопасности паровое отопление не рекомендовано для жилых помещений, поскольку представляет высокую опасность для здоровья и жизни проживающих в доме людей. Так, рабочая температура радиаторов будет очень высокой, при прикосновении к ним можно получить серьезный ожог. Поэтому все радиаторы придется закрыть надежными декоративными решетками.
Медные трубы — идеальный, но совсем не дешевый вариант коммуникаций для систем парового отопления. Для соединения этих труб понадобится сварочный аппарат
В любом случае этот момент бюджетным не назовешь. Вопросам безопасности должно уделяться самое пристальное внимание. Все монтажные работы, например, сварка медных труб, потребуют максимально качественного исполнения. Если соединение прорвет и в отверстие вырвется струя пара, кто-то из жильцов дома рискует получить серьезные ожоги.
Трубы из нержавеющей стали способны выдерживать такие характерные для систем парового отопления нагрузки, как высокая температура и повышенное давление в системе
Еще один недостаток отопления паром — повышенный уровень шума. Чтобы устранить эту проблему, следует правильно выполнить монтаж радиаторов. Их подвешивают на специальных антишумовых кронштейнах. Котел или печь лучше всего поставить в отдельном помещении. Кроме того, медные трубы можно поместить в толще стен, что также снизит уровень шума.
Наконец, регулировать температуру нагрева в комнатах при паровом отоплении немного затруднительно. Нельзя установить терморегулятор и просто уменьшить количество пара. Придется уменьшать количество топлива, что не всегда просто, или проветривать помещения. Перед началом работ по монтажу паровой системы отопления следует все эти моменты учесть.
Проектирование системы парового отопления
Даже для небольшого помещения лучше всего составить проект. Система, сделанная на “авось” с большой долей вероятности вскоре потребует переделки, а составленная на бумаге схема позволит сразу же выявить слабые места и исправить их. Например, для того, чтобы создать систему с естественной циркуляцией теплоносителя, теплообменник, а соответственно, и нагревательный прибор, следует расположить в самой нижней точке дома.
Паропровод и конденсатопровод систем отопления с естественным типом движения теплоносителя устраивают с уклоном в сторону его движения (+)
Это значит, что печь или котел должны стоять ниже всех радиаторов, а также труб, которые стоят не вертикально, а горизонтально или под углом к вертикали. Если разместить нагревательный прибор таким образом не получается (в доме отсутствует подвал, подвал использован для других целей и т.п.), следует отдать предпочтение отоплению с принудительной циркуляцией.
На схеме изображена система отопления с принудительной циркуляцией. для ее монтажа понадобится циркуляционный насос и накопительный бак
Поэтому в схему необходимо включить насос, который будет нагнетать воду в теплообменник. Важный момент в проектировании отопительной системы — порядок подключения радиаторов. Последовательное подключение или так называемая однотрубная система предполагает соединение всех радиаторов по порядку.
В результате теплоноситель будет последовательно перемещаться по системе, постепенно остывая. Это экономичный вариант подключения, который и установить проще, и по стоимости выйдет дешевле. Но равномерность прогрева при таком способе пострадает, поскольку первый радиатор будет самым горячим, а в последний теплоноситель поступит в уже наполовину остывшем состоянии.
Однотрубное подключение радиаторов, как видно из этой схемы, предполагает последовательный монтаж. На последний радиатор теплоноситель поступает уже остывшим
Однотрубное решение может быть приемлемым только при подключении парового отопления на даче или в небольшом доме, на площади менее 80 кв. м. А для просторного коттеджа или двухэтажного строения больше подойдет двухтрубная система, при которой радиаторы подключают параллельно. Такая схема обеспечивает одновременное, а не последовательное поступление теплоносителя в каждый радиатор, и прогрев помещений осуществляется более равномерно.
Но при двухтрубном контуре к каждому радиатору придется подвести две трубы: прямую и “обратку”. Такая система сложнее в реализации, да и обойдется это немного дороже, чем при установке однотрубной системы. Впрочем, подавляющее большинство систем водяного отопления выполнено по двухтрубной схеме, несмотря на сложности, и функционирует вполне успешно.
На этой схеме показана двухтрубная система монтажа радиаторов парового отопления. Каждый радиатор подключается к общему стояку и имеет обратную трубу, что обеспечивает равномерное распределение теплоносителя
Если в качестве источника тепла предполагается использовать дровяную печь, то следует сразу же просчитать и спроектировать специальный теплообменник. Он выглядит как змеевик, сваренный из металлических труб. Этот элемент встраивается прямо в конструкцию печи, а не устанавливается отдельно.
Поэтому проект новой печи также следует продумать на этапе проектирования. Можно использовать и уже имеющуюся печь, но ее придется частично разобрать, чтобы вмонтировать теплообменник внутрь. Для получения 9 кВт тепла необходим теплообменник с площадью поверхности около одного квадратного метра. Чем больше отапливаемая площадь, тем больше должны быть размеры теплообменника.
Если отапливать помещение предполагается с помощью котла, то все немного проще: его нужно купить и установить. Обычно для парового отопления в доме рекомендуется брать водотрубную модель котла, как наиболее эффективную. Хотя жаротрубные, дымогарные или комбинированные дымогарно-жаротрубные модели также могут стать вполне приемлемым вариантом.
Иногда для организации парового отопления используют самодельный котел, в котором сжигают отработанное машинное масло. Но этот вариант считается подходящим для использования в подсобных помещениях, например, в гараже. Для жилого дома такой вариант не слишком хорош.
Монтаж на базе дровяной печи
Если проект составлен, пора запастись нужными материалами и инструментами. Рассчитать необходимое количество элементов системы позволит составленный ранее проект. На нем должны быть отмечены все повороты, соединения, тройники, места установки радиаторов и т.д. Кроме того, необходимо приобрести хомуты для труб, а также кронштейны, на которых будут установлены радиаторы.
Котел системы парового отопления, устроенного на базе дровяной печи, устанавливается непосредственно в ней. К котлу подключаются паропровод и конденсатопровод
Длина труб также просчитывается по схеме. Чтобы при необходимости уменьшить давление пара в системе, понадобится редукционный клапан. Гидравлический затвор нужен, чтобы обеспечить возможность полного осушения системы для очистки, технического обслуживания или ремонта.
Перед каждым радиатором рекомендуется установить запорный кран, который позволит отключить его для ремонта, промывки или замены. Также на радиаторы устанавливают краны Маевского, чтобы спустить попавший в систему воздух. Хотя пар и является газообразной, а не жидкой субстанцией, наличие воздуха в системе может негативно отразиться на ее эффективности.
Чтобы процесс конденсации происходил именно в радиаторах, а не в накопителе или в стояке, рекомендуется установить на выходе тройник с пробкой, через который будет проходить только вода. Если запланирован монтаж системы с принудительной циркуляцией, понадобится циркуляционный насос. Кроме того, нужна емкость для сбора сконденсировавшейся влаги.
Самотечные системы в таких устройствах не нуждаются. Но труба, по которой вода направляется к теплообменнику, должна быть достаточно широкой, чтобы обеспечить быстрое перемещение жидкости для дальнейшего нагрева.
Отсутствие в системе парового отопления редукционного клапана, устройство которого представлено на схеме, может привести к серьезным повреждениям из-за избыточного давления
Кроме обычного монтажного инструмента обязательно понадобится сварочный аппарат для соединения медных труб. Конструкции из оцинкованной стали обычно имеют резьбовые соединения, которые следует тщательно уплотнить. Если планируется монтаж парового отопления от печи, то начать придется с изготовления теплообменника.
Теплообменник парового отопления, встраиваемый в дровяную печь, состоит из системы полых металлических труб, по которым циркулирует вода. Элемент может иметь произвольную форму, соответствующую размерам и форме печи
Его варят из металлических труб толщиной 2,5-3 мм или даже немного толще. Теплообменник можно сделать как в виде змеевика, так и в любой другой форме. Главное, чтобы устройство поместилось внутри дровяной печи, а также, чтобы его поверхность была достаточно большой для прогрева воды и образования пара.
Качество сварки теплообменника должно быть без преувеличения идеальным. Даже микроскопические каверны в швах недопустимы, поскольку устройство будет подвергаться воздействию повышенного давления от горячего пара. После того, как теплообменник готов к установке, следует проверить каждый сварной шов.
Для этого сначала все швы намазывают белым мелом. После этого одно из отверстий теплообменника закрывают, а во второе заливают керосин до тех пор, пока устройство не будет заполнено до верха. Теперь нужно немного подождать, а затем оценить состояние швов. Если имеются трещины, сквозь них просочится керосин, и в таких местах мел потемнеет.
Выявленные огрехи исправляют, а затем проверку проводят повторно, чтобы убедиться в целостности устройства. Теперь его следует промыть, а затем начать кладку дровяной печи. Теплообменник надежно встраивают в топку, а к его вводу и выводу присоединяют трубы, которые затем используют для соединения теплообменника с отопительной системой дома.
Кладку печи завершают в обычном для таких сооружений порядке. Затем выполняют монтаж труб и радиаторов отопительной системы в соответствии с проектом, составленным ранее. Сначала устанавливают радиаторы, используя при этом кронштейны, которые погасят шум от работы парового отопления.
На каждый радиатор устанавливают краны Маевского, чтобы можно было выпустить воздух. Запорных кранов понадобится на один больше, чем радиаторов, поскольку нужно установит один общий запорный кран в самом начале системы. Перед этим краном ставят также редукционный клапан и редукционно-охладительную установку.
В конце, если это предусмотрено проектом, устанавливают накопитель для теплоносителя и циркуляционный насос. Для систем, устроенных с естественной, а не принудительной циркуляцией, бак и насос не нужны. Но трубе, которая ведет к теплообменнику, нужно придать небольшой уклон, примерно 3 мм на каждый метр.
Современные котлы для парового отопления в доме — это надежные устройства, работающие на различном топливе и снабженные автоматизированными системами контроля
Системы с паровым котлом монтируют примерно так же: в соответствии с проектом и с поправкой на особенности оборудования. Например, редукционный клапан и охладитель, скорее всего, не понадобятся, поскольку система контроля за давлением и температурой пара уже встроена в котел.
Несколько полезных советов
При монтаже системы парового отопления следует помнить, что все ее элементы должны выдерживать высокую температуру, более 100 градусов. Например, обычный мембранный расширитель в качестве накопителя не подойдет, потому что его максимум — это 85 градусов.
Дымоход печи, в которую встроен теплообменник, будет быстрее загрязняться, чем у обычной печки. Поэтому прочистку дымохода нужно планировать и выполнять чаще.
Печь с теплообменником при желании можно использовать также для приготовления пищи, но это не слишком удобно. В летний период, когда отопление не нужно, эту печь разжигать нельзя. Придется искать альтернативу. Проще, если для кухни в доме устроена отдельная удобная печь.
Полезное видео по теме
Практический опыт по переделке дровяной печи в котел парового отопления представлен на этом видео:
Продолжение процесса монтажа парового отопления можно посмотреть в этом файле:
О разнице между принудительной и естественной циркуляцией в отопительных системах подробно рассказано здесь:
Паровое отопление — не самый простой для реализации вариант автономной отопительной системы. Но при правильном проектировании и монтаже с помощью пара можно эффективно и относительно недорого обеспечить свой дом необходимым количеством тепла.
sovet-ingenera.com
Паровое отопление в частном доме, паровой котел своими руками
Нынче паровое отопление жилых домов считается пережитком прошлого. В принципе, пар никогда в отопительные системы квартир и не подавался, а только от котельных до тепловых пунктов. Это выражение давно вошло в обиход и в простонародье означает как раз обычное водяное отопление. Тем не менее в интернете часто можно встретить рекомендации о том, как надо монтировать в частных домах паровые системы. В данной статье будет разъяснено, почему обогревать свое жилище паром недопустимо.
Особенности парового отопления
В советские времена на многих промышленных предприятиях, чьи котельные производили пар для технологических нужд, организовывалось отопление, где он служил теплоносителем. В качестве батарей применялись регистры либо стальные конвекторы, а котел для парового отопления обеспечивал давление в системе 3 Бар и выше при температуре теплоносителя более 130 ºС. При этом поверхность регистров представляла опасность ожогов для работников предприятия.
С тех пор на подавляющем большинстве предприятий прошла реконструкция и осуществлен переход на водяное или воздушное отопление. Но, как мы уже отмечали, множество интернет-ресурсов дают рекомендации по монтажу парового отопления в частных домах, что само по себе нонсенс. Это мотивируется тем, что система парового отопления в частном доме:
- не требует радиаторов больших размеров, оттого что температура теплоносителя гораздо выше;
- обеспечивает очень быстрый прогрев помещений;
- нуждается в трубопроводах меньшего диаметра, чем водяная;
- обойдется дешевле в оборудовании и монтаже.
Чтобы развеять все мифы и избавить домовладельцев от непоправимых ошибок или пустой траты времени на изучение всех аспектов, мы рассмотрим принцип работы парового отопления и перечислим все его особенности. Итак, вначале котельная установка производит пар определенной температуры и давления, эти параметры напрямую взаимосвязаны. Например, при температуре 133 ºС давление пара составляет 3 Бар, при 140 ºС – 3.5 Бар, а при 144 ºС – 4 Бар.
Пар под давлением движется по трубопроводу, чей диаметр должен быть больше, чем для такой же массы воды. Отдавая тепло в радиаторах, он конденсируется, но лишь частично, в результате чего получается пароводяная смесь. Двигаясь назад по конденсатопроводу, она проходит процесс вторичного вскипания, что чревато гидроударами. Чтобы паровое отопление на дровах или другом топливе функционировало нормально, следует выполнить такие требования:
- чтобы избавиться от пароводяной смеси, на каждой ветви нужно ставить специальный разделитель – конденсатоотводчик;
- систему можно собирать только из стальных бесшовных труб (например, по ГОСТ 8732–78). Трубы водогазопроводые, медные, а тем более полимерные использовать для пара недопустимо;
- все отопление частного дома должно монтироваться на фланцах или сварке, обычные муфтовые соединения потекут через полгода;
- запорно — регулирующая арматура тоже нужна специальная, предназначенная для работы с паром.
О паровых котлах и их обвязке
Тепловая установка для производства пара не в пример сложнее водогрейного котла. Ей приходится работать с высоким давлением и температурой, поэтому качество применяемого металла выше, а толщина — больше. Кроме того, агрегат оборудован дорогостоящей аппаратурой автоматики и безопасности. Ниже на рисунке представлена схема парового котла:
Примечание. В вертикальных версиях паровых агрегатов горелка устанавливается сверху, а в горизонтальных – сбоку.
В силу экстремальных условий работы установка котла включает в себя и обеспечение водоподготовки. Да, простая вода из крана здесь не подойдет, ее надо обязательно обессолить, очистить и удалить растворенный кислород. В противном случае змеевик, где происходит испарение воды, выйдет из строя очень быстро. На подающем трубопроводе теплогенератора устанавливается сепаратор, не пускающий в трубы не испаренную воду.
Что касается циркуляции, то насос для парового отопления здесь работает иначе. Пар движется по трубам самостоятельно, как и конденсат. Последний поступает в накопительную емкость, установленную в котельной, откуда насос подпитки закачивает его в котел по мере необходимости для повторения цикла.
Из вышесказанного напрашивается вывод, что паровой генератор сложнее, дороже и гораздо требовательнее водогрейного. Не может идти и речи о том, чтобы изготовить паровой котел своими руками, это слишком опасный эксперимент.
