Паровое отопление – устройство, достоинства и недостатки

Регистр парового отопления

Паровое отопление – особая конфигурация водяного отопления. Отопление паром было одним из основных видов обогрева помещений в начале и середине прошлого века, сейчас системы парового отопления встречаются реже. Основная область использования паровых котлов – промышленное производство. Собрать паровое отопление частного дома своими руками можно, но этот процесс имеет ряд особенностей и условий.

Схема системы парового отопления

Основой схемы служит паровой котел. В отличие от водогрейного он нагревает воду до температуры испарения и преобразует в пар. Пар бытового котла имеет температуру от 100 до 170 градусов. Пар при кипении приобретает динамическую составляющую, вытесняется из котла и начинает движение по трубам и приборам отопления.

При движении пар отдает тепло через стенки поверхностей нагрева воздуху помещения. Остыв до определенной температуры, пар конденсируется. При этом выделяется огромное количество теплоты –  теплота конденсации .

Этот объем тепла и определяет преимущество паровой схемы перед водяным отоплением – теплоноситель имеет значительно более высокую температуру и теплоемкость, переносит большее количество тепла.

Конденсат стекает из приборов в резервуары – конденсатосборники, откуда насосами подается в емкость исходной воды для работы парового котла. Такой тип схемы называется открытым. В закрытом типе парового отопления конденсат подается в котел самотеком.

Основные элементы системы парового отопления

Паровые котлы делятся на промышленные и бытовые (малой мощности). Котловые агрегаты для производства пара используют следующие типы топлива:

  1. Природный газ;
  2. Твердое топливо;
  3. Электрическая энергия;
  4. Жидкое топливо.

Котлы имеют различные конфигурации, компоновочные размеры, способы нагрева воды, методы сжигания топлива.

Газовые и жидкотопливные котлы сжигают топливо с помощью горелок, электрические кипятят воду ТЭНами (трубчатыми электрическими нагревателями) или электродами, твердотопливные используют естественное горение. Некоторые модели паровых котлов оборудуются вентиляторами для наддува, интенсификации горения и удаления дыма.

 Общий принцип работы котельного парового оборудования основан на дозированной подаче исходной воды. При нижнем рабочем уровне насос накачивает воду до верхнего рабочего уровня и отключается. После испарения поданного объема воды насос включается вновь – работа имеет циклический режим.

Котлы оборудованы системами контроля давления пара, уровня воды, блокировками по верхнему и нижнему аварийному уровню воды, предохранительными клапанами. Для контроля уровня воды агрегаты оснащаются уровнемерами и смотровыми стеклами.

Обязательным элементом парового отопления является система подготовки воды. Система регулярно теряет в процессе эксплуатации некоторое количество теплоносителя, его необходимо компенсировать новым количеством воды. Вода для работы парового отопления должна удовлетворять ряду требований, прежде всего по содержанию солей жесткости.

Система водоподготовки парового отопления

Вода с большим содержанием солей жесткости при кипении дает выпадение серьезного осадка на внутренней поверхности труб. По мере увеличения слоя накипи передача тепла от сгораемого топлива к воде ухудшается. В итоге трубы котла полностью засоряются и прогорают.

В качестве установок водоподготовки чаще всего используются натрий-катионитовые фильтры. Установки имеют различную производительность по воде, могут оборудоваться антикоррозионным дозированием и другими элементами. Применение установок не снимает полностью опасность образования накипи – требуется проводить профилактические мероприятия, не реже чем 1 раз в три месяца.

Для очистки поверхностей нагрева от накипи используется раствор лимонной (пищевой) кислоты. Раствор подается в котел, кипятится и выдерживается 5 – 8 минут, затем сливается из котла. Котел промывается чистой водой.

Третьим основным элементом парового отопления является система трубопроводов и отопительных приборов.

Материалы системы парового отопления

Для монтажа парового отопления применяются только стальные трубы. Используются бесшовные трубы с толщиной стенок не менее 2,5 мм (а лучше от 3,0 мм), нержавеющие трубопроводы.

