Cómo hacer usted mismo el calentamiento con vapor: dispositivo, reglas y requisitos
Cada casa debe ser cálida, de lo contrario vivir en ella será muy incómodo, incluso si es muy espaciosa y hermosa. Los propietarios resuelven el problema de la calefacción de diferentes maneras, en función de sus propias capacidades y condiciones climáticas.
Algunos equipan las casas con calefacción de vapor: es muy sencillo armar un sistema de este tipo con sus propias manos. Como hacerlo Tratemos de resolverlo.
El contenido del artículo:
- El principio de funcionamiento del calentamiento por vapor.
- ¿Por qué elegir la calefacción de vapor?
- Los elementos principales del sistema de vapor.
- Variedades de sistema de calefacción.
- ¿Cómo equipar una sala de calderas?
- Preparación para la instalación de un sistema de vapor.
- Tecnología de instalación de calefacción a vapor.
- Conclusiones y video útil sobre el tema.
El principio de funcionamiento del calentamiento por vapor.
Muchos confunden el sistema de calentamiento de vapor y agua. De hecho, en apariencia son muy similares. En ambos casos, siempre hay una caldera, tuberías y radiadores. Pero para el sistema de vapor, el vapor actúa como refrigerante, para el agua - agua.
Esta es la diferencia fundamental entre los dos sistemas. La caldera no calienta, pero evapora el agua, el vapor resultante se mueve a través de las tuberías hacia los radiadores.
En su interior, se produce enfriamiento y condensación de vapor. En el proceso de condensación, un kilogramo de vapor libera más de 2000 kJ de calor, mientras que el enfriamiento por agua a 50 ° C producirá solo 120 kJ.
Está claro que la transferencia de calor del vapor es muchas veces mayor, lo que explica la alta eficiencia de este tipo de calentamiento. El condensado formado dentro de los radiadores fluye hacia la parte inferior de las partes y fluye por gravedad hacia la caldera.
Mediante el método de devolución del refrigerante que se ha convertido en condensado, todos los tipos de sistemas de calentamiento por vapor se dividen en dos variedades:
- Cerrado En este caso, no hay espacios en el circuito y el condensado fluye a través de tuberías colocadas en cierto ángulo directamente en la caldera para su posterior calentamiento.
- Abierto. El sistema se distingue por la presencia de un tanque de almacenamiento, donde ingresa el condensado de los radiadores. Desde este tanque, se bombea nuevamente a la caldera con una bomba.
De acuerdo con los métodos de montaje y cableado de tuberías, los circuitos de calentamiento de vapor se dividen en tipos que son absolutamente similares a los sistemas de agua.
De acuerdo con los parámetros de presión absoluta del sistema de calefacción, el vapor se divide en variedades de alta presión con un índice en exceso> 0.07 MPa; baja presión con exceso de presión en el rango de 0.005-0.07 MPa; vacío con presión absoluta <0.1 MPa.
Si hay secciones o dispositivos en los circuitos de baja presión que se comunican con la atmósfera, se clasifican como abiertos, si no cerrados.
¿Por qué elegir la calefacción de vapor?
Es cierto que los sistemas de calentamiento por vapor no pueden considerarse muy populares. Tal calentamiento es bastante raro. Consideramos en detalle sus ventajas y desventajas.
Los primeros, sin duda, incluyen:
- La eficiencia del sistema de calefacción. Es tan alto que una pequeña cantidad de radiadores son suficientes para calentar las habitaciones, y en algunos casos puede prescindir de ellos: habrá suficientes tuberías.
- Baja inercia del sistema, debido a que el circuito de calefacción se calienta muy rápidamente. Solo unos minutos después de encender la caldera, las habitaciones comienzan a sentirse cálidas.
- Las pérdidas de calor en el sistema están prácticamente ausentes, lo que lo hace muy económico en comparación con otros.
- La posibilidad de un uso raro, porque debido a la pequeña cantidad de agua en las tuberías, el sistema no se descongela. Como opción, se puede instalar en casas de campo, donde la gente viene de vez en cuando.
La principal ventaja del calentamiento por vapor se considera su eficiencia. Los costos iniciales para su disposición son bastante modestos; durante la operación requiere inversiones relativamente pequeñas.
Sin embargo, incluso con tantas ventajas, las desventajas del sistema son muy significativas. Se asocian principalmente con el hecho de que el vapor de agua se usa como portador de calor, cuya temperatura es muy alta.
