Com es pot fer la calefacció a vapor: dispositiu, normes i requisits

Cada casa ha de ser càlida, en cas contrari viure en ella serà molt incòmode, encara que sigui molt espaiosa i bonica. Els propietaris resolen el problema de la calefacció de diferents maneres, en funció de les seves pròpies capacitats i condicions climàtiques.

Alguns equipen cases amb calefacció a vapor: és molt senzill muntar aquest sistema amb les vostres mans. Com fer-ho? Intentem esbrinar-ho.

El principi de funcionament de la calefacció a vapor

Molts confonen el sistema de calefacció de vapor i aigua. En efecte, en aparença són molt similars. En ambdós casos, sempre hi ha una caldera, canonades i radiadors. Però per al sistema de vapor, el vapor actua com a refrigerant, per a aigua - aigua.

Aquesta és la diferència fonamental entre els dos sistemes. La caldera no s’escalfa, però s’evapora l’aigua, el vapor resultant es mou a través de canonades fins a radiadors.

Al seu interior es produeix el refredament i la condensació del vapor. En el procés de condensació, un quilogram de vapor allibera més de 2000 kJ de calor, mentre que l’aigua refredant a 50 ° C produirà només 120 kJ.

És clar que la transferència de calor del vapor és moltes vegades més gran, cosa que explica l’alta eficiència d’aquest tipus de calefacció. El condensat format dins dels radiadors flueix a la part inferior de les parts i flueix per gravetat cap a la caldera.

Amb el mètode de devolució del refrigerant convertit en condensat, tots els tipus de sistemes de calefacció de vapor es divideixen en dues varietats:

• Tancat En aquest cas, no hi ha buits al circuit i els condensats flueixen a través de canonades posades en un cert angle directament a la caldera per a un posterior escalfament.
• Obert El sistema es distingeix per la presència d’un tanc d’emmagatzematge, on entra el condensat dels radiadors. Des d'aquest dipòsit, es torna a introduir a la caldera amb una bomba.

Segons els mètodes de muntatge de canonades i cablejat, els circuits de calefacció de vapor es divideixen en tipus absolutament similars als sistemes d’aigua.

El principi de funcionament del sistema de calefacció per vapor és molt senzill: el vapor rebut al generador de vapor s’utilitza com a transportador de calor

Segons els paràmetres de pressió absoluta del sistema de calefacció, el vapor es divideix en varietats d’alta pressió amb un índex d’excés> 0,07 MPa; baixa pressió amb excés de pressió en el rang de 0,005-0,07 MPa; buit amb pressió absoluta <0,1 MPa.

Si hi ha seccions o dispositius als circuits de baixa pressió que comuniquen amb l’atmosfera, es classifiquen en oberts, si no tancats.

Els circuits de calefacció per vapor es basen en el principi dels sistemes d’aigua. El vapor s’eleva al llarg de la pujada, es desplaça per les carreteres cap als electrodomèstics de calefacció. Només en lloc del retorn es recull condensat format durant la transferència d’energia tèrmica de vapor al consumidor

Per què escollir la calefacció a vapor?

Sens dubte, els sistemes de calefacció per vapor no es poden considerar molt populars. Aquesta calefacció és més aviat rara. Tenim en compte en detall els seus avantatges i desavantatges.

Els primers, sens dubte, inclouen:

• L’eficiència del sistema de calefacció. És tan alt que un nombre reduït de radiadors són suficients per escalfar les habitacions i, en alguns casos, podeu prescindir d’ells: hi haurà prou canonades.
• Inèrcia baixa del sistema, a causa de la qual el circuit de calefacció s’escalfa molt ràpidament. Pocs minuts després d’haver arrencat la caldera, les habitacions comencen a sentir-se calentes.
• Les pèrdues de calor del sistema són pràcticament absents, cosa que el fa molt econòmic en comparació amb d’altres.
• Possibilitat d’ús rar, ja que a causa de la petita quantitat d’aigua a les canonades, el sistema no es descongela. Com a opció, es pot instal·lar en cases rurals, on la gent vingui de tant en tant.