Схема парового отопления
По большому счету, схемы систем отопления для пара и воды практически одинаковы. Только в случае с паром усложняется подключение к котлу, появляется дополнительная накопительная емкость для конденсата (ресивер) и аппараты водоподготовки, что и продемонстрировано на схеме:
Независимо от того, своими руками вы собираетесь монтировать отопление, или нанимать специалистов, мы представим 5 аргументов, почему оно не должно быть паровым:
- паровое отопление травмоопасно: разогретые до 130 ºС радиаторы и трубы – источник ожогов для вас и ваших детей;
- отсутствие экономии: осуществлять регулирование температуры в помещениях, обогреваемых паром, практически невозможно;
- покупка и монтаж паровых котлов, а также специальной арматуры обходится гораздо дороже традиционных водяных систем;
- ввод в эксплуатацию оборудования, производящего пар, требует разрешения от соответствующих органов контроля;
- оборудование для генерации пара является источником повышенной опасности. Его сфера применения – промышленное производство.
Водяное отопление от печи
Существует такое понятие, как печное паровое отопление, введенное в обиход еще нашими дедами. Но никакого пара в трубопроводах тут нет, это водяная система с радиаторами, работающая от теплообменника, установленного в топке или газоходе печи. Теплообменники для этих целей бывают двух типов: в виде змеевика или емкости с патрубками. Бак обычно варят из нержавеющей стали, а змеевик делают из толстостенных стальных труб.
Совет. Когда планируется сделать обогрев на даче либо в другом здании с периодическим способом топки, то во избежание размораживания батарей и теплообменника в печке в систему необходимо залить незамерзающую жидкость – антифриз.
Чтобы сделать паровое отопление от печки, нужно выполнить трубную разводку и установить радиаторы. Как правило, мощности теплообменника хватает на хороший нагрев 2–4 батарей, на это количество и надо ориентироваться. Систему можно сделать самотечной, но это загромоздит ваш дом трубами большого диаметра. Если нет острой необходимости, то лучше установить циркуляционный насос и проложить магистрали над полом.
Как и в случае с котлами, сжигающими твердое топливо, на подающий трубопровод следует установить группу безопасности. Процесс горения в топливнике не всегда удается проконтролировать или вовремя приостановить, так что наличие предохранительного клапана с манометром не помешает. Оптимальный вариант, при котором перегрев печного бака практически невозможен – это наличие теплоаккумулятора.
Заключение
Использовать при обогреве частного дома в качестве теплоносителя водяной пар – это дорого, неэффективно и просто опасно. По этим причинам от подобного отопления отказываются даже промышленные предприятия, что производят пар на технологические нужды.
cotlix.com
Как сделать паровое отопление в частном доме: инструкция!
При все благоустроенности городских квартир у каждого современного горожанина имеется тайное желание построить собственный загородный дом. Может быть это зов предков, которые селились на вольных просторах, а может просто усталость от городского столпотворения. Конечно же, загородный дом должен быть благоустроенным – никто не хочет мерзнуть ночами под одеялом или ходить в туалет во дворе. Важнейшим элементом благоустройства дома является отопление. Существует масса современных вариантов создания автономного отопления в частных загородных домах. Одним из надежных и эффективных способов прогрева помещений является паровое отопление в частном доме.
Паровое отопление в частном доме
Содержание статьи
Типы автономных отопительных систем
Вообще современный строительный бизнес и руководства по постройке предлагают массу вариантов по созданию автономных отопительных систем, пригодных для использования в загородных домах.
Прежде всего, любая отопительная система различается по наименованию теплоносителя, посредством которого нагрев от бойлеров или котлов переносится к радиаторам отопления, расположенным непосредственно в помещениях вашего дома. Так, по типу теплоносителя можно различать следующие системы:
- С жидким теплоносителем: это может быть обычная вода с присадками или антифриз.
- С переносом теплого воздуха (тепловые завесы)
- С открытым огнем (например, обыкновенный камин)
- Паровые системы отопления.
Системы отопления с открытым огнем или с переносом теплого воздуха обладают локальным действием. Они нагревают помещение только вокруг того места, где они расположены сами. Это может быть выходом для небольшого домика, расположенного в теплом регионе, но в нашей стране необходимо качественно нагревать весь дом (если вы, конечно, не хотите ютиться всей семьей в одной комнате).
схема парового отопления
Поэтому, при строительстве загородного дома, состоящего хотя бы их нескольких комнат, а тем более из нескольких этажей необходимо проектировать и строить отопительную систему, имеющую отдельный котел нагрева теплоносителя и развитую система переноса тепла. Одним из надежных и эффективных вариантов являет перенос нагретого пара, то есть паровое отопление.
Суть системы парового отопления
Рассмотрим, каким образом можно спроектировать и построить систему парового отопления в частном доме. Это система с довольно солидной историей, которая стала использоваться чуть ли не с самого начала создания систем централизованного отопления.
Если понять суть паровой системы, то ее вполне можно сделать и своими руками, имя минимальные технические навыки. Принципы ее работы очень просты – нагретый водяной пар переносится по трубам от котла, постепенно охлаждаясь, а потом обратно попадая в котел.
Элементы конструкции системы парового отопления
Конструкционные элементы паровой отопительной системы зависят от его проекта:
В одноконтурной системе горячий теплоноситель поступает исключительно для отопления помещений,
В двухконтурной системы теплоноситель используется и для бытовых целей – то есть для получения теплой воды для мытья.
Учтите, что система парового отопления предусматривает очень высокую температуру теплоносителя. В отдельных элементах температура нагретого пара может достигать тысячи градусов. Вследствие этого такая система должна комплектоваться надежными трубопроводами и радиаторами отопления, способными выдерживать высокие температуру и давление.
трубопроводы
В проекте паровой системы отопления можно заложить верхнюю или нижнюю схему разводки трубопроводной системы – это не принципиально, но в любом случае полностью вся конструкция будет включать в себя вертикальные и горизонтальные элементы.
Котел для парового отопления
Ключом к системе парового отопления в частном думе будет отопительный котел. Именно от его грамотного выбора во многом зависит эффективность и надежность работы системы. Он должен подбираться исходя из инженерного расчета, который должен учитывать объем воздуха в помещениях, подлежащих отоплению и климатические условия.
нагревательный котел
Мощность котла должна соответствовать его задачам:
Так для отопления дома с площадью до 200 кв. метров необходимо ставить нагревательный котел с мощностью не менее 25 киловатт.
Если вы планируете увеличить площадь нагрева до 300 кв.метров, то и мощность котла необходимо поднять до 30 киловатт.
При площади жилища в 600 кв.метров – выберите котел с мощностью в 60 киловатт,
И, наконец, при отоплении особняка или другого большого сооружения с площадью в 1200 кв.метров – необходим котел с мощностью в 100 киловатт.
Вид топлива, который будет использовать нагревательный котел отопительной паровой системы в общем-то не имеет значения. Вы можете ставить котел с газовой горелкой, с электрическим ТЭНом, с форсункой, работающей на жидком топливе или старый добрый угольный котел. Предпочтение можно отдать только комбинированным котлам, так как при их использовании вы сможете легко переходить с одного вида топлива на другое.
Любой котел для создания системы парового отопления будет иметь несколько единых частей – топку, зольник и горелку. Но, кроме того, котлы для паровых отопительных систем могут быть жаротрубными, дымгарными, или их комбинацией. Совместно с котлом монтируется система измерительных приборов, блок автоматических предохранителей и система трубопроводов.
Составные части парового отопления: трубопроводы
При монтаже системы парового отопления в загородном частном доме можно использовать несколько типов материалов.
трубы
Так, самыми высокими показателями в области надежности и прочности отличается стальной трубопровод. Его монтаж необходимо производить исключительно с использованием сварочного аппарата. Однако стали при контакте с нагретым водяным паром очень быстро подвергается коррозии, что значительно снижает срок службы таких систем.
В системе трубопроводом парового отопления можно использовать можно использовать оцинкованные трубы или трубы, изготовленные из нержавеющей стали. В связи с особенностями материала изготовления – такие трубы соединяются участками на резьбе. Это довольно надежная и долгоживущая система, но по сравнению со стальным трубопроводом она имеет повышенную цену.
Также при создании паровых отопительных систем можно использовать и трубопроводы из меди. Этот материал очень надежен и практически никак не реагирует на присутствие нагретого пара. Между собой медный трубы в единую систему собираются при помощи небольшой паяльной лампы. Такой трубопровод может даже помещаться в штробу в стене, срок его службы очень и очень высок. Именно поэтому такие системы очень дорого стоят и используются, как правило исключительно в роскошных особняках.
Составление схемы парового отопления
Для того, чтобы ваша система автономного парового отопления служила вам верой и правдой, прежде всего необходимо составить ее грамотный проект. Он должен быть просчитан до мельчайших деталей и включать в себя даже такие сведения, как длину используемых труб и количество соединительных элементов всех конфигураций (двойников и тройников).
При работе парового котла – создаваемый в нем водяной пар попадает на паровую турбину или на редукционно0охладительную установку. С помощью этих устройств происходит отбор пара, который подается в отопительные приборы. Ими могут служить конвекторы, радиаторы, ребристые или простые гладкие трубы.
После прохождения по отопительным приборам пар постепенно охлаждается, превращаясь в конденсат и следует обратно к источнику нагрева. Перемещение пара и конденсата может происходить как самотеком (такие системы называются замкнутыми), так и при помощи циркуляционного насоса (такие системы парового отопления называются разомкнутыми).
схема трубопроводов
Поскольку нагретый пар в системе имеет довольно большую проникающую способность – доставлять его к отопительным приборам можно при помощи трубопроводов довольно небольшого диаметра, а поскольку в грамотно спроектированных системах пар не подается под высоким давлением – то и стенки таких трубопроводов не должны быть особенно толстыми.
Небольшой совет
При всей надежности грамотно спроектированной и построенной системы парового отопления – существенную роль в сроке ее службы и безаварийности будет играть надежность конструкционных материалов. Поэтому приобретайте только сертифицированное оборудование, проверенное компетентными организациями.
Хорошая система парового отопления станет для вас экономичным и надежным способом обеспечения теплом своего частного домашнего очага.
Паровое отопление в частном доме
kamin-expert.ru
Паровое отопление своими руками - монтаж парового отопления
Все больше людей убеждаются, что автономный способ обогрева квартиры или дома является более экономичным, чем централизованный. Паровое отопление своими руками – одна из сложных задач, но вполне выполнимая, если иметь элементарные навыки работы с электроинструментом. Еще до работ по монтажу необходимо произвести расчеты и закупку необходимых составляющих.
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.
Некоторыми недостатками являются:
- относительно высокая температура труб и радиаторов;
- серьезные последствия при прорыве;
- некоторые сложности при монтаже;
- высокая подверженность коррозии.
Суть функционирования и высокого КПД заключается в том, что пар, проходя по магистрали, конденсируется и оседает, при этом выделяется большое количество тепловой энергии. При одинаковых затратах топлива, такая система будет намного эффективнее схожей по протяженности водяной.
Обычно для того чтобы обеспечить безопасность пользователей, в современных котлах действуют определенные ограничения. Например, максимальная температура, до которой нагревается пар, составляет 130º C, а высшая точка, которой достигает давление — 6 атмосфер.
Разновидности систем
Все виды систем разделяют на одноконтурные и двухконтурные. В первом варианте вся мощность котла используется для разогрева носителя, который будет принимать участие в повышении температуры воздуха внутри помещения. Во втором варианте присутствует дополнительный теплообменник, в котором производится нагрев проточной воды, что позволяет использовать ее для бытовых нужд. При реализации второго варианта стоит помнить, что понадобится осуществить подвод дополнительных коммуникаций в котельную и их возврат обратно в жилое помещение.
Разные системы отопления
По способу циркуляции носителя, как и в случае с водяными системами, различают:
- Естественной циркуляции или закрытые. В этом случае после конденсации вода под влиянием гравитации естественным током без насоса возвращается к котлу, где снова преобразуется в пар и используется.
- Принудительной циркуляции или разомкнутые. В этом случае вода не сразу попадает обратно в нагреватель. Вначале она собирается в специальный резервуар, из которого при помощи насоса подается для дальнейшего перевода в газообразное состояние.
По уровню давления внутри выделяют:
- Атмосферные. В них значение давления в несколько раз превышает атмосферное, что при аварии может стать причиной серьезных травм. Кроме того, в такой системе излучатели разогреваются до высокой температуры, а оседающая пыль пригорает и выделяется неприятный запах.
- Вакуумные. Для реализации этого варианта вся магистраль должна быть герметичной. При помощи специального насоса внутри создается вакуум. Результатом этого является перевод воды в газообразное состояние при более низких температурах, что повышает безопасность.
По способу разводки труб выделяют:
- Однотрубные. Пар непрерывно движется по одной трубе. На первой половине пути он отдает свою энергию радиаторам, постепенно переходя в жидкое состояние. При этом температура излучателей, которые находятся ближе к котлу, будет выше, чем тех, которые находятся в конце контура. В этом случае понадобятся трубы большого диаметра, чтобы не возникало никаких препятствий.
Однотрубная система отопления
- Двухтрубные. Пар подается по одной трубе, а конденсат возвращается по другой. При этом носитель достигает всех приборов, практически не теряя температуру. Такой вариант будет актуален для больших домов, в которых есть несколько этажей. Если помещения небольшие, в ней нет смысла, это только увеличит общую стоимость проекта.
Двухтрубная система отопления
Вакуумные системы еще находятся на стадии тестирования. При их использовании будет необходимо постоянное наличие электрической энергии, т.к. вакуумный насос функционирует практически непрерывно.
Выбор котла
Выбор котлов
Для того чтобы правильно подобрать отопительный прибор, первым делом необходимо посчитать площадь, которая будет прогреваться. Чтобы сделать это, надо вычислить площадь каждой отдельной комнаты, умножив ширину на длину. После этого все результаты необходимо сложить, конечная цифра и будет искомым значением. Важно помнить, что это справедливо для высоты потолков до 3 м, если она больше, тогда необходимо делать дополнительный запас по мощности.
- Для общей площади до 200‒300 м2 хватит производительности в 25‒30 кВт.
- Для 400‒600 м2 — 35‒60 кВт;
- 600‒1200 м2 — 60‒100 кВт.
Следующим этапом будет выбор топлива. Паровые котлы с легкостью функционируют от таких источников:
- Жидких. Это может быть, например, дизельное топливо или отработанное масло. При использовании такого варианта обязательным будет размещение агрегата в отдельном помещении. Это поможет избежать вдыхания вредных испарений и их негативного влияния на здоровье.
- Твердых – дров, угля, торфа и всего, что может гореть с выделением большого количества тепла.
- Газообразных. Обычно это природный или сжиженный газ.
- Электрических.
В некоторых случаях твердотопливные решения обходятся значительно дешевле, но стоит учитывать не только затраты на топливо, но также и время, которое будет затрачено на растопку. В этом случае оно может достигать нескольких часов, при этом необходимо постоянно пополнять топку, чтобы поддерживать температуру на должном уровне.
Некоторые производители комбинируют различные виды топлива. Например, они объединяют топку для загрузки твердого топлива и обеспечивают наличие ТЭНа. При этом эффективность не падает, но получается экономить на расходе, а значит, и на оплате.
Выбор труб
Виды труб
При выборе многое будет зависеть от планируемого бюджета. Что можно сказать однозначно – для систем такого типа ни в коем случае не используются трубы из полипропилена. Объясняется это их неустойчивостью к высоким температурным режимам. Выбирать нужно будет из следующих вариантов:
- Стальные трубы. Для их монтажа потребуется сварочный аппарат. Они устойчивы к высоким значениям давления и температуры. Положительной стороной также является доступная цена и распространенность. Недостаток — высокая подверженность коррозии.
Прямошовная труба из стали
- Оцинкованные трубы. Включают в себя все преимущества стальных, плюс здесь компенсирован недостаток коррозионной неустойчивости. Сочленение производится при помощи резьбовых соединений, поэтому сварочные работы не требуются.
