Come fare da soli il riscaldamento a vapore: dispositivo, regole e requisiti
Ogni casa dovrebbe essere calda, altrimenti viverci sarà molto scomodo, anche se è molto spazioso e bello. I proprietari risolvono il problema del riscaldamento in diversi modi, in base alle proprie capacità e condizioni climatiche.
Alcuni equipaggiano case con riscaldamento a vapore: è abbastanza semplice assemblare un tale sistema con le tue mani. Come si fa Proviamo a capirlo.
Il contenuto dell'articolo:
- Il principio di funzionamento del riscaldamento a vapore
- Perché scegliere il riscaldamento a vapore?
- Gli elementi principali del sistema a vapore
- Varietà di sistema di riscaldamento
- Come attrezzare un locale caldaia?
- Preparazione per l'installazione di un sistema a vapore
- Tecnologia di installazione del riscaldamento a vapore
- Conclusioni e video utili sull'argomento
Il principio di funzionamento del riscaldamento a vapore
Molti confondono il sistema di riscaldamento a vapore e ad acqua. In effetti, in apparenza sono molto simili. In entrambi i casi, c'è sempre una caldaia, tubi e radiatori. Ma per il sistema a vapore, il vapore funge da refrigerante, per acqua - acqua.
Questa è la differenza fondamentale tra i due sistemi. La caldaia non riscalda, ma evapora l'acqua, il vapore risultante si sposta attraverso i tubi verso i radiatori.
Al loro interno, si verifica il raffreddamento e la condensazione del vapore. Nel processo di condensazione, un chilogrammo di vapore rilascia oltre 2000 kJ di calore, mentre il raffreddamento ad acqua a 50 ° C produrrà solo 120 kJ.
È chiaro che il trasferimento di calore del vapore è molte volte maggiore, il che spiega l'elevata efficienza di questo tipo di riscaldamento. La condensa formata all'interno dei radiatori scorre nella parte inferiore delle parti e scorre per gravità verso la caldaia.
Con il metodo di restituzione del refrigerante che si è trasformato in condensa, tutti i tipi di sistemi di riscaldamento a vapore sono divisi in due varietà:
- Chiuso. In questo caso, non vi sono lacune nel circuito e la condensa scorre attraverso i tubi disposti con un certo angolo direttamente nella caldaia per il successivo riscaldamento.
- Apri. Il sistema si distingue per la presenza di un serbatoio di stoccaggio, in cui entra la condensa dai radiatori. Da questo serbatoio, viene pompato nuovamente nella caldaia usando una pompa.
Secondo i metodi di assemblaggio e cablaggio dei tubi, i circuiti di riscaldamento a vapore sono divisi in tipi assolutamente simili ai sistemi idrici.
Secondo i parametri di pressione assoluta del sistema di riscaldamento, il vapore è diviso in varietà ad alta pressione con un indice in eccesso> 0,07 MPa; bassa pressione con sovrappressione nell'intervallo 0,005-0,07 MPa; vuoto con pressione assoluta <0,1 MPa.
Se ci sono sezioni o dispositivi nei circuiti a bassa pressione che comunicano con l'atmosfera, vengono classificati come aperti, se non chiusi.
Perché scegliere il riscaldamento a vapore?
Certo, i sistemi di riscaldamento a vapore non possono essere considerati molto popolari. Tale riscaldamento è piuttosto raro. Consideriamo in dettaglio i suoi vantaggi e svantaggi.
Il primo, senza dubbio, include:
- L'efficienza del sistema di riscaldamento. È così alto che un piccolo numero di radiatori è sufficiente per riscaldare le stanze e in alcuni casi puoi farne a meno: ci saranno abbastanza tubi.
- Bassa inerzia del sistema, grazie alla quale il circuito di riscaldamento si riscalda molto rapidamente. Pochi minuti dopo aver avviato la caldaia, le stanze iniziano a scaldarsi.
- Le perdite di calore nel sistema sono praticamente assenti, il che lo rende molto economico rispetto ad altri.