El principal avantatge de la calefacció a vapor es considera la seva eficiència. Els costos inicials per al seu arranjament són més aviat modestos, i durant la seva operació calen inversions relativament petites.

Tanmateix, fins i tot amb tants avantatges, els inconvenients del sistema són molt significatius. S'associen principalment al fet que el vapor d'aigua s'utilitza com a transportador de calor, la temperatura és molt elevada.

A l’interior del radiador de calefacció de vapor es produeix condensació de vapor d’aigua.Durant aquest procés s’allibera una gran quantitat d’energia tèrmica, cosa que explica l’alta eficiència del sistema.

Degut a això, tots els elements del sistema s’escalfen fins a 100 ºC i fins i tot superiors. Està clar que qualsevol contacte accidental amb ells provocarà una cremada. Per tant, tots els radiadors, canonades i altres detalls estructurals s’han de tancar. Sobretot si hi ha nens a la casa.

L’elevada temperatura dels radiadors i les canonades provoca una circulació d’aire activa a l’habitació, força incòmoda i de vegades perillosa, per exemple, amb una reacció al·lèrgica a la pols.

Quan s'utilitza calefacció a vapor, l'aire de les habitacions queda massa sec. Les canonades i els radiadors calents s’assequen. Això requereix un ús addicional. humidificadors.

No tots els materials d’acabat que decoren habitacions escalfades d’aquesta manera poden resistir la proximitat a radiadors i canonades incandescents. Per tant, la seva elecció és molt limitada.

L’opció més acceptable en aquest cas és el guix pintat amb ciment resistent a la calor. Tota la resta està en qüestió. La calefacció a vapor té un altre desavantatge que afecta la comoditat dels que viuen a la casa: el soroll produït pel vapor que passa a les canonades.

Els desavantatges més significatius inclouen una mala ajustabilitat del sistema. Difícilment es pot controlar la transferència de calor de l'estructura, la qual cosa comporta un sobreescalfament del local.

L’escalfament a vapor és un sistema potencialment perillós, per tant, l’elecció de l’equip ha de ser tractada de manera molt responsable. Les canonades del sistema només han de ser metàl·liques

Hi ha solucions. El primer és la instal·lació d’automatització, que s’encendrà quan la cambra es refredi. En aquest cas, viure a la casa serà molt incòmode a causa de la fluctuació constant de la temperatura.

Un mètode més “suau”, però que requereix molt de temps, és organitzar diverses branques paral·leles que caldrà posar en funcionament si cal.

El principal desavantatge de la calefacció a vapor, per la qual cosa no s’utilitza gaire, és el seu augment en el risc d’emergència. Heu d’entendre que si es produeix una ràfega d’una canonada o radiador, el vapor calent bategarà a la pressió, que és extremadament perillós.

És per això que ara es prohibeixen aquests sistemes en edificis de diversos apartaments i s’utilitzen menys en la fabricació. En cases particulars es poden equipar sota la responsabilitat personal del propietari.

Els elements principals del sistema de vapor

El sistema de vapor inclou diversos elements essencials. Considerem cada un d’ells amb més detall.

Caldera de vapor: el cor del sistema

La funció principal del calefactor és convertir l’aigua en vapor, que posteriorment entra a la canonada. Els elements estructurals principals del dispositiu són els col·lectors, el tambor i les canonades.

A més, hi ha un recipient amb aigua, que s’anomena espai d’aigua. Al seu damunt, durant el funcionament del dispositiu, es forma espai de vapor. Estan separats per l’anomenat mirall d’evaporació.

La figura mostra esquemàticament una de les varietats d’una caldera de vapor domèstica

A l'interior del vapor es poden instal·lar equips addicionals dissenyats per a la separació de vapor. El funcionament de la caldera es basa en el principi d’intercanvi de calor de gasos de combustió, aigua i vapor.

Hi ha dues varietats d'aparells de calefacció de vapor: tub de foc i tub d'aigua. En el primer cas, els gasos escalfats es mouen dins de la canonada situada dins del dipòsit amb aigua.