Оцинкованные трубы
- Медные. Являются идеальным вариантом. Но они значительно дороже по стоимости, кроме того, для их монтажа потребуются особые навыки по пайке данного материала.
Медные трубы
При монтаже трубы могут быть спрятаны в стены или пол. Но при этом важно учитывать, чтобы строительный материал был устойчив к термическим воздействиям.
Дополнительные узлы
Чугунные батареи
Кроме котла и труб для магистрали потребуются обязательные элементы, без которых не обойтись:
- Радиаторы. Это могут быть чугунные батареи, стальные изделия или трубы с ребрами. Устанавливать их лучше под окнами. Таким образом образуется тепловая пробка, которая отсекает холодный воздух. Это будет препятствовать и образованию конденсата на стеклах.
- Фитинги. Различные соединительные элементы: муфты, уголки, отводы, переходники, которые потребуются при монтаже трубопровода.
- Редукционно-охладительная установка. Осуществляет перевод пара в жидкое состояние.
- Редуктор. Предназначен для регулировки давления в системе.
- Расширительный бак. Лучше применять элемент открытого типа. Если есть желание поставить герметичный бачок, тогда его необходимо оборудовать манометром и клапаном сброса давления. Если этого не сделать, то это может привести к его выходу из строя.
- Емкость для сбора конденсата.
- Циркуляционный насос. Для систем с принудительным перемещением жидкости.
- Гидравлический затвор. Будет необходим в случае, когда нужно осушить систему для ее ремонта или замены каких-либо составляющих.
- Фильтр. Будет необходим для удаления твердых включений перед попаданием воды в котел. Это необходимо, чтобы ничто не уменьшало производительность.
- Краны Маевского.
В систему парового отопления возможен монтаж бойлера косвенного нагрева. При этом понадобится клапан на три входа. Он подключается к терморегулятору и перенаправляет движение теплоносителя.
Подготовительные работы
Схема системы отопления в доме
Первым делом необходимо будет составить чертеж. На лист бумаги наносится план здания, в котором будет осуществляться монтаж. Определяется местонахождение котла. Желательно для него выделить отдельное помещение. Делается это для того, чтобы обеспечить максимальную безопасность. Если это закрытая система с естественной циркуляцией, тогда он должен находиться в самой нижней точке. Это необходимо, чтобы вода могла беспрепятственно стекать к нему.
Наносится разводка всей системы, а также расположение всех элементов, которые перечислялись в предыдущем подразделе. При выполнении этого шага лучше находиться в конкретном помещении, тогда будет возможность спланировать все наилучшим образом, учитывая необходимость огибания трубопровода вокруг препятствий или выступов. На схеме необходимо отметить все уголки и переходы. После того как чертеж выполнен, можно наиболее точно посчитать материал, который будет необходим для успешного завершения всего проекта.
Некоторые умельцы изготавливают паровой котел самостоятельно. Он либо варится из листового материала, либо из труб изготавливается специальный контур, который закладывается внутрь кирпичной печки. Во втором случае необходимо будет следить за состоянием теплообменника, который лучше всего изготовить из нержавеющей стали, что продлит срок его службы. Также очень важно с большей периодичностью очищать дымовыводящие пути.
Последовательность действий
Паровой твердотопливный котел
Согласно выполненной разметке на схеме:
- Монтируется котел. В помещении, где он будет находиться, обязательно должно быть бетонное основание. При необходимости изготавливается небольшой фундамент.
- Производится его соединение с системой вывода отработанных газов.
- Подвешиваются излучатели. Для этого применяются крюки, которые рассчитаны на то, чтобы выдерживать их вес. О том, в каком месте они должны располагаться, говорилось выше.
- Каждый радиатор должен быть оборудован краном Маевского для сброса воздушных пробок.
- На небольшом удалении от котла, в самой высокой точке, врезается расширительный бачок.
- На выходе из котла устанавливается манометр и сбросной клапан, который сработает в случае, когда давление превысит допустимые границы.
- Все составляющие связываются между собой при помощи труб из выбранного материала.
- Если это открытая система, тогда в конце магистрали монтируется специальный резервуар и насос.
- От насоса к котлу идет подающий патрубок меньшего диаметра, чем все отопление.
- До входа в котел располагается фильтр, который задерживает крупные частицы.
- Если в качестве носителя будет использоваться газ, тогда осуществляется жесткий подвод без каких-либо гибких шлангов.
- Производится заправка жидкости в контур.
- Осуществляется тестовый запуск системы с постепенным увеличением температуры для проверки целостности.
Монтаж отопления
В этой статье мы подробно рассмотрели, как сделать паровое отопление частного дома. Нам очень бы хотелось узнать о готовых и функционирующих проектах. Делитесь своим опытом и наблюдениями в комментариях.
При монтаже отопления в деревянном доме, нужно учитывать специфику такого строения.
Видео
Посмотрите видео о том, как правильно сделать отопление:
kakpravilnosdelat.ru
Паровой котел на твердом топливе | Отопление
Паровой котел на твердом топливе
К традиционным видам топлива на сегодняшний день относятся, главным образом, торф, а также каменный уголь. Однако парогенераторов, осуществляющих работу на каменном угле, не так-то много, торфяных генераторов значительно меньше. Промышленные парогенераторы, используемые в промышленности, работаю, главным образом, на отходах, остающихся после чистки зерновых культур, и применяются для осуществления производственных процессов с использованием большого количества пара. Допустимо использовать паровые котлы для дома и крупных промышленных предприятий.
Классификация паровых котлов на твердом топливе
Разнообразная конструкция котлов, работающих на твердом топливе, дает множество оснований для классификации. Чаще всего в качестве основных параметров используются способ загрузки топлива, конструкция котла, определяющая время сжигания топлива, материалы теплообменника и принцип, по которому осуществляется передача энергии. (См. также: Отопительные котлы )
Паровые котлы на твердом топливе различаются, главным образом, по способу теплового обмена. В зависимости от этого параметра выделяют жаротрубные и водотрубные паровые котлы. Принцип их работы выглядит следующим образом. Проходя по трубам водотрубного котла, вода согревается теплом, выделяемым сгорающим в процессе работы топливом. Так вода преобразуется в пар. Жаротрубные паровые котлы отличаются тем, что вышеуказанный процесс в них протекает в обратном порядке: вода при этом находится с внешней стороны труб, а тепло протекает по ним.
В зависимости от способа загрузки топлива выделяют котлы с ручной и автоматической загрузкой топлива. Котлы с ручной загрузкой топлива осуществляют работу на угле, дровах и брикетах, а автоматические – на древесных гранулах.
Устройство парового котла на твердом топливе
На сегодняшний день в продажу поступают паровые котлы разной паропроизводительности. На вертикальной плоскости друг над другом располагаются верхний и нижний барабаны. Их объединяет между собой сеть труб конвективного пучка, которые, в свою очередь, крепятся вальцовкой в барабанах. Установка труб конвективного пучка осуществляется на расстоянии около 90 мм друг от друга вдоль самого барабана. Ширина боковых пазух при этом должна составлять 195-387 мм. (См. также: Какой котёл выбрать? )
В состав топочной камеры входят плотные боковые экраны, а также боковые ряды труб конвекционного пучка, которые связаны по всей длине с нижними коллекторами. Верхние концы труб при этом присоединяются к верхнему барабану. Для производства задней, а также фронтовой стенки топочной камеры используется особый огнеупорный кирпич. Справа в стенке топочной камеры проделывается окно, и в дальнейшем именно через него продукты сгорания будут поступать в камеру догорания. Нижняя часть камеры догорания выполнена с наклоном к топке. Это сделано для того, чтобы облегчить попадание на решетку кусков сгоревшего топлива.
Принципы работы твердотопливных котлов
Определение наиболее доступного вида топлива для того или иного региона является первым вопросом, с которым необходимо определиться до того, как будет установлен котел. Электрический паровой котел, работающий на твердом топливе, менее экономичен, чем паровой, работающий на жидком топливе. Однако его вполне можно использовать в тех регионах, где достаточно хорошо развита угольная промышленность.