- La possibilità di un uso raro, perché a causa della piccola quantità di acqua nei tubi, il sistema non si scongela. Come opzione, può essere installato in case di campagna, dove le persone vengono di volta in volta.
Il vantaggio principale del riscaldamento a vapore è la sua efficienza. I costi iniziali per la sua sistemazione sono piuttosto modesti; durante il funzionamento richiede investimenti relativamente piccoli.
Tuttavia, anche con così tanti vantaggi, gli svantaggi del sistema sono molto significativi. Sono principalmente associati al fatto che il vapore acqueo viene utilizzato come vettore di calore, la cui temperatura è molto elevata.
Per questo motivo, tutti gli elementi del sistema sono riscaldati a 100 ° C e anche più in alto. È chiaro che qualsiasi contatto accidentale con loro causerà ustioni. Pertanto, tutti i radiatori, i tubi e altri dettagli strutturali devono essere chiusi. Soprattutto se ci sono bambini in casa.
L'elevata temperatura di radiatori e tubi provoca la circolazione attiva dell'aria nella stanza, che è abbastanza scomoda e talvolta pericolosa, ad esempio, con una reazione allergica alla polvere.
Quando si utilizza il riscaldamento a vapore, l'aria negli ambienti diventa troppo secca. Tubi caldi e radiatori lo asciugano. Ciò richiede un uso aggiuntivo. umidificatori.
Non tutti i materiali di finitura che decorano gli ambienti riscaldati in questo modo possono resistere alla vicinanza di radiatori e tubi a incandescenza. Pertanto, la loro scelta è molto limitata.
L'opzione più accettabile in questo caso è l'intonaco di cemento verniciato con vernice resistente al calore. Tutto il resto è in discussione. Il riscaldamento a vapore ha uno svantaggio in più che influisce sul comfort di chi abita in casa: il rumore prodotto dal vapore che passa attraverso i tubi.
Gli svantaggi più significativi comprendono una scarsa regolabilità del sistema. Il trasferimento di calore della struttura difficilmente può essere controllato, il che porta al surriscaldamento dei locali.
Ci sono soluzioni Il primo è l'installazione dell'automazione, che accenderà la caldaia quando le stanze si raffreddano. In questo caso, vivere in casa sarà piuttosto scomodo a causa della costante fluttuazione della temperatura.
Un metodo più "delicato", ma che richiede tempo, sta organizzando diversi rami paralleli che dovranno essere messi in funzione, se necessario.
Il principale svantaggio del riscaldamento a vapore, a causa del quale non viene utilizzato molto, è il suo aumento del rischio di emergenza. Devi capire che se si verifica una raffica da un tubo o un radiatore, il vapore caldo batterà sotto pressione, il che è estremamente pericoloso.
Ecco perché tali sistemi sono ora vietati negli edifici multi-appartamento e sono meno comunemente utilizzati nella produzione. In case private, possono essere attrezzati sotto la responsabilità personale del proprietario.
Gli elementi principali del sistema a vapore
Il sistema a vapore comprende diversi elementi essenziali. Consideriamo ciascuno di essi in modo più dettagliato.
Caldaia a vapore: il cuore del sistema
La funzione principale del riscaldatore è convertire l'acqua in vapore, che successivamente entra nella tubazione. I principali elementi strutturali del dispositivo sono collettori, un tamburo e condutture.
Inoltre, c'è un contenitore con acqua, che si chiama spazio idrico. Sopra di esso, durante il funzionamento del dispositivo, si forma lo spazio di vapore. Sono separati dal cosiddetto specchio di evaporazione.
All'interno dello spazio vapore possono essere installate apparecchiature aggiuntive progettate per la separazione del vapore. Il funzionamento della caldaia si basa sul principio dello scambio termico di fumi, acqua e vapore.
Esistono due varietà di dispositivi di riscaldamento a vapore: tubo del fuoco e tubo dell'acqua. Nel primo caso, i gas riscaldati si muovono all'interno della tubazione posta all'interno del serbatoio con acqua.
Rilasciano calore al liquido, che raggiunge uno stato di ebollizione. Le specie di pipe ad acqua funzionano in modo leggermente diverso. Qui, attraverso i tubi posati all'interno della camera con i gas di combustione, l'acqua si muove. Si riscalda e bolle.
L'acqua e il vapore all'interno della caldaia possono spostarsi forzatamente o naturalmente. Nel primo caso, la pompa è inclusa nel progetto, nel secondo - viene utilizzata la differenza nelle densità di acqua e vapore.
In tutte le varietà di caldaie a vapore, viene utilizzato approssimativamente lo stesso principio di conversione dell'acqua in vapore:
- Il liquido preparato viene fornito al serbatoio situato nella parte superiore della caldaia.
- Da qui, l'acqua scorre lungo i tubi nel collettore.
- Il fluido dal serbatoio sale al tamburo superiore, passando attraverso la zona di riscaldamento.
- All'interno del tubo con acqua, a causa del riscaldamento, si forma vapore, che sale.
- Il vapore, se necessario, viene fatto passare attraverso un separatore, dove viene separato dall'acqua. Dopo di che entra nella linea del vapore.
Una caldaia a vapore può utilizzare un'ampia varietà di combustibili. A seconda di ciò, vengono apportate alcune modifiche al suo design. Toccano la camera di combustione. Per il combustibile solido, è installata una griglia su cui sono posizionati carbone, legna da ardere, ecc.
Per i carburanti liquidi e gassosi, vengono utilizzati bruciatori speciali. Ci sono anche opzioni pratiche combinate.
A seconda della zona riscaldata, viene selezionata la potenza della caldaia.
Questo può essere fatto in base a valori medi:
- 25 kW per edifici fino a 200 mq m;
- 30 kW per abitazioni da 200 a 300 metri quadrati. m;
- 35-60 kW per edifici da 300 a 600 metri quadrati. m.
Se hai bisogno di dati più precisi, usa il metodo di calcolo standard, dove per ogni 10 metri quadrati. i contatori rappresentavano 1 kW di potenza dell'apparecchiatura. Non dimenticare che la formula viene utilizzata per case con un'altezza del soffitto di 2,7 m o inferiore.
Per gli edifici più alti, devi prendere più energia. Quando si sceglie una caldaia, è necessario prestare particolare attenzione alla sua certificazione. Qualsiasi sistema di riscaldamento a vapore è potenzialmente pericoloso, pertanto le apparecchiature di prova sono obbligatorie.
Tubi e radiatori
La temperatura del liquido di raffreddamento nei sistemi a vapore varia da 100 a 130 ° C, che è molto più elevata rispetto ai sistemi a liquido, dove va da 70 a 90 ° C. Pertanto, l'uso di apparecchiature simili per equipaggiare i sistemi è fortemente scoraggiato.
Innanzitutto, si tratta di tubi in metallo-plastica e polipropilene. Le temperature massime di esercizio per questi materiali variano tra 90-100 ° C, pertanto il loro uso è severamente vietato.
Per le tubazioni dei sistemi a vapore, vengono generalmente utilizzati tre tipi di tubi. L'opzione più economica è l'acciaio. Resistono facilmente a temperature di 130 ° C, che è più che sufficiente e differiscono per una resistenza sufficiente.
Tuttavia, la condensa formata all'interno delle parti distrugge abbastanza rapidamente i tubi, poiché l'acciaio è suscettibile alla corrosione e l'atmosfera aggressiva formata dal vapore non fa che rafforzare questo svantaggio.
Un altro svantaggio degli elementi in acciaio è la necessità di unire mediante saldatura, il che richiede molto tempo e fatica. I tubi in acciaio zincato sono molto più resistenti alla corrosione. Resistono anche alle alte temperature.
Il metodo threaded viene solitamente utilizzato per collegarli, il che semplifica notevolmente il processo. Il principale svantaggio dei tubi zincati è il loro costo elevato.
Opzione ideale considerata tubi di rame. Il materiale resiste alle alte temperature, è sufficientemente duttile e tuttavia resistente, non suscettibile alla corrosione. La saldatura viene utilizzata per collegare parti in rame.
