Zelf stoomverwarming maken: apparaat, regels en vereisten
Elk huis moet warm zijn, anders zal het erg ongemakkelijk zijn, zelfs als het erg ruim en mooi is. Eigenaren lossen het verwarmingsprobleem op verschillende manieren op, op basis van hun eigen mogelijkheden en klimