Calefacció a vapor en una casa privada i en una casa de camp a base d’una estufa o una caldera

Una de les tasques més importants per a tots els propietaris és una calefacció eficient de la llar. Una solució interessant per a aquest problema pot ser un sistema de calefacció de vapor, els principis de funcionament i dispositiu dels quals difereixen dels circuits habituals d’aigua.

Aquesta no és l’opció més fàcil, amb els seus punts forts i febles. Parlarem de les regles del dispositiu i organització, de les característiques del sistema amb un refrigerant vaporós. Aprendreu a organitzar la calefacció a vapor en una casa privada i com funcionar-la adequadament.

El principi del sistema de vapor

Quan l’aigua bull a una pressió constant, manté la seva temperatura constant. El vapor generat com a resultat d'ebullició té una quantitat important d'energia tèrmica. En el moment de la condensació, és a dir. quan el vapor es converteix en líquid, aquesta energia és alliberada i transferida al medi.

Aquest principi s’utilitza en el funcionament dels sistemes de calefacció de vapor. L’aigua bull a la caldera, el vapor es mou a través de les canonades als radiadors, es condensa i es queda a la calor amb la calor, escalfant així l’aire a l’habitació.

L’aigua obtinguda en el procés de condensació continua movent-se per les canonades i torna a un dipòsit d’emmagatzematge especial, i després entra a l’escalfador de forma natural o contundent mitjançant una bomba.

En funció de la pressió dins del sistema de calefacció de vapor, es divideixen en:

• vapor de buit;
• baixa pressió;
• alta pressió

En el primer, la pressió és inferior a 0,1 MPa, en el segon, fins i tot inferior, a 0,07 MPa, i en el tercer, més de 0,07 MPa. Els sistemes de baixa pressió oberts tenen accés a l’aire des de l’atmosfera, però també es poden tancar, és a dir. completament hermètic.

Aquest diagrama il·lustra la disposició de la calefacció a vapor. L’aparell de calefacció ha d’estar situat més baix que els radiadors, la inclinació de la línia de condensats

Aquests sistemes utilitzen normalment els anomenats vapor saturat sec, que no conté partícules en suspensió d'aigua. La quantitat de vapor del sistema es reflecteix en el seu treball. Si el vapor és massa petit, això crearà problemes perquè el condensat s’escorri lliure i l’aire fred es recopili a la part inferior de l’escalfador.

Un volum suficient de vapor millora el procés de sortida de condensats, que s’empeny cap a les parets i les flueix cap avall en forma d’una fina pel·lícula d’aigua.

En sistemes tancats, l’aigua després de la condensació entra immediatament a l’intercanviador de calor, però sovint s’utilitzen sistemes oberts en què primer es recull el refrigerant al dipòsit d’emmagatzematge i després es bombeja a la caldera per escalfar-lo.

El condensat pot omplir completament les canonades per les quals es mou per escalfar o només parcialment. Aquesta darrera opció és preferible, ja que quan el sistema estigui desactivat, les canonades que hi ha quedaran seques.

Si el transportador de calor de la calefacció a vapor després de la condensació es transfereix directament a la caldera per a un posterior escalfament, el sistema s’anomena tancat. Si el condensat es recull per primer cop en un dipòsit d'emmagatzematge des del qual és bombat a la caldera per una bomba, el sistema es classifica com a obert

Característiques dels sistemes de baixa pressió

Una versió comuna d’un sistema així es tanca, utilitzant condensació que retorna la gravetat a la caldera, que no omple completament les canonades, i s’utilitza la disposició superior de les canonades.

En primer lloc, el sistema s'omple d'aigua fins al nivell requerit, i després comença la calefacció. El condensat flueix cap a la muntanya comuna i, quan arriba al nivell establert, és forçat a la caldera.

En el mateix sistema amb un cablejat inferior, es recomana instal·lar canonades amb una lleugera pendent en el sentit del moviment de vapor per tal de reduir els efectes sonors. Al lloc de drenatge dels condensats es disposa una trampa d’aigua en forma de bucle, que impedeix que el vapor es desplaci cap a la línia de condensació.