Le condotte in rame sono molto resistenti e robuste, ma il loro costo è molto elevato. Pertanto, l'opzione più accettabile in termini di qualità e prezzo sono i tubi in acciaio con rivestimento anticorrosivo o zincati.
I radiatori per sistemi a vapore sono selezionati in base al principio di resistenza. È importante che resistano alle alte temperature e siano resistenti alla corrosione. Sulla base di ciò, la massiccia può essere considerata l'opzione migliore. batterie in ghisail peggio - pannello d'acciaio.
Data l'elevata efficienza del sistema, in alcuni casi l'uso di tubi d'acciaio alettati è abbastanza accettabile.
Unità di strumentazione
Il sistema di riscaldamento a vapore è caratterizzato da un maggiore pericolo di emergenza, pertanto è obbligatoria la presenza di dispositivi di monitoraggio. La pressione nel sistema viene monitorata, se necessario, si normalizza. Per questi scopi, viene solitamente utilizzato un cambio.
Il dispositivo è dotato di una valvola attraverso la quale viene rimosso il vapore in eccesso dal sistema. Per installazioni potenti, potrebbe non essere necessario uno, ma diverse di tali valvole.
Varietà di sistema di riscaldamento
In pratica, puoi trovare un numero abbastanza grande di variazioni del riscaldamento a vapore. Per il numero di tubi, si distinguono le varietà di sistemi a vapore a uno e due tubi. Nel primo caso, il vapore si muove continuamente attraverso il tubo.
Nella prima parte del suo viaggio, rinuncia al calore delle batterie e si trasforma gradualmente in uno stato liquido. Quindi si muove come condensa. In modo che non ci siano ostacoli al liquido di raffreddamento, il diametro del tubo dovrebbe essere abbastanza grande.
Uno svantaggio significativo del sistema a tubo singolo è la differenza nel riscaldamento dei radiatori. Quelli situati più vicino alla caldaia vengono riscaldati di più. Quelli successivi sono più piccoli. Ma questa differenza sarà evidente solo nei grandi edifici. il sistemi a doppio tubo il vapore si muove attraverso un tubo, la condensa scorre attraverso un altro. Pertanto, è possibile rendere uguale la temperatura in tutti i radiatori.
Allo stesso tempo, il consumo di tubi aumenta in modo significativo. Come l'acqua, il riscaldamento a vapore può essere a circuito singolo o doppio. Nel primo caso, il sistema viene utilizzato solo per il riscaldamento di ambienti, nel secondo - anche per il riscaldamento dell'acqua per usi domestici. Anche la distribuzione del riscaldamento è diversa.
Sono praticate tre opzioni:
- Top cablato. La linea principale del vapore è posta sopra i dispositivi di riscaldamento, i tubi da esso ai radiatori cadono da esso. Ancora più in basso, una linea di condensa è posata sul pavimento stesso. Il sistema è il più stabile e più facile da implementare.
- Con cablaggio inferiore. La linea si trova sotto gli apparecchi di riscaldamento a vapore. Di conseguenza, il vapore si sposta nello stesso tubo, che dovrebbe essere leggermente più grande del solito diametro, in una direzione, e condensa nella direzione opposta. Ciò provoca il colpo d'ariete e la depressurizzazione della struttura.
- Con cablaggio misto. Il tubo del vapore è montato leggermente al di sopra del livello dei radiatori. Tutto il resto è lo stesso di un sistema cablato dall'alto, grazie al quale è possibile mantenere tutti i suoi vantaggi. Lo svantaggio principale è l'elevato rischio di lesioni dovute al facile accesso alle tubazioni calde.
Quando si organizza il circuito con coercizione naturale, è necessario ricordare che il tubo del vapore è montato con una leggera pendenza nella direzione del movimento del vapore e il tubo della condensa è condensa.