Debido a esto, todos los elementos del sistema se calientan a 100 ° C e incluso más. Está claro que cualquier contacto accidental con ellos provocará una quemadura. Por lo tanto, todos los radiadores, tuberías y otros detalles estructurales deben estar cerrados. Especialmente si hay niños en la casa.
La alta temperatura de los radiadores y las tuberías provoca una circulación de aire activa en la habitación, lo cual es bastante incómodo y a veces peligroso, por ejemplo, con una reacción alérgica al polvo.
Cuando se usa calefacción a vapor, el aire en las habitaciones se vuelve demasiado seco. Las tuberías calientes y los radiadores lo secan. Esto requiere un uso adicional. humidificadores.
No todos los materiales de acabado que decoran habitaciones calentadas de esta manera pueden resistir la proximidad a radiadores y tuberías incandescentes. Por lo tanto, su elección es muy limitada.
La opción más aceptable en este caso es el yeso de cemento pintado con pintura resistente al calor. Todo lo demás está en cuestión. El calentamiento con vapor tiene una desventaja más que afecta la comodidad de quienes viven en la casa: el ruido producido por el vapor que pasa a través de las tuberías.
Las desventajas más significativas incluyen una pobre capacidad de ajuste del sistema. La transferencia de calor de la estructura apenas se puede controlar, lo que conduce a un sobrecalentamiento de las instalaciones.
Hay soluciones La primera es la instalación de la automatización, que encenderá la caldera cuando las habitaciones se enfríen. En este caso, vivir en la casa será bastante incómodo debido a la constante fluctuación de temperatura.
Un método más "suave", pero que lleva mucho tiempo, es organizar varias ramas paralelas que deberán ponerse en funcionamiento según sea necesario.
La principal desventaja del calentamiento por vapor, debido a que no se usa mucho, es su mayor riesgo de emergencia. Debe comprender que si se produce una ráfaga de una tubería o radiador, el vapor caliente latirá bajo presión, lo cual es extremadamente peligroso.
Es por eso que tales sistemas ahora están prohibidos en edificios de apartamentos múltiples y son menos utilizados en la fabricación. En casas particulares, pueden equiparse bajo la responsabilidad personal del propietario.
Los elementos principales del sistema de vapor.
El sistema de vapor incluye varios elementos esenciales. Consideremos cada uno de ellos con más detalle.
Caldera de vapor: el corazón del sistema
La función principal del calentador es convertir el agua en vapor, que posteriormente ingresa a la tubería. Los principales elementos estructurales del dispositivo son colectores, un tambor y tuberías.
Además, hay un recipiente con agua, que se llama espacio de agua. Por encima, durante el funcionamiento del dispositivo, se forma un espacio de vapor. Están separados por el llamado espejo de evaporación.
Dentro del espacio de vapor se pueden instalar equipos adicionales diseñados para la separación del vapor. El funcionamiento de la caldera se basa en el principio del intercambio de calor de gases de combustión, agua y vapor.
Hay dos variedades de dispositivos de calentamiento por vapor: tubo de fuego y tubo de agua. En el primer caso, los gases calentados se mueven dentro de la tubería colocada dentro del tanque con agua.
Emiten calor al líquido, que alcanza un estado de ebullición. Las especies de tuberías de agua funcionan de manera un poco diferente. Aquí, a través de las tuberías colocadas dentro de la cámara con gases de combustión, el agua se mueve. Ella se calienta y hierve.
El agua y el vapor dentro de la caldera pueden moverse a la fuerza o de forma natural. En el primer caso, la bomba se incluye en el diseño, en el segundo, se utiliza la diferencia en las densidades de agua y vapor.
En todas las variedades de calderas de vapor, se utiliza aproximadamente el mismo principio de convertir agua en vapor:
- El líquido preparado se suministra al tanque ubicado en la parte superior de la caldera.
- Desde aquí, el agua fluye por las tuberías hacia el colector.
- El fluido del depósito sube al tambor superior, pasando a través de la zona de calentamiento.
- Dentro de la tubería con agua, como resultado del calentamiento, se forma vapor, que se eleva.
- El vapor, si es necesario, se pasa a través de un separador, donde se separa del agua. Después de lo cual entra en la línea de vapor.
Una caldera de vapor puede usar una amplia variedad de combustibles. Dependiendo de esto, se realizan ciertos cambios en su diseño. Tocan la cámara de combustión. Para combustible sólido, se instala una rejilla en la que se coloca carbón, leña, etc.