La velocitat del vapor en aquests sistemes ha de ser moderada, no superior a 0,14 m / s. En cas contrari, el vapor també captarà partícules d’humitat acumulades a les parets. Com a resultat, el sistema funciona amb molt de soroll, augmentant el risc de martell d’aigua.

Cablejat combinat, és a dir.una combinació de cablejat superior i inferior, utilitzat si les canonades es posen al terra del pis superior o mitjà de la casa. El líquid de les canonades per les quals es torna l'aigua a la caldera, en aquest cas es tancarà per condensat.

Si la pressió del sistema supera els 0,02 MPa, s’haurà d’obrir. L’aire s’elimina a través del dipòsit d’emmagatzematge de condensats i per evitar que el vapor surti del sistema, s’instal·la una trampa de vapor o una trampa d’aigua. L'aigua és bombada des de l'acumulador fins a l'intercanviador de calor mitjançant una bomba, que permet instal·lar l'acumulador per sota del nivell en què es troba l'intercanviador de calor.

El transportador de calor per escalfar una casa privada amb una sala de calderes s’escalfa en un intercanviador de calor situat a la sala de les calderes. En arribar a la temperatura de funcionament, el vapor es desplaça cap al col·lector, dividint el flux en dos circuits: per a les habitacions principals i per a la sala de la caldera (+)

Valoració d’avantatges i desavantatges

Què és un bon sistema de calefacció de vapor? És relativament fàcil fer fins i tot sobre la base d'una estufa convencional de llenya. Això és especialment cert en zones on no hi ha subministrament centralitzat de gas i la fusta o altres combustibles sòlids estan fàcilment disponibles.

El vapor com a agent de calor està molt per davant de l’aigua. La taxa d’escalfament del local és tres vegades superior. A més, el sistema de calefacció a vapor gairebé no pot fallar durant el fred a l’hivern per la manca de calefacció.

Si el forn es crema, l’aigua del sistema es recollirà al dipòsit d’emmagatzematge o a l’intercanviador de calor i les canonades i radiadors quedaran buides. Amb la calefacció per aigua, la congelació del refrigerant amb què s’omple tot el circuit, com se sap, condueix a la ruptura de la canonada.

Finalment, les dimensions dels radiadors de calefacció a vapor haurien de ser significativament més petites que en els sistemes d’aigua, ja que la quantitat d’energia tèrmica resultant d’això augmenta diverses vegades. Això reduirà lleugerament el cost d’instal·lar un sistema de calefacció a casa.

Les reixes decoratives per als radiadors de calefacció a vapor no només són un element d’interiorisme, sinó que també són un mitjà de protecció contra les cremades

Això conclou la llista d'avantatges del sistema de vapor i podem procedir als seus inconvenients, que són força significatius:

• alt risc de cremades;
• augment del nivell de soroll durant el funcionament;
• dificultats per ajustar el sistema;
• la necessitat de comprar canonades cares, etc.

Les normes de seguretat no recomanen la calefacció a vapor en locals residencials, ja que suposa un risc elevat per a la salut i la vida de les persones que viuen a la casa.

Per tant, la temperatura de funcionament dels radiadors serà molt alta, si els toqueu, podeu produir una cremada greu. Per tant, tots els radiadors hauran de tancar-se amb reixes decoratives fiables.

Les canonades convencionals de PVC per a aquest sistema no funcionen, ja que han de suportar una pressió alta i una temperatura superior als 100 graus. Els mateixos requisits s'apliquen a altres elements del sistema. Els tubs de calefacció de vapor han de ser de coure o d'acer galvanitzat

Les canonades de coure són una opció ideal per a comunicacions en sistemes de calefacció a vapor. Per connectar aquestes canonades, necessiteu una màquina de soldar

En qualsevol cas, aquest moment no es pot anomenar pressupost. Els problemes de seguretat han de rebre l’atenció més propera. Tots els treballs d’instal·lació, per exemple, la soldadura de canonades de coure, requeriran un rendiment de màxima qualitat. Si la connexió esclata i un corrent de vapor s’escapa al forat, un dels arrendataris a casa arrisca greus cremades.