При работе парового котла топочные газы проходят путь из камеры догорания до конвективного пучка, который проходит в горизонтальной плоскости, созданной из чугунной и шамотной перегородки. Происходит подача разогретой в водяном экономайзере жидкости к верхнему барабану по перфорированным трубам до необходимого уровня, после чего она сливается в нижний барабан через трубы конвективного пучка. Стоит также отметить, что передняя часть конвективного пучка является кипятильной, или подъемной. (См. также: Какой твердотопливный котел выбрать )
Рассуждая о специфике работы экранов, а также стен, ограждающих конвективный пучок, стоит отметить, что пар происходит по трубам, идущим от нижнего барабана, а также расположенным на фронтальной части котла опускным стоякам. После этого в верхний барабан попадает образовавшаяся пароводяная смесь. Пройдя через паровое пространство, находящееся в верхнем барабане, пар проходит сепарационное устройство и переправляется к паропроводу. В состав конструкции также входит питательный насос для парового котла.
Особенности паровых котлов на твердом топливе
Паровые котлы на твердом топливе отличаются рядом неоспоримых достоинств:
Однако паровые котлы не лишены и недостатков:
Энергоэффективные котлы на твердом топливе
Содержание:
Твердотопливные котлы с давних пор широко используются для отопления благодаря простоте, надежности и относительной дешевизне используемого топлива – дров, бурого и каменного угля, кокса, отходов деревообработки, хотя и имеют некоторые недостатки. Самый существенный недостаток связан с тем, что твердое топливо быстро прогорает и его необходимо периодически добавлять для беспрерывной работы теплогенератора, однако в конце XX – начале XXI века появились новые технологии, намного продлевающие процесс горения. Кроме того, постоянный рост стоимости самого распространенного энергоносителя – газа, удаленность многих населенных пунктов от магистральных газовых сетей, позволяет считать использование твердотопливных агрегатов вполне экономически целесообразным и энергоэффективным.
Типы современных твердотопливных котлов
- котлы с нижним сгоранием топлива
- агрегаты с верхним сгоранием
- газогенераторные котлы
- пеллетные теплогенераторы
- паровые агрегаты.
Котлы с нижним сгоранием
Котел с нижним сгоранием топлива
Котел с нижним сгоранием – это наиболее распространенный твердотопливный агрегат, работающий преимущественно на дровах и угле. Конструкция теплогенератора включает следующие основные элементы, заключенные в корпусе: топку или камеру сгорания, теплообменник, подающий и обратный патрубки контура системы отопления, колосниковую решетку, дверцу для загрузки топлива, дверцу для розжига и очистки от золы, дымоход.
Корпус современных котлов изготавливается из стали, а теплообменник может быть как стальным, так и чугунным. У каждого вида теплообменника имеются свои достоинства и недостатки. Агрегаты с чугунным теплообменником имеют более высокую устойчивость к коррозии, чем стальные. Это немаловажный момент, так как при розжиге твердотопливных теплогенераторов до момента, пока температура не превысит точку росы, в топке образуется конденсат, который в смеси с продуктами горения очень агрессивен к металлам. Чугунный теплообменник также более огнестоек, чем стальной, поэтому имеет больший срок службы. Недостатки чугунных теплообменников – хрупкость, большой вес, малая стойкость к температурным перепадам теплоносителя в системе отопления, они не должны превышать 20 °C.
Обычно чугунные теплогенераторы делятся на отдельные секции, что облегчает трудности в транспортировке, монтаже, а в случае выхода из строя одной из секций ее легко заменить. Агрегаты со стальным теплообменником являются цельными конструкциями.
В устройстве котла с нижним сгоранием могут быть предусмотрены две-три топочные камеры, что дает возможность дожигания частичек топлива. При этом уменьшается выброс вредных продуктов горения в атмосферу, расход топлива снижается, а коэффициент полезного действия котла увеличивается. Современные твердотопливные котлы отопления позволяют управлять процессом горения, для чего используется система управления с вентилятором для наддува воздуха.
Котлы с верхним сгоранием
Котел с верхним сгоранием топлива
В агрегате с верхним сгоранием процесс сжигания топлива – угля, дров, брикетов из торфа или опилок – в отличие от котла с нижним сгоранием происходит не снизу вверх, а сверху вниз. Это стало возможным после изобретения, сделанного и запатентованного литовским инженером Э. Штрупайтисом в 2000 году и впервые использованного в котлах фирмы «Stropuva». Горение в таком теплогенераторе поддерживается только в верхнем слое заложенного топлива, толщиной примерно в 15 см, куда сверху подается горячий воздух через специальную телескопическую трубу из особой камеры. По мере сгорания закладки труба под собственной тяжестью постепенно раздвигается и опускается вниз, так что распределитель воздуха на конце трубы постоянно находится в центре пламени.
Отопительный твердотопливный котел с верхним сгоранием, работающий на дровах, позволяет делать одну закладку раз в 30 часов, а агрегат, работающий на угле – одну закладку раз в 5 дней. Режим работы теплогенератора – от одной закладки до другой. То есть, после полного сгорания загруженного топлива необходимо удалить образовавшуюся золу и сделать новую закладку.
Агрегаты с верхним сгоранием имеют значительную высоту, но места по площади занимают немного.
Газогенераторные (пиролизные) котлы
Газогенераторные отопительные котлы на твердом топливе оснащаются 2-мя камерами сгорания. Принцип их работы основан на том, что древесина под действием высокой температуры и в условиях недостатка кислорода превращается в древесный уголь с выделением пиролизного горючего газа. В одной камере вначале происходит обычный процесс горения при нормальной подаче воздуха через специальное окно. После того, как дрова нормально разгорятся, подача воздуха с помощью автоматического регулятора уменьшается, и котел переходит в режим образования пиролизного газа. Дрова медленно тлеют, а выделяемый газ поднимается во вторую камеру, где происходит процесс его дожига.
КПД газогенераторного агрегата достигает 85—90 %, вредные выбросы продуктов горения в атмосферу сокращаются до минимума, топлива для такого котла требуется в несколько раз меньше, чем для теплогенератора прямого горения. В качестве топлива, кроме дров, могут использоваться отходы деревообработки с уровнем влажности не более 20 %.
Пеллетные котлы
Пеллетный котел с бункером топлива
Пеллетные котлы работают на биотопливе из торфа, опилок, отходов переработки продукции сельского хозяйства, спрессованном в цилиндрические гранулы, которые носят название пеллеты. Гранулы имеют небольшие размеры и поступают в продажу в удобных упаковках, облегчающих транспортировку и хранение.
Пеллетные котлы оснащаются автоматической системой управления, в том числе подачей топливных гранул в камеру сгорания, имеющую небольшие размеры. В связи с этим автоматика с большой точностью регулирует объем подаваемого топлива, при этом достигается наиболее полное сгорание и получение горючих газов с максимальной температурой за счет принудительного нагнетания воздуха в область горения с помощью вентилятора.
Пеллеты загружаются в топливный бункер, откуда с помощью системы подачи поступают в камеру сгорания. Бункер может быть отдельностоящим или встроенным в конструкцию котла, емкость бункера для котла мощностью 20—40 кВт, как правило, составляет не более 200-250 кг, чего хватает на неделю непрерывной работы. Система подачи представляет собой винтовой конвейер, приводимый в движение электродвигателем. Если необходима транспортировка пеллет на большие расстояния, то может использоваться пневматическая система подачи.
Автоматика пеллетных теплогенераторов включает системы механического удаления золы и самоочистки, возможность управления температурой в трубопроводах отопления в зависимости от погоды и другие устройства, облегчающие эксплуатацию агрегатов пеллетного отопления.
Паровые твердотопливные котлы
Паровой твердотопливный котел
Паровые котлы на твердом топливе в связи с их большой мощностью и габаритами применяются преимущественно в промышленности для обеспечения паром технологических процессов и систем отопления. Особенно эффективно применение паровых твердотопливных теплогенераторов на предприятиях с большим количеством отходов, пригодных для сжигания в качестве топлива при невозможности использования других источников энергии. Агрегаты небольшой мощности могут также применяться для отопления жилья и других помещений различного назначения.