Para combustibles líquidos y gaseosos, se utilizan quemadores especiales. También hay prácticas opciones combinadas.
Dependiendo del área calentada, se selecciona la potencia de la caldera.
Esto se puede hacer en función de los valores promedio:
- 25 kW para edificios de hasta 200 sq. m;
- 30 kW para hogares de 200 a 300 metros cuadrados. m;
- 35-60 kW para edificios de 300 a 600 metros cuadrados. m
Si necesita datos más precisos, use el método de cálculo estándar, donde por cada 10 metros cuadrados. medidores representaron 1 kW de potencia del equipo. No olvide que la fórmula se usa para casas con una altura de techo de 2.7 mo menos.
Para edificios más altos, necesitas tomar más potencia. Al elegir una caldera, se debe prestar especial atención a su certificación. Cualquier sistema de calentamiento por vapor es potencialmente peligroso, por lo tanto, el equipo de prueba es obligatorio.
Tubos y radiadores
La temperatura del refrigerante en los sistemas de vapor varía de 100 a 130 ° C, que es mucho más alta que en los sistemas líquidos, donde es de 70 a 90 ° C. Por lo tanto, se desaconseja el uso de equipos similares para equipar sistemas.
En primer lugar, esto se refiere a tuberías de metal-plástico y polipropileno. Las temperaturas máximas de funcionamiento para estos materiales varían entre 90-100 ° C, por lo tanto, su uso está estrictamente prohibido.
Para tuberías de sistemas de vapor, generalmente se utilizan tres tipos de tuberías. La opción más económica es el acero. Soportan fácilmente temperaturas de 130 ° C, que es más que suficiente, y difieren en resistencia suficiente.
Sin embargo, el condensado formado dentro de las piezas destruye bastante rápido las tuberías, ya que el acero es susceptible a la corrosión, y la atmósfera agresiva formada por el vapor solo refuerza esta desventaja.
Otro inconveniente de los elementos de acero es la necesidad de unir por soldadura, lo que requiere mucho tiempo y esfuerzo. Las tuberías de acero galvanizado son mucho más resistentes a la corrosión. También soportan altas temperaturas.
El método roscado generalmente se usa para conectarlos, lo que simplifica enormemente el proceso. La principal desventaja de las tuberías galvanizadas es su alto costo.
Opción ideal considerada tubos de cobre. El material soporta altas temperaturas, es suficientemente dúctil y duradero, no susceptible a la corrosión. La soldadura se utiliza para conectar piezas de cobre.
Las tuberías de cobre son muy duraderas y fuertes, pero su costo es muy alto. Por lo tanto, la opción más aceptable en términos de calidad y precio son las tuberías de acero con revestimiento anticorrosión o galvanizadas.
Los radiadores para sistemas de vapor se seleccionan de acuerdo con el principio de resistencia. Es importante que soporten altas temperaturas y que sean resistentes a la corrosión. En base a esto, masivo puede considerarse la mejor opción. baterías de hierro fundidolo peor panel de acero.
Dada la alta eficiencia del sistema, en algunos casos el uso de tubos de acero con aletas es bastante aceptable.
Unidad de instrumentación
El sistema de calentamiento por vapor se caracteriza por un mayor peligro de emergencia, por lo tanto, la presencia de dispositivos de monitoreo es obligatoria. La presión en el sistema se controla, si es necesario, se normaliza. Para estos fines, generalmente se usa una caja de cambios.
El dispositivo está equipado con una válvula a través de la cual se elimina el exceso de vapor del sistema. Para instalaciones potentes, es posible que no necesite una, sino varias válvulas de este tipo.
Variedades de sistema de calefacción.
En la práctica, puede encontrar un número bastante grande de variaciones de calentamiento por vapor. Por la cantidad de tuberías, se distinguen las variedades de sistemas de vapor de una y dos tuberías. En el primer caso, el vapor se mueve continuamente a través de la tubería.
En la primera parte de su viaje, cede el calor a las baterías y gradualmente se convierte en un estado líquido. Luego se mueve como condensado. Para que no haya obstáculos para el refrigerante, el diámetro de la tubería debe ser lo suficientemente grande.
Una desventaja significativa del sistema de tubería única es la diferencia en el calentamiento de los radiadores. Los ubicados más cerca de la caldera se calientan más. Los siguientes son más pequeños. Pero esta diferencia solo se notará en edificios grandes. En sistemas de doble tubo el vapor se mueve a través de una tubería, el condensado fluye a través de otra. Por lo tanto, es posible hacer que la temperatura en todos los radiadores sea igual.