La pendenza dovrebbe essere compresa tra 0,01 e 0,005, ovvero per ogni metro lineare di un ramo orizzontale dovrebbero esserci 1,0 - 0,5 cm di polarizzazione. La posizione inclinata delle condutture del vapore e della condensa eliminerà il rumore del vapore che passa attraverso i tubi e fornirà un drenaggio gratuito della condensa.
In base al livello di pressione interna del sistema, si distinguono due varietà principali:
- Vuoto. Si presuppone la completa tenuta del sistema, all'interno della quale viene creata una pompa speciale, creando un vuoto. Di conseguenza, il vapore si condensa a temperature più basse, il che rende tale sistema relativamente sicuro.
- Atmosferica. La pressione all'interno del circuito è diverse volte superiore a quella atmosferica. In caso di incidente, questo è estremamente pericoloso. Inoltre, i radiatori che operano in tale sistema sono riscaldati a temperature molto elevate.
Ci sono molte opzioni per organizzare il riscaldamento a vapore, quindi ognuno può scegliere l'opzione migliore per la propria casa, tenendo conto di tutte le caratteristiche dell'edificio.
Come attrezzare un locale caldaia?
Una caldaia a vapore funzionante con qualsiasi combustibile dovrebbe essere installata solo in una stanza appositamente attrezzata per questo.
Gli standard sviluppati per apparecchi a vapore standard con una pressione fino a 0,07 MPa, generando vapore con una temperatura di 120-130 ° C, prevedono una serie di requisiti per tali locali caldaie:
- la distanza dalle pareti alla stufa non può essere inferiore a 100 cm;
- l'altezza della stanza dovrebbe essere di almeno 220 cm;
- resistenza minima al fuoco delle porte - 30 minuti, pareti - 75 minuti;
- la presenza di una ventilazione di qualità;
- la presenza di porte e finestre che si affacciano sulla strada.
È meglio equipaggiare un locale caldaia stanza separatama è anche consentito il blocco di una stanza adatta. Al suo interno deve essere rifinito con materiali non combustibili. Le piastrelle di ceramica sono le più adatte per questi scopi.
Preparazione per l'installazione di un sistema a vapore
Per effettuare correttamente il riscaldamento a vapore, è necessario iniziare con la preparazione del progetto. Il suo sviluppo è un compito difficile, che è meglio risolto dagli specialisti. Nel progetto finito, molti punti dovrebbero essere presi in considerazione.
Innanzitutto, viene eseguito il calcolo dei carichi termici su ciascuno dei locali e sull'intero edificio. Viene selezionata una sorgente di vapore e vengono determinati il meccanismo e il grado di automazione del sistema.
Inoltre, il consumo di vapore è necessariamente determinato, sulla base di ciò, vengono selezionate le attrezzature e lo schema per il suo utilizzo. Dopo che il progetto è pronto, puoi iniziare a elaborare un piano di installazione.
Per la sua attuazione, sarà richiesto un piano di costruzione, su cui vengono applicate le posizioni delle attrezzature. Di solito iniziano con una caldaia. La sua posizione è determinata. Se il sistema ha circolazione naturale, la caldaia deve essere al di sotto del livello della batteria.
In questo caso, di solito viene abbassato nel seminterrato o nel seminterrato, quindi la condensa può scaricare da sola sul dispositivo. Quindi, il layout dell'intero sistema di riscaldamento viene applicato al piano casa. Inoltre, viene annotata tutta l'attrezzatura necessaria.
Gli esperti consigliano di eseguire questa operazione direttamente "sul posto", trovandosi nella stanza in cui verrà posizionata l'attrezzatura. Questo è l'unico modo per notare e tenere conto di tutte le sporgenze e gli ostacoli che dovranno essere cerchiati.
Tutte le transizioni e gli angoli sono necessariamente contrassegnati sul diagramma. Al termine, è possibile procedere al calcolo della quantità di materiale necessario per la sua implementazione. Ancora una volta, vale la pena prestare attenzione all'importanza della giusta scelta dell'attrezzatura.
Il sistema a vapore è potenzialmente pericoloso per caso, quindi non si dovrebbe risparmiare su materiali e dispositivi. Tutto deve essere di alta qualità e certificato, altrimenti non si possono evitare seri problemi.