По принципу работы паровые котлы подразделяются на 2 основных типа: жаротрубные и паротрубные.
В жаротрубном агрегате нагретые при сжигании топлива до высокой температуры продукты горения циркулируют по системе труб и передают тепловую энергию воде, которая эти трубы окружает. Вода при этом превращается в пар и затем поступает в систему отопления или по паропроводам промышленным потребителям. Так как образовавшийся пар обладает большим давлением, стенки такого котла делают очень толстыми. В связи с этим по соображениям безопасности жаротрубные котлы имеют ограничения по мощности.
В водотрубных котлах принцип работы обратный – внутри корпуса по системе труб течет вода, нагретые продукты горения циркулируют вокруг них, в результате вода в трубах превращается в пар и далее поступает потребителям. Водотрубные агрегаты более безопасны, здесь не требуется большой толщины стенок корпуса, что позволяет значительно повысить их производительность.
Паровые котлы оснащаются системами автоматики, включающими устройства розжига топлива и прекращения горения, регулировки расхода воды и топлива. Большое значение имеет группа безопасности твердотопливного котла, в которую входят индикаторы температуры, предохранительные термостаты, манометры, предохранительные прессостаты и клапаны давления пара, другие приборы и устройства, обеспечивающие безаварийную работу.
Как подобрать нужный котел
Чтобы подобрать нужный котел отопления на твердом топливе, нужно учитывать следующие факторы:
- тип агрегата – с верхним или нижним сгоранием, газогенераторный, пеллетный или паровой, наиболее подходящий для данных условий эксплуатации
- мощность котла, необходимую для отопления и приготовления горячей воды
- вид твердого топлива, который планируется использовать
- объем топочной камеры, от чего будет зависеть частота закладки топлива
- материал теплообменника – сталь или чугун, с учетом достоинств и негативных особенностей каждого материала
- необходимость подключения к электросетям, так как некоторые модели котлов имеют устройства, работающие от электроэнергии – ТЭНы для поддержания температуры в период отключения котла, дымососы, вентиляторы для наддува воздуха
- оснащение автоматическим управлением, узлами безопасности, так как твердотопливные котлы для дома должны быть в полной мере обеспечены всеми приборами и устройствами для безаварийной работы
- возможность перевода на другие виды топлива или использования нескольких видов.
Некоторые правила эксплуатации
Соблюдение правил эксплуатации позволят продлить срок службы агрегата и сделают его функционирование безопасным. Для облегчения продуктивной работы твердотопливного котла рекомендуется соблюдать несложные правила:
- использовать только качественное топливо, так как в противном случае могут забиться устройства агрегата, каналы и дымоходы, что приведет к потере тяги
- использовать исключительно сухие материалы – дрова, уголь, пеллеты, торф. При повышенной влажности топлива мощность котла будет снижаться
- периодически осматривать и прочищать каналы агрегата, что особенно важно для теплообменника и дымоходов
- имеющийся дымоход должен быть соответствующего сечения и высоты, при недостаточном сечении дымохода следует приобретать котел с принудительной вытяжкой
- если в качестве дымохода используется стальная труба, то она должна быть утеплена
- помещение, в котором устанавливается котел должно иметь хорошую вентиляцию – приток воздуха обеспечит нормальное горение.
Видео с примером правильной работы твердотопливного котла:
Источники: http://www.otopimdom.ru/index.php?id=510, http://otepleivode.ru/otoplenie/kotlyi-i-vodonagrevateli/tverdotoplivnyie-kotlyi.html
Комментариев пока нет!
postrojkin.ru
Паровой котел принцип работы - принцип работы парового котла
Системы котлов сегодня применяются для обогрева помещений различного назначения, для нагревания воды, для подпитки различного промышленного оборудования.
Если не знать, что такое паровой котел принцип работы данного оборудования не понимать, то можно вполне перепутать такой вид отопления с водяным. Паровое отопление нельзя устанавливать в жилых сооружениях. Но в то же время паровые котлы и парогенераторы являются очень полезными установками, применяемыми во многих сферах. Энергия пара применяется в кондитерском производстве, где паровой котел принцип работы имеет очень интересный и сложный. Огромные емкости, где готовятся разные кондитерские продукты, разогреваются посредством запуска горячего пара в полости по периметру таких емкостей. Электропарогенераторы находят применение в изготовлении хлебных изделий. При обработке мясных туш и при изготовлении колбас также применяется пар.
Известно, что принцип работы парового котла подразумевает выработку пара, который образуется вследствие нагревания воды внутри сосудов с высоким давлением. На молокозаводах паровые котлы позволяют производить санитарную обработку трубопроводов и стерилизацию молочной продукции.
Сельскохозяйственная сфера также не обходится без паровых котлов, которые помогают правильно запаривать корма для многочисленных поголовий животных, также при помощи пара производят гранулированное питание для скота. Кроме того, энергию пара широко применяют в строительной сфере и при выработке стройматериалов. На заводах ЖБИ пропариваются в камерах изделия. Сушка пиломатериалов в деревообрабатывающих цехах также требует наличия парогенератора. Вспенивание и спекание пенополистирола было бы невозможным без применения парогенератора. Строители применяют пар для зимнего прогрева бетона и размораживания площадок.
Если же котлы применяются для отопления, то эффективными вариантами здесь являются электродные котлы галан, являющиеся инновационными приборами, функционирующими по проточному принципу. На установку таких котлов не нужно получать разрешение. Такие электроводонагреватели разогревают теплоноситель посредством ионизации.
Современный котел галант имеет мелкую ионизационную камеру, но стремительно разогревает воду. Также этот производитель предлагает тэновые отопительные установки. Это серия Галан Турбо. Любой котел галант из данной серии произведен с соблюдением высоких технологий и характеризуется отличным качеством работы.
teletap.org
Паровое отопление в частном доме своими руками
11.11.2014Одно из весомых преимуществ частного дома – индивидуальная отопительная система. Ее владелец самостоятельно определяет для себя начало и окончание сезона, решает, как часто и как сильно обогревать свое жилище.
Многие хозяева выбирают паровое отопление в частном доме, потому что оно является одним из самых производительных и экономически выгодных. В будущем оно может быть автоматизировано и совмещено с теплым полом.
Содержание статьи:
Мнение о том, что паровое отопление слишком сложно монтируется – ошибочно. Каждому хозяину под силу проделать любой из рабочих этапов самостоятельно, если закупить надежное и качественное оборудование (котел, трубы и трубную арматуру, отопительные радиаторы или конвекторы, прочие расходные материалы и т. д.), ознакомиться с различными вариантами реализации.
Перечень необходимого оборудования и материалов
Схем реализации парового отопления огромное множество, однако для всех их необходим одинаковый комплект оборудования, в который включаются:
- Трубы для прокладки магистралей
- Паровой генератор – основа всей системы
- Нагревательное оборудование
- Запорно-регулирующая арматура
- Контрольно-измерительное оборудование
Наибольший интерес в паровой системе отопления представляет трубопровод, который можно условно поделить на следующие две составляющие: конденсатопровод и паропровод. Исходя из названий, можно предположить об их предназначении.
Паропроводы используются для подачи внутрь отопительной системы пара. Конденсатопроводы отводят скапливаемый в радиаторах и магистралях конденсат. Последние могут делиться на несколько категорий по двум признакам:
- По способу наполнения
- По способу движения жидкости
По способу наполнения конденсатопроводы бывают одного из следующих типов:
- Мокрые – в них постоянно находится вода
- Сухие – вода заполняет трубу частично в процессе работы отопления
По способу перемещения жидкости они также подразделяются на две категории:
- Напорные – конденсат движется по трубам за счет установившейся внутри разности давлений
- Самотечные – трубопровод прокладывается таким образом, чтобы в направлении накопительного бака образовывался уклон
Принцип работы парового отопления: «за и против»
Когда источник тепла нагревает воду, она начинает образовываться в пар. Последний перенаправляется по трубам к отопительным приборам. В них он конденсирует, оседает на внутренних поверхностях и передает тепло конверторам или радиаторам.