Desprenen calor al líquid, que arriba a un estat d’ebullició. Les espècies de canonades d’aigua funcionen una mica diferent. Aquí, a través de les canonades posades dins de la cambra amb gasos de combustió, l'aigua es mou. S'escalfa i bull.

L’aigua i el vapor dins de la caldera es poden moure forçadament o de manera natural. En el primer cas, la bomba s’inclou en el disseny, en el segon: s’utilitza la diferència de densitats d’aigua i vapor.

En totes les varietats de calderes de vapor, s’utilitza aproximadament el mateix principi de convertir l’aigua en vapor:

1. El líquid preparat es subministra al dipòsit situat a la part superior de la caldera.
2. A partir d’aquí, l’aigua flueix per les canonades cap al col·lector.
3. El líquid des del dipòsit puja fins al tambor superior, passant per la zona de calefacció.
4. A l'interior de la canonada amb aigua, com a resultat de l'escalfament, es forma vapor, que puja.
5. El vapor, si cal, es passa per un separador, on queda separat de l’aigua. Després d'això entra a la línia de vapor.

Una caldera de vapor pot utilitzar una gran varietat de combustibles. En funció d’això, es fan alguns canvis en el seu disseny. Toquen la cambra de combustió. Per al combustible sòlid s’instal·la una reixa, sobre la qual es col·loca carbó, llenya, etc.

Per als combustibles líquids i gasosos, s’utilitzen cremadors especials. També hi ha opcions pràctiques combinades.

Entre els amos de la llar, és especialment popular la disposició de la calefacció a vapor amb una estufa. La foto mostra una de les possibles modificacions del forn

En funció de la zona climatitzada, es selecciona la potència de la caldera.

Es pot fer a partir dels valors mitjans:

• 25 kW per a edificis de fins a 200 m2. m;
• 30 kW per a habitatges d’entre 200 i 300 metres quadrats. m;
• 35-60 kW per a edificis de 300 a 600 metres quadrats. m

Si voleu dades més precises, utilitzeu el mètode de càlcul estàndard, per cada 10 metres quadrats. Els comptadors representaven 1 kW de potència dels equips. No oblideu que la fórmula s’utilitza per a cases amb una alçada de sostre de 2,7 m o menys.

Per als edificis superiors, haureu de prendre més potència. A l’hora d’escollir una caldera, s’ha de prestar especial atenció a la seva certificació. Qualsevol sistema de calefacció de vapor és potencialment perillós, per la qual cosa és obligatori provar equips.

Tubs i radiadors

La temperatura del refrigerant als sistemes de vapor oscil·la entre els 100 i els 130 ºC, molt superior a la dels sistemes líquids, de 70 a 90 ºC. Per tant, l’ús d’equips similars per equipar sistemes està molt descoratjat.

En primer lloc, es tracta de canonades de metall-plàstic i polipropilè. La temperatura màxima de funcionament d'aquests materials varia entre 90-100 ° C, per la qual cosa el seu ús està totalment prohibit.

Una opció ideal per organitzar un sistema de calefacció per vapor són les canonades de coure. No estan sotmesos a corrosió, resisteixen temperatures elevades, però són molt cares.

Per a canonades de sistemes de vapor s’utilitzen normalment tres tipus de canonades. L’opció més barata és l’acer. Resisteixen fàcilment a temperatures de 130 ° C, la qual cosa és més que suficient, i difereixen en força suficient.

Tot i això, el condensat format a l’interior de les parts destrueix força les canonades, ja que l’acer és susceptible a la corrosió i l’atmosfera agressiva formada pel vapor només reforça aquest desavantatge.

Un altre inconvenient dels elements d’acer és la necessitat d’unió per soldadura, que requereix molt de temps i esforç. Les canonades d’acer galvanitzat són molt més resistents a la corrosió. També suporten temperatures altes.

El mètode roscat s’utilitza normalment per connectar-los, cosa que simplifica molt el procés. El principal desavantatge de les canonades galvanitzades és el seu elevat cost.