Pero al mismo tiempo, el consumo de tuberías aumenta significativamente. Al igual que el agua, el calentamiento por vapor puede ser de circuito simple o doble. En el primer caso, el sistema se usa solo para calentar habitaciones, en el segundo, también para calentar agua para fines domésticos. La distribución de la calefacción también es diferente.
Se practican tres opciones:
- Cableado superior La línea principal de vapor se coloca por encima de los dispositivos de calefacción, de ella caen tuberías a los radiadores. Incluso más abajo, se coloca una línea de condensado en el piso mismo. El sistema es el más estable y fácil de implementar.
- Con cableado inferior. La línea se encuentra debajo de los aparatos de calefacción de vapor. Como resultado, el vapor se mueve en la misma tubería, que debe ser un poco más grande que el diámetro habitual, en una dirección, y condensarse en la dirección opuesta. Esto provoca golpes de ariete y despresurización de la estructura.
- Con cableado mixto. La tubería de vapor está montada ligeramente por encima del nivel de los radiadores. Todo lo demás es igual que en un sistema de cableado superior, gracias al cual es posible mantener todas sus ventajas. La principal desventaja es el alto riesgo de lesiones debido al fácil acceso a las tuberías calientes.
Al organizar el circuito con coerción natural, debe recordarse que la tubería de vapor está montada con una ligera inclinación en la dirección del movimiento del vapor, y la tubería de condensado está condensada.
La pendiente debe ser 0.01 - 0.005, es decir por cada metro lineal de una rama horizontal debe haber 1.0 - 0.5 cm de sesgo. La posición inclinada de las tuberías de vapor y condensado eliminará el ruido del vapor que pasa a través de las tuberías y proporcionará un drenaje de condensado gratuito.
Según el nivel de presión interna del sistema, se distinguen dos variedades principales:
- Vacío Se supone la estanqueidad completa del sistema, dentro del cual se crea una bomba especial, creando un vacío. Como resultado, el vapor se condensa a temperaturas más bajas, lo que hace que dicho sistema sea relativamente seguro.
- Atmosférico La presión dentro del circuito es varias veces mayor que la atmosférica. En caso de accidente, esto es extremadamente peligroso. Además, los radiadores que funcionan en dicho sistema se calientan a temperaturas muy altas.
Hay muchas opciones para organizar el calentamiento por vapor, para que todos puedan elegir la mejor opción para su hogar, teniendo en cuenta todas las características del edificio.
¿Cómo equipar una sala de calderas?
Una caldera de vapor que funcione con cualquier combustible debe instalarse solo en una habitación especialmente equipada para esto.
Los estándares desarrollados para aparatos de vapor estándar con una presión de hasta 0.07 MPa, que generan vapor con una temperatura de 120-130 ° C, establecen una serie de requisitos para tales salas de calderas:
- la distancia desde las paredes al calentador no puede ser inferior a 100 cm;
- la altura de la habitación debe ser de al menos 220 cm;
- resistencia mínima al fuego de las puertas: 30 minutos, paredes: 75 minutos;
- la presencia de ventilación de calidad;
- La presencia de puertas y ventanas que dan a la calle.
Lo mejor es equipar una sala de calderas en cuarto separadopero el bloqueo de una habitación adecuada también está permitido. En su interior debe estar terminado con materiales no combustibles. Las baldosas cerámicas son las más adecuadas para estos fines.
Preparación para la instalación de un sistema de vapor.
Para realizar correctamente el calentamiento con vapor, debe comenzar con la preparación del proyecto. Su desarrollo es una tarea difícil, que los especialistas deben resolver mejor. En el proyecto terminado, se deben tener en cuenta muchos puntos.
En primer lugar, se realiza el cálculo de las cargas térmicas en cada una de las instalaciones y en el edificio en su conjunto. Se selecciona una fuente de vapor y se determina el mecanismo y el grado de automatización del sistema.
Además, el consumo de vapor se determina necesariamente, en base a esto, se seleccionan el equipo y el esquema para su uso. Una vez que el proyecto esté listo, puede comenzar a elaborar un plan de instalación.
Para su implementación, se requerirá un plan de construcción, en el que se apliquen las ubicaciones de los equipos. Suelen comenzar con una caldera. Su ubicación está determinada. Si el sistema tiene circulación natural, la caldera debe estar por debajo del nivel de la batería.