Образовавшийся конденсат перетекает по трубам в емкость для сбора жидкости. С нее он одним из рассмотренных ранее методов (самотечным или напорным) вновь поступает к нагревательному элементу и цикл повторяется заново.
Очень важно учесть две особенности, без которых паровое отопление в частном доме будет неэффективным. Они направлены на предотвращение поступления конденсата внутрь паропровода:
- На стыке двух устройств предусматривают установку конденсатоотводчиков или подпорных шайб
- Уклон основной магистрали рекомендуется делать по направлению движения пара
«За и Против» парового отопления
Наравне с прочими разновидностями отопительных систем паровая имеет свои положительные и отрицательные стороны. Если сравнивать ее с классическим водяным отоплением, можно отметить следующие преимущества:
- Не зависимо от отапливаемой площади, пар будет доставлен в любую самую дальнюю точку системы и при этом не утратит своей нагревательной способности
- Посещения значительно быстрее прогреваются
- Высокий коэффициент отдачи тепла в окружающую среду
- Нет необходимости прокладывать по дому трубы большого диаметра и крепить к стене крупногабаритные радиаторы
- Экономически выгодней в процессе эксплуатации
Преимуществ множество, но прежде чем сделать выбор в пользу парового отопления, необходимо знать его недостатки:
- Срок службы на 25-30% меньше, чем у водяных отопительных систем
- Очень трудно регулировать теплоотдачу
- В процессе работы много шума
Высокий коэффициент отдачи тепла достигается благодаря быстрому нагреву отопительных приборов до больших температур. Иногда поверхность разогревается до 90-95 градусов, становясь опасной. Отопительные радиаторы, чтоб не получить ожег, рекомендуется закрыть защитными экранами и устанавливать в наиболее недоступных местах для детей.
Возможно вас так же заинтересует инструкция по монтажу водяного отопления
Выбираем подходящие трубы
Разнообразие труб для отопительных систем на рынке очень велико. Весьма трудно сказать, какие из них лучше подойдут при обустройстве парового отопления – окончательное решение принимается исходя из собственных пожеланий и материальных возможностей.
Пластиковые и полипропиленовые модели не подойдут, так как они не в состоянии выдерживать высокие температуры в процессе эксплуатации. Остановить свой выбор рекомендуется на одном из следующих вариантов:
- Медь
- Сталь
- Оцинковка или нержавейка
Медные трубы
Одними из более долговечных и надежных считаются медные трубы. Они себя отлично показали при работе с теплоносителями, температура которых близка к 100 градусам. Немаловажное преимущество – устойчивость к повышенному давлению и его резкому перепаду.
Однако цена медных труб значительно дороже иных рассматриваемых вариантов. В среднем стоимость отопительной системы для частного дома площадью около 100 кв. м. обойдется на 20-25% дороже.
Стальные трубы
Стальные трубы прекрасно выдерживают высокие температуры и постоянные перепады давлений. Их рыночная стоимость более низкая и, как следствие, доступна широкому кругу потребителей.
Экономия средств не случайна. Главным недостатком использования стальных труб является невысокая антикоррозийная устойчивость. Соединять между собой изделия необходимо сварочным методом, поэтому придется наверняка заказывать услуги мастера.
Оцинкованные или нержавеющие трубы
Оцинкованные или нержавеющие трубы очень похожи по своим показателям на медные. Они прекрасно переносят высокие температуры, скачки давления. Они не нуждаются в сварке – достаточно приобрести соответствующего диаметра фитинги. Главным недостатком изделий является стоимость.
Читайте так же о том как своими руками сделать отопление в гараже
Выбор котела
Одним из важнейших элементов, обустраивая паровое отопление в частном доме, является отопительный котел, который должен быстро разогревать воду до состояния парообразования. Основной акцент необходимо сделать на его выборе.
Самый главный критерий– мощность оборудования. Она зависит от отапливаемых площадей. Глядя в техническую документацию, рекомендуется придерживаться следующих соотношений:
- До 200 кв. м. – около 25 кВт
- До 300 кв. м. – около 30 кВт
- До 600 кв. м. – около 50 кВт
Чтоб не ошибиться наверняка, рекомендуется выбирать мощность котла следующим образом: 10 кВт на каждые 100 кв. м. отапливаемых помещений.
Ключевым элементом отопительного оборудования является барабан, предназначенный для крепления измерительных приборов контроля за рабочими показателями, трубопроводной системы и автоматических предохранителей.
Также стоит обратить внимание на рабочий вид топлива – от него будут зависеть расходы на отопление. Широкую популярность начинают набирать электрические модели, прекрасно подходящие для регионов с ночным тарифом. Комбинированные установки дают возможность использовать твердотельные или жидкие виды топлива.
Если говорить о моделях, работающих на природном газе – они получили наименьшее распространение. Являясь одним из самых доступных энергоносителей, гораздо выгоднее обустроить с его помощью классическое водяное отопление.
Несколько схем реализации парового отопления
Соорудить паровое отопление своими руками не трудно, однако необходимо знать возможные схемы реализации и выбрать наиболее подходящие из них. Предстоит ответить на 2 основных вопроса:
- Однотрубная или двухтрубная будет система
- Разомкнутая или замкнутая разводка
Однотрубная или двухтрубная система
Необходимо определиться, каким из двух вариантов будут прокладываться трубы по дому:
- Однотрубная система
- Двухтрубная система
Реже используют однотрубную систему, так как в ней очень трудно регулировать паровой поток. Установка дополнительных устройств значительно увеличит первоначальные затраты на отопление.
Двухтрубная система потребует большего количества труб, однако она проще в монтаже и эксплуатации. Достаточно установить на выход термостатирующий конденсатоотводчик и на вход регулирующий вентиль.
Разомкнутая или замкнутая разводка
Конденсирующая жидкость может возвращаться обратно к нагревательному элементу по одному из двух контуров:
- Разомкнутому
- Замкнутому
В разомкнутой системе конденсат поступает в бак самотеком. В последнем скопившаяся жидкость насосом подается на нагреватель. Необходимо правильно проложить трубы и выдержать уклон, чтоб вода стекала без определенных препятствий.
В замкнутой системе необходимо предусмотреть, чтоб на входе и выходе была достаточная разница давления для перетекания жидкости. При этом следует разместить паросборник таким образом, чтоб он был значительно ниже относительно отопительных радиаторов.
Приступаем к работе
Располагать отопительный конвектор необходимо под каждым из окон. Таким образом он будет препятствовать появлению холодных сквозняков, быстро обогревая воздушные потоки.
Затем производится выбор и расчет прокладываемых труб. Очень важно правильно подобрать диаметр: внутренний объем должен составлять около 2 л на квадрат. Лучше остановиться на изделиях 20-25 мм в диаметре.
Установка котла рекомендуется в подвальном помещении, так как нагретый пар будет подниматься вверх. Если дополнительно совмещена водяной теплый пол – котел располагают выше половой поверхности.
Если обустраивается система «теплый пол», рекомендуется приобретать двухконтурный котел. Дом и пол должны работать независимо. Иногда умельцы около половой поверхности выводят помпу, однако такая система становится менее эффективной и более уязвимой.
Подводим итоги
Обустроить паровое отопление в частном доме способен каждый желающий своими руками, однако приступать к работе необходимо обдуманно. Потребуется взвесить все «за или против», сравнить с классической водяной системой.
Стоимость оборудования и прочих комплектующих соизмерима с затратами на классическое водяное отопление. Благодаря этому оно доступна для широкого круга хозяев частных строений. Однако специалисты все же не рекомендуют обустраивать его в доме для постоянного проживания. Оно прекрасно подходит для больших коммерческих помещений, складских и хозяйственных площадей, больших дач.
Вам может понравиться
v-teplo.ru