Opció ideal considerada canonades de coure. El material resisteix a altes temperatures, és suficientment dúctil i resistent, no susceptible de corrosió. La soldadura s'utilitza per connectar peces de coure.

Les canonades de coure són molt duradores i resistents, però el seu cost és molt elevat. Així, l’opció més acceptable pel que fa a qualitat i preu són les canonades d’acer amb un recobriment anticorrosió o galvanitzat.

La millor opció per a la calefacció a vapor són els radiadors de ferro colat. Poden suportar càrregues greus a causa de la presència de vapor calent a les bateries.

Els radiadors per a sistemes de vapor es seleccionen segons el principi de resistència. És important que resisteixin a altes temperatures i siguin resistents a la corrosió. A partir d’això, massiu es pot considerar la millor opció. piles de ferro colatel pitjor - panell d’acer.

Atesa l’alta eficiència del sistema, en alguns casos l’ús de canonades d’acer aletes és força acceptable.

Unitat d’instrumentació

El sistema de calefacció a vapor es caracteritza per un perill d’emergència augmentat, per tant, la presència de dispositius de control és obligatòria. Si es necessita, es controla la pressió del sistema, si es necessita. A aquests efectes, s’utilitza habitualment una caixa d’engranatges.

El dispositiu està equipat amb una vàlvula a través de la qual s’elimina excés de vapor del sistema. Per a instal·lacions potents, potser no necessiteu una, sinó diverses vàlvules.

Varietats de sistema de calefacció

A la pràctica, podeu trobar un nombre bastant gran de variacions de calefacció a vapor. Pel nombre de canonades, es distingeixen una varietat de dos i dos canals de sistemes de vapor. En el primer cas, el vapor es mou contínuament per la canonada.

A la primera part del viatge, deixa calor a les bateries i es converteix gradualment en estat líquid. Després es mou com a condensat. Per tal que no hi hagi obstacles al refrigerant, el diàmetre de la canonada ha de ser prou gran.

Passa que el vapor no es condensa parcialment i entra en la línia de condensats. Per evitar la seva penetració a la branca destinada al drenatge de condensats, es recomana instal·lar trampes de vapor després de cada radiador o grup d'aparells de calefacció

Un desavantatge important del sistema de canonada única és la diferència en la calefacció dels radiadors. Els situats més a prop de la caldera s’escalfen més. Els següents són més petits. Però aquesta diferència es notarà només en edificis grans. Dins sistemes de canonada doble el vapor es mou per una canonada, el condensat flueix per una altra. Així, és possible fer que la temperatura en tots els radiadors sigui igual.

Però, al mateix temps, el consum de canonades augmenta significativament. Igual que l’aigua, la calefacció a vapor pot ser de circuit únic o doble. En el primer cas, el sistema només s’utilitza per escalfar habitacions, en el segon, també per escalfar aigua per a usos domèstics. La distribució de la calefacció també és diferent.

Es practiquen tres opcions:

• Cablejat superior. La línia de vapor principal es troba a sobre dels aparells de calefacció, que surten de conductes fins als radiadors. Encara més baix, hi ha una línia de condensats al propi pis. El sistema és el més estable i fàcil d’implementar.
• Amb cablejat inferior. La línia es troba a sota dels electrodomèstics de calefacció. Com a resultat, el vapor es mou a la mateixa canonada, que hauria de ser lleugerament més gran que el diàmetre habitual, en una direcció i condensar-se en el sentit contrari. Això provoca un martell d’aigua i una despresurització de l’estructura.
• Amb cablejat mixt. El tub de vapor està muntat lleugerament per sobre del nivell dels radiadors. La resta és igual a un sistema de cablejat superior, gràcies al qual és possible preservar tots els seus avantatges. El principal desavantatge és l’elevat risc de lesions degut a un fàcil accés a les canonades calentes.

En organitzar el circuit amb coerció natural, cal recordar que la canonada de vapor està muntada amb una lleugera pendent en el sentit del moviment de vapor, i la canonada de condensat és condensada.