Применение медных труб вызывает некоторые сомнения – изделия имеют толщину стенок в пределах 1,0 – 1,5 мм. Паровые схемы подвержены сильным гидравлическим ударам – прочность меди не всегда может удовлетворять условиям работы. Применение медной системы трубопроводов возможно в закрытых паровых системах с очень низким давлением пара и температурой, незначительно превышающей 100 градусов Цельсия.

Сборка трубопроводов из обычной и нержавеющей стали производится с применением электродуговой сварки, причем нержавейка сваривается специальными электродами типа ОЗЛ, ЦЛ, ESAB так далее.

В качестве отопительных приборов используются в основном сварные регистры из стали или оребренные стальные радиаторы. Применение чугунных радиаторов не рекомендуется в силу низкой ударной прочности чугуна.

Плюсы и минусы паровой системы

Паровое отопление имеет несколько главных достоинств:

  1. Высочайшая скорость нагрева;
  2. Незначительные размеры отопительных приборов;
  3. Высокий КПД;
  4. Относительно низкая стоимость материалов и работ по сооружению системы;
  5. Малый объем воды – низкая подверженность размораживанию.

Отопление паром применяется, прежде всего, в производственных процессах, используется для обогрева больших объемов помещений – цехов, ангаров, теплиц и так далее. Использование парового отопления запрещено в жилых и административно-общественных помещениях.

Кроме преимуществ этот вид отопления обладает следующими недостатками:

  1. Высокие температуры нагреваемых поверхностей;
  2. Повышенный шум в сети при движении теплоносителя;
  3. Частые гидравлические удары;
  4. Ограничения в выборе материалов;
  5. Повышенный износ элементов системы из-за воздействия высокой температуры и давления;
  6. Сложность регулирования температуры.

Паровое отопление в частном доме

Отопление паром запрещено в жилых помещениях многоквартирных домов. Монтаж парового отопления в частном доме провести все же можно.

Для этого потребуется наличие сварочного аппарата, профессиональных навыков сварщика. Трубопроводы отопления монтируются с соблюдением уклона 1-2 % в сторону движения конденсата и обратным уклоном при движении пара.

Котел рекомендуется приобрести заводского изготовления – самостоятельная сборка оборудования такой сложности не гарантирует его безопасной работы.

Мощность котла подбирается исходя из общестроительной нормы в 100 Вт на обогрев 1 метра площади. Также учитываются резерв мощности, необходимость производства горячей воды и прочие нужды.

Паровые схемы систем отопления реализуются в основном в двух конфигурациях:

  1. Верхняя подача;
  2. Однотрубные группы приборов.

При верхней подаче пар подается в верхнюю точку строения по центральному стояку. От центрального стояка пар распределяется на отдельные стояки, спускающиеся через приборы в нижний пояс труб – сборников конденсата.

Вторая конфигурация выполняется в виде нескольких веток отопления, приборы которых подключены последовательно. Пар имеет высокую температуру и разница между приборами малозаметна.

В качестве батарей парового отопления рекомендуется использовать стальные радиаторы и регистры. Часто отопление этого типа не имеет отдельных нагревательных приборов, выполняется в виде пояса труб среднего диаметра. Способ прокладки труб в любом случае следует применять открытый. Это обусловлено низкой коррозионной стойкостью стали. Кроме этого, паровые трубы имеют слишком высокую температуру, при скрытой прокладке они будут негативно влиять на строительные конструкции.

Выбор парового отопления в качестве основного – личное дело каждого владельца помещений, требующих обогрева. Анализ преимуществ и недостатков говорят о том, что паровое отопление более актуально для нагрева больших объемов помещений – производств, теплиц, складов. Для отопления жилых домов оптимальным решением является строительство водяного отопления – оно более безопасно, комфортнее и зачастую имеется возможность самостоятельного монтажа без спецоборудования и навыков.

(Просмотров 13 , 1 сегодня)