En este caso, generalmente se baja al sótano o al sótano, por lo que el condensado puede drenarse solo al dispositivo. Luego, el diseño de todo el sistema de calefacción se aplica al plan de la casa. Además, se anota todo el equipo necesario.
Los expertos aconsejan realizar esta operación directamente "en el lugar", estando en la habitación donde se ubicará el equipo. Esta es la única forma de notar y tener en cuenta todas las protuberancias y obstáculos que tendrán que rodearse.
Todas las transiciones y ángulos están necesariamente marcados en el diagrama. Una vez finalizado, puede proceder a calcular la cantidad de material necesario para su implementación. Una vez más, vale la pena prestar atención a la importancia de la elección correcta del equipo.
El sistema de vapor es potencialmente accidentalmente peligroso, por lo que no debe ahorrar en materiales y dispositivos. Todo debe ser de alta calidad y certificado, de lo contrario no se pueden evitar problemas graves.
Tecnología de instalación de calefacción a vapor.
Comience a trabajar con la instalación de una caldera de calefacción. Se monta en una habitación preparada sobre una base de hormigón. En algunos casos, se prepara una pequeña base separada para el equipo.
El dispositivo se instala en la base estrictamente horizontal, el nivel del edificio verifica la corrección. Los errores detectados se eliminan de inmediato.
La caldera colocada en la base está conectada al sistema de escape. La conexión debe ser fuerte y completamente apretada.
La siguiente etapa es la suspensión de radiadores. Para hacer esto, en los lugares indicados en el diagrama de instalación, se introducen ganchos especiales en la pared, en la que se montan las baterías. Si está destinado a usar tubos con aletas, entonces son fijos.
Se verifica la fuerza de los emisores de calor. A continuación, puede comenzar a equipar el tanque de expansión. Se fija en el punto más alto a una pequeña distancia de la caldera, lo mejor es mantener esta distancia lo más pequeña posible.
Ahora puede instalar un grupo de dispositivos de control. Se montan a la salida de la caldera. Como mínimo, un medidor de presión y una válvula de alivio deben ubicarse aquí.
Todo el equipo instalado está interconectado por tuberías. El método de conexión depende del material del que están hechos. En cualquier caso, la corrección y fiabilidad de las conexiones realizadas deben verificarse cuidadosamente.
Para sistemas abiertos, se instala un tanque de recolección de condensado al final de la línea y se monta una bomba. La tubería que va de ella al aparato de calefacción debe tener un diámetro menor que las otras tuberías.
La caldera de vapor está conectada al circuito de calefacción. Al mismo tiempo, deben instalarse todas las válvulas y filtros de cierre necesarios, lo que retrasará las partículas grandes de suciedad que pueden estar contenidas en el agua.
Si el equipo funciona con gas, la línea de combustible está conectada. Las mangueras flexibles no están permitidas en este caso, solo delineador rígido.
A continuación, puede realizar una prueba de funcionamiento. Para hacer esto, se vierte agua en el circuito, después de lo cual el equipo se pone en funcionamiento. Primero, a la temperatura mínima de operación, luego aumenta gradualmente, mientras se monitorea la operación correcta y la integridad del sistema.
Si se identifican las fallas más leves, el equipo se detiene y se eliminan todos los fallos de funcionamiento.
Conclusiones y video útil sobre el tema.
Cómo convertir una estufa en una caldera de vapor:
El principio de funcionamiento de una caldera de vapor:
Calefacción de vapor casera:
La calefacción a vapor es una forma muy simple y económica de calentar una casa. Muchos se sienten atraídos por su mínima pérdida de calor, alta eficiencia y bajo mantenimiento.
Sin embargo, debe recordarse que el calentamiento con vapor es potencialmente peligroso, y una emergencia en este caso puede provocar lesiones graves. Por lo tanto, es necesario tomar en serio su cálculo y disposición.
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Aunque dicho sistema de calefacción es bastante raro, recientemente decidí instalarlo en mi casa de campo y no me arrepiento. En primer lugar, es muy conveniente, ya que las habitaciones se calientan mucho más rápido que con agua caliente. En segundo lugar, no es costoso, los costos de instalación son mínimos y los ahorros en el futuro son notables. Para una residencia de verano, esta es la mejor opción, ya que es mucho más simple y rápido drenar el condensado del sistema de conservación que preparar el circuito de agua para la invernada.
No en vano, el calentamiento con vapor fue abandonado en todo el mundo. Esta solución no es óptima. También es caro y peligroso.