El pendent hauria de ser 0,01 - 0,005, és a dir. Per a cada metre lineal d'una branca horitzontal hi hauria d'haver 1,0 - 0,5 cm de biaix. La posició inclinada de les canonades de vapor i condensat eliminarà el soroll del vapor que passa per les canonades i proporcionarà drenatge lliure de condensats.

Els sistemes de calefacció per vapor es construeixen segons un esquema d'un tub i de dos canonades. Entre els tubs monoparentals, predominen les variants amb connexió horitzontal als dispositius de calefacció. En el cas d’un circuit amb connexió vertical d’aparells, és millor triar una versió de dos canals

Segons el nivell de pressió interna del sistema, es distingeixen dues varietats principals:

• El buit S'assumeix la total estanquitat del sistema, dins del qual es crea una bomba especial, creant un buit. Com a resultat, el vapor es condensa a temperatures més baixes, cosa que fa que aquest sistema sigui relativament segur.
• Atmosfèric. La pressió dins del circuit és diverses vegades superior a la atmosfèrica. En cas d'accident, això és extremadament perillós. A més, els radiadors que funcionen en un sistema així s’escalfen a temperatures molt altes.

Hi ha moltes opcions per organitzar la calefacció a vapor, així que tothom pot triar la millor opció per a la seva llar, tenint en compte totes les característiques de l’edifici.

La figura mostra un sistema de calefacció de vapor de circuit obert

Com equipar una sala de calderes?

Una caldera de vapor que funcioni amb qualsevol combustible s'ha d'instal·lar només en una habitació especialment equipada per a això.

Els estàndards desenvolupats per a aparells de vapor estàndard amb una pressió de fins a 0,07 MPa, que generen vapor amb una temperatura de 120-130 ° C, preveuen diversos requisits per a aquestes sales de caldera:

• la distància entre les parets i el calefactor no pot ser inferior a 100 cm;
• l'alçada de l'habitació hauria de ser com a mínim de 220 cm;
• resistència mínima al foc de portes: 30 minuts, parets - 75 minuts;
• la presència de ventilació de qualitat;
• la presència de portes i finestres que donen al carrer.

El millor és equipar una sala de calderes habitació independentperò també es permet el bloqueig d’una habitació adequada. Al seu interior s’ha d’acabar amb materials no combustibles. Les rajoles de ceràmica s’adapten millor a aquests propòsits.

Les parets de la sala de la caldera s’han d’acabar amb materials no combustibles, per exemple, rajoles ceràmiques.

Preparació per a la instal·lació d’un sistema de vapor

Per fer una calefacció adequada al vapor, cal començar per la preparació del projecte. El seu desenvolupament és una tasca difícil que més especialistes resolen. En el projecte acabat, s’han de tenir en compte molts punts.

En primer lloc, es realitza el càlcul de les càrregues tèrmiques a cadascun dels locals i al conjunt de l’edifici. Es selecciona una font de vapor i es determina el mecanisme i el grau d'automatització del sistema.

A més, el consum de vapor es determina necessàriament, a partir d’això, se seleccionen els equips i l’esquema d’ús del mateix. Un cop el projecte estigui llest, podeu començar a elaborar un pla d’instal·lació.

Per a la seva implementació, caldrà un pla d’edificació sobre el qual s’apliquen les ubicacions dels equips. Normalment comencen amb una caldera. La seva ubicació està determinada. Si el sistema té circulació natural, la caldera ha d’estar per sota del nivell de la bateria.

En aquest cas, se sol baixar al soterrani o al soterrani, de manera que el condensat pot drenar-se per si mateix a l’aparell. A continuació, el disseny de tot el sistema de calefacció s’aplica al pla de la casa. A més, es destaca tot l’equip necessari.

Els experts aconsellen realitzar aquesta operació directament "al seu lloc", estant a la sala on estarà situat l'equip. Aquesta és l’única manera de notar i tenir en compte totes les protuberàncies i obstacles que caldrà cercar.

Abans d’iniciar la instal·lació, necessàriament es duu a terme un pla del futur sistema, sobre el qual s’instal·len tots els equips i punts de muntatge dels radiadors.