Les canonades d’acer inoxidable són capaces de suportar càrregues tan típiques per a sistemes de calefacció a vapor com la temperatura i l’alta pressió del sistema

Un altre desavantatge de la calefacció a vapor és l’augment del nivell de soroll. Per solucionar aquest problema, els radiadors s’han d’instal·lar correctament. Estan suspeses en brackets especials contra el soroll. Una caldera o forn es col·loca millor en una habitació independent.A més, es poden col·locar canonades de coure al gruix de les parets, cosa que també reduirà el nivell de soroll.

Finalment, és una mica difícil controlar la temperatura de calefacció en habitacions amb calefacció a vapor. No podeu instal·lar un termòstat o simplement reduir la quantitat de vapor. Cal reduir la quantitat de combustible, que no sempre és fàcil, o ventilar el local. Abans de començar els treballs d’instal·lació d’un sistema de calefacció de vapor, s’han de tenir en compte tots aquests punts.

Disseny d’un sistema de calefacció de vapor

Fins i tot per a una habitació petita, el millor és dissenyar un projecte. Un sistema fet "a l'atzar" amb un alt grau de probabilitat requerirà aviat una reelaboració i un diagrama basat en paper identificarà immediatament els punts febles i els corregirà.

Per exemple, per tal de crear un sistema amb circulació natural del refrigerant, l’intercanviador de calor i, en conseqüència, el dispositiu de calefacció, s’haurien d’ubicar al punt més baix de la casa.

Els tubs de vapor i condensat dels sistemes de calefacció amb un tipus natural de moviment refrigerant estan disposats amb una escletxa cap al seu moviment (+)

Això vol dir que l'estufa o la caldera han d'estar per sota de tots els radiadors, així com les canonades que no estiguin aturades verticalment, sinó horitzontals o en un angle amb la vertical.

Si el calefactor no es pot col·locar d'aquesta manera (no hi ha soterrani a la casa, el soterrani s'utilitza per a altres propòsits, etc.), cal preferir la calefacció amb circulació forçada.

El diagrama mostra un sistema de calefacció amb circulació forçada. Per a la seva instal·lació, cal una bomba de circulació i un dipòsit d’emmagatzematge

Per tant a circuit de calefacció de vapor heu d’encendre la bomba, la qual farà que l’aigua es produeixi en l’intercanviador de calor. Un punt important en el disseny del sistema de calefacció és el procediment per connectar radiadors. La connexió en sèrie o el sistema anomenat d'un sol tub comporta la connexió de tots els radiadors en ordre.

Com a resultat, el refrigerant es desplaçarà seqüencialment pel sistema, refredant-se progressivament. Es tracta d’una opció de connexió econòmica, que és més fàcil d’instal·lar i de més preu econòmic.

Però la uniformitat de la calefacció amb aquest mètode patirà, ja que el primer radiador serà el més calent, i l’últim transportador de calor arribarà en estat ja mig refredat.

La connexió d'un sol canal de radiadors, com es pot observar en aquest esquema, implica una instal·lació en sèrie. A l’últim radiador, el refrigerant entra ja refrigerat

Una solució d'un sol tub només pot ser acceptada quan es connecti calefacció a vapor al país o en una casa petita, en una superfície de menys de 80 metres quadrats. m. I per a una cabana espaiosa o un edifici de dues plantes, és més adequat un sistema de dues canonades en què es connecten paral·lelament els radiadors.

Un esquema d'un sol tub proporciona un flux de refrigerant simultani, però no seqüencial, a cada radiador i les habitacions s'escalfen de manera més uniforme. Però amb un circuit de dues canonades, caldrà connectar dos canals a cada radiador: directe i “retorn”.

Un sistema més difícil d’implementar, i costarà una mica més que en instal·lar un sistema d’un sol tub. Tot i això, la gran majoria dels sistemes de calefacció per aigua es realitzen segons l’esquema de dos canonades, malgrat les dificultats i funcionen amb èxit.

Aquest diagrama mostra un sistema d’instal·lació de dues canonades per a radiadors de calefacció a vapor. Cada radiador està connectat a un aixecador comú i té un tub de retorn, que garanteix una distribució uniforme del refrigerant

Si teniu previst utilitzar una estufa de llenya com a font de calor, heu de calcular immediatament i dissenyar un intercanviador de calor especial. Sembla una bobina soldada de canonades metàl·liques. Aquest element s’incorpora directament al disseny del forn i no s’instal·la per separat.