Tecnologia di installazione del riscaldamento a vapore
Inizia a lavorare con l'installazione di una caldaia per riscaldamento. È montato in una stanza preparata su una base di cemento. In alcuni casi, viene preparata una piccola base separata per l'attrezzatura.
Il dispositivo è installato sulla base rigorosamente in orizzontale, la correttezza è verificata dal livello dell'edificio. Gli errori rilevati vengono immediatamente eliminati.
La caldaia posta sulla base è collegata al sistema di scarico. La connessione deve essere forte e completamente stretta.
La fase successiva è la sospensione dei radiatori. Per fare ciò, nei punti indicati sullo schema di installazione, vengono montati ganci speciali nella parete, su cui sono montate le batterie. Se è previsto l'uso di tubi alettati, vengono riparati.
Viene verificata la potenza degli emettitori di calore. Successivamente, puoi iniziare ad equipaggiare il vaso di espansione. È fissato nel punto più alto a una piccola distanza dalla caldaia, è meglio mantenere questa distanza il più piccola possibile.
Ora puoi installare un gruppo di dispositivi di controllo. Sono montati all'uscita della caldaia. Come minimo, un manometro e una valvola di sicurezza devono essere posizionati qui.
Tutte le apparecchiature installate sono interconnesse da tubi. Il metodo di connessione dipende dal materiale con cui sono realizzati. In ogni caso, la correttezza e l'affidabilità delle connessioni effettuate devono essere attentamente controllate.
Per i sistemi aperti, un serbatoio di raccolta condensa è installato alla fine della linea e viene montata una pompa. Il tubo che va da esso all'apparecchio di riscaldamento dovrebbe avere un diametro inferiore rispetto agli altri tubi.
La caldaia a vapore è collegata al circuito di riscaldamento. Allo stesso tempo, è necessario installare tutte le valvole e i filtri di intercettazione necessari, che ritarderanno le grandi particelle di sporco che potrebbero essere contenute nell'acqua.
Se l'apparecchiatura funziona a gas, la linea del carburante è collegata. In questo caso non sono ammessi tubi flessibili: solo eyeliner rigidi.
Successivamente, è possibile eseguire un'esecuzione di prova. Per fare ciò, l'acqua viene versata nel circuito, dopo di che l'apparecchiatura viene messa in funzione. Innanzitutto, alla minima temperatura operativa, viene gradualmente aumentato, monitorando il corretto funzionamento e l'integrità del sistema.
Se vengono identificati i minimi difetti, l'apparecchiatura viene arrestata e tutti i malfunzionamenti nel suo funzionamento vengono eliminati.
Conclusioni e video utili sull'argomento
Come convertire una stufa in una caldaia a vapore:
Il principio di funzionamento di una caldaia a vapore:
Riscaldamento a vapore fatto in casa:
Il riscaldamento a vapore è un modo molto semplice ed economico per riscaldare una casa. Molti sono attratti dalla sua minima perdita di calore, alta efficienza e bassa manutenzione.
Tuttavia, va ricordato che il riscaldamento a vapore è potenzialmente pericoloso e un'emergenza in questo caso può portare a gravi lesioni. Pertanto, è necessario prendere sul serio il suo calcolo e la disposizione.
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Sebbene un tale sistema di riscaldamento sia piuttosto raro, di recente ho deciso di installarlo nella mia casa di campagna e non me ne sono pentito. Innanzitutto, è molto conveniente, poiché le stanze si scaldano molto più velocemente rispetto al riscaldamento dell'acqua. In secondo luogo, non è costoso, i costi di installazione sono minimi e i risparmi in futuro sono notevoli. Per una residenza estiva, questa è l'opzione migliore, poiché è molto più semplice e veloce scaricare la condensa dal sistema di conservazione piuttosto che preparare il circuito dell'acqua per lo svernamento.
Non per niente il riscaldamento a vapore è stato abbandonato in tutto il mondo. Questa soluzione non è ottimale. È anche costoso e pericoloso.