Totes les transicions i els angles es marquen necessàriament al diagrama. Un cop finalitzeu, podeu procedir al càlcul de la quantitat de material necessari per a la seva implementació. Una vegada més, convé parar atenció a la importància d’escollir els equips adequats.

El sistema de vapor és potencialment perillós per la qual cosa no s'ha d'estalviar en materials i dispositius. Tot ha de ser d'alta qualitat i certificat, en cas contrari no es poden evitar problemes greus.

Tecnologia d'instal·lació de calefacció a vapor

Comença la feina amb la instal·lació d’una caldera de calefacció. Es munta en una sala preparada sobre una base de formigó. En alguns casos, es prepara una fundació petita i separada per als equips.

El dispositiu s’instal·la a la base estrictament horitzontal, la comprovació de la correcció segons el nivell d’edificació. Els errors notificats s’eliminen immediatament.

La caldera col·locada a la base està connectada al sistema d’escapament. La connexió ha de ser forta i completament estreta.

La següent etapa és la suspensió dels radiadors. Per fer-ho, als llocs indicats al diagrama d’instal·lació, s’encenen ganxos especials a la paret, sobre la qual es munten les bateries. Si es pretén utilitzar tubs aletes, es fixaran.

Els tubs fines es poden utilitzar en sistemes de calefacció a vapor en lloc de radiadors. Els paràmetres d'alta transferència de calor del sistema es milloraran significativament a causa de l'augment de l'àrea de la superfície conductora de calor

Es comprova la força dels emissors de calor. A continuació, podeu començar a equipar el tanc d’expansió. Es fixa al punt més alt a poca distància de la caldera, el millor és mantenir aquesta distància el més petita possible.

Ara podeu instal·lar un grup de dispositius de control. Es munten a la sortida de la caldera. Com a mínim, cal situar un manòmetre i una vàlvula de alleujament.

Tots els equips instal·lats estan interconnectats per canonades. El mètode de connexió depèn del material a partir del qual estan realitzats. En qualsevol cas, s’ha de comprovar acuradament la fiabilitat i la fiabilitat de les connexions realitzades.

Per als sistemes oberts, s’instal·la un dipòsit de condensat al final de la línia i es munta una bomba. La canonada que va des d’ell fins a l’aparell de calefacció ha de tenir un diàmetre menor que la resta de canonades.

La caldera de vapor està connectada al circuit de calefacció. Al mateix temps, s’han d’instal·lar totes les vàlvules d’apagament i filtres necessaris que retinguin grans partícules de brutícia que es puguin contenir a l’aigua.

Si l'equip funciona amb gas, la línia de combustible està connectada. En aquest cas no s’admeten mànegues flexibles, només ríquidament delineador d’ulls.

Totes les connexions es realitzen exactament d’acord amb la normativa, per tal d’evitar posteriorment una emergència

A continuació, podeu realitzar una prova de prova. Per fer-ho, s’aboca aigua al circuit, després de la qual es posa en funcionament l’equip. Primer, a la temperatura mínima de funcionament, després s’incrementa gradualment, tot vigilant el correcte funcionament i integritat del sistema.

Si s’identifiquen els més lleus desperfectes, l’equip s’atura i s’elimina totes les fallades del seu funcionament.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

Com convertir una estufa en una caldera de vapor:

El principi de funcionament d’una caldera de vapor:

Calefacció a vapor casolana:

La calefacció a vapor és una manera molt senzilla i econòmica d’escalfar una casa. Molts se senten atrets per la seva mínima pèrdua de calor, alta eficiència i un baix manteniment.

Tot i això, cal recordar que la calefacció a vapor és potencialment perillosa i que, en aquest cas, una emergència pot provocar lesions greus. Per tant, cal prendre seriosament el seu càlcul i disposició.

Després de llegir el material, hi va haver preguntes i voldríeu obtenir una resposta? Deixeu els vostres comentaris al bloc següent, compartiu la vostra experiència en la planificació de la calefacció a vapor i participeu a la discussió del tema.