Per tant, també s'ha de considerar el disseny d'un nou forn a la fase de disseny.Podeu utilitzar un forn existent, però haurà de ser desmuntat parcialment per muntar l'intercanviador de calor al seu interior.

Per obtenir 9 kW de calor, cal un intercanviador de calor amb una superfície aproximada d’un metre quadrat. Com més gran sigui la zona escalfada, més grans haurien de ser les dimensions de l’intercanviador de calor.

Si se suposa que escalfeu l’habitació amb l’ajuda d’una caldera, tot és una mica més fàcil: cal comprar-la i instal·lar-la. Normalment per a la calefacció a vapor de la casa, es recomana prendre un model de tub d’aigua de la caldera, com a més eficaç.

Tot i que els models de tub de foc, els models de tub de fum fumats o combinats amb fum també poden ser una opció perfectament acceptable.

De vegades per a l’organització de l’ús de la calefacció de vapor caldera casolanaen què es crema oli usat. Però aquesta opció es considera adequada per utilitzar-los en safareigs, per exemple, en un garatge. Per a un edifici residencial, aquesta opció no és massa bona.

Muntatge sobre la base d’una estufa de llenya

Si el projecte està elaborat, ha arribat el moment de proveir-se dels materials i les eines adequades. Calcular el nombre d’elements del sistema requerits permetrà un projecte prèviament compilat.

S'han de marcar tots els torns, connexions, tees, ubicacions d'instal·lació del radiador, etc. A més, és necessari adquirir pinces per canonades, així com claudàtors en els quals s’instal·laran radiadors.

La caldera del sistema de calefacció a vapor, disposada sobre la base d’una estufa de llenya, s’instal·la directament a la mateixa. Les línies de vapor i condensat es connecten a la caldera

La longitud de les canonades també es calcula segons l’esquema. Per tal de reduir la pressió de vapor del sistema si cal, cal una vàlvula reductora de pressió. Es necessita una persiana hidràulica que permeti drenar completament el sistema per a la seva neteja, manteniment o reparació.

Abans de cada radiador, es recomana instal·lar una vàlvula d’apagat, que l’apagarà per reparar-la, enrocar-la o substituir-la. També s’instal·la en radiadors Grues Mayevskybufar aire al sistema. Tot i que el vapor és una substància gasosa i no líquida, la presència d’aire al sistema pot afectar negativament la seva efectivitat.

Perquè el procés de condensació es produeixi precisament als radiadors, i no a l’accionament o a la pujada, es recomana instal·lar un te amb un tap a la sortida, per on només passarà aigua. Si voleu instal·lar un sistema amb circulació forçada, necessitareu una bomba de circulació. A més, es necessita un recipient per recollir la humitat condensada.

Els sistemes de gravetat no necessiten aquests dispositius. Però la canonada, a través de la qual l’aigua s’orienta cap a l’intercanviador de calor, ha de ser prou ampla per proporcionar un moviment ràpid del líquid per a un major escalfament.

L'absència d'una vàlvula reductora de pressió al sistema de calefacció a vapor, el dispositiu del qual es mostra al diagrama, pot causar greus danys per sobrepressió

A més de l’eina d’instal·lació habitual, definitivament necessitareu una soldadora per juntes de canonada de coure. Les estructures d’acer galvanitzat solen tenir connexions roscades que s’han de segellar amb cura. Si voleu instal·lar calefacció a vapor des del forn, haureu de començar per la fabricació d’un intercanviador de calor.

Un intercanviador de calor de calefacció a vapor integrat en una estufa de llenya consisteix en un sistema de canonades de metall buides per les quals circula aigua. L’element pot tenir una forma arbitrària corresponent a la mida i la forma del forn

Es cuina a partir de canonades metàl·liques de 2,5-3 mm de gruix o fins i tot una mica més gruixudes. L’intercanviador de calor es pot fer tant en forma de bobina com en qualsevol altra forma. El més important és que el dispositiu s’hi encaixi estufa de llenya, i també perquè la seva superfície sigui prou gran com per escalfar aigua i generar vapor.

La qualitat de soldadura de l’intercanviador de calor ha de ser, sense exageració, ideal.Fins i tot les cavernes microscòpiques de les costures són inacceptables, ja que el dispositiu estarà exposat a alta pressió del vapor calent. Després que l'intercanviador de calor estigui preparat per a la seva instal·lació, s'ha de revisar cada soldadura.

Per fer-ho, primer totes les costures estan untades de guix blanc. Després d'això, es tanca una de les obertures de l'intercanviador de calor i s'aboca el querosè al segon fins que el dispositiu s'omple fins a la part superior. Ara cal esperar una mica i, després, avaluar l’estat de les costures. Si hi ha esquerdes, es produirà una filtració de querosè i, en aquests llocs, s'escurirà el guix.

Es corregeixen els defectes identificats i es repeteix la prova per verificar la integritat del dispositiu. Ara s'ha de rentar i començar a estirar la cuina de llenya. L’intercanviador de calor s’incorpora a la caixa de foc de forma fiable i s’afegeixen canonades a la seva entrada i sortida, que després s’utilitzen per connectar l’intercanviador de calor amb el sistema de calefacció de la casa.

La col·locació del forn es completa de la manera habitual per a aquestes estructures. A continuació, s’instal·len les canonades i radiadors del sistema de calefacció d’acord amb el disseny anterior. En primer lloc, els radiadors s’instal·len amb claudàtors que absorbeixen el soroll de l’operació de la calefacció a vapor.

S'instal·len aixetes Mayevsky a cada radiador de manera que es pugui alliberar aire. Necessitareu un stopcock més que radiadors, ja que heu d’instal·lar un stopcock comú al principi del sistema. Davant d’aquesta aixeta també es col·loca una vàlvula reductora de pressió i una unitat de reducció i refrigeració.

Al final, si el projecte el preveu, instal·leu una unitat per al refrigerant i bomba de circulació. Per a sistemes dissenyats amb circulació natural en lloc de circulació forçada, no calen un dipòsit ni una bomba. Però a la canonada que condueix a l’intercanviador de calor s’ha de tenir una lleugera pendent d’uns 3 mm per metre.

Les calderes modernes per a la calefacció a vapor de la casa són dispositius fiables que funcionen amb diversos combustibles i disposen de sistemes de control automatitzats

Els sistemes amb una caldera de vapor es munten aproximadament de la mateixa manera: d’acord amb el disseny i ajustats per a les característiques dels equips. Per exemple, és probable que no es necessiti una vàlvula reductora de pressió i un refrigerador, ja que a la caldera ja hi ha un sistema de control de la pressió i de la temperatura del vapor.

Alguns consells útils

En instal·lar un sistema de calefacció de vapor, cal recordar que tots els seus elements han de suportar temperatures altes, superiors als 100 graus. Per exemple, un expansor de membrana convencional com a capacitat de reserva en cas d’augment del volum de refrigerant no funcionarà, perquè el seu màxim és de 85 graus.

La xemeneia del forn, en la qual s’inclou l’intercanviador de calor, es contaminarà més ràpidament que una estufa convencional. Per tant escombrar xemeneia Cal planificar i executar més sovint.

Si es vol, també es pot utilitzar un forn amb un intercanviador de calor, però això no és gaire convenient. A l'estiu, quan no calgui escalfar, no es pot encendre aquesta estufa. Haurà de buscar una alternativa. És més fàcil si a la cuina hi ha una cuina a casa adequada.

A continuació es descriu detalladament la manera de dissenyar i muntar un sistema de calefacció a vapor amb les seves pròpies mans. en aquest articlerecomanat per nosaltres per a la lectura.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

En aquest vídeo es presenta l'experiència pràctica sobre la conversió d'una estufa de llenya en una caldera de calefacció a vapor:

La continuació de la instal·lació de la calefacció per vapor es pot trobar a aquest fitxer:

La diferència entre circulació forçada i natural dels sistemes de calefacció es descriu detalladament aquí:

La calefacció a vapor no és l’opció més fàcil d’implementar un sistema de calefacció autònom. Però, amb un disseny i una instal·lació adequats amb vapor, podeu proporcionar a la vostra llar la quantitat de calor necessària de manera eficient i relativament barata.

Comenteu la informació que hem enviat per a consideració.Fes preguntes, comparteix informació útil i deixa una foto sobre el tema de l’article. A continuació es mostra un formulari de bloc dissenyat per a la publicació i la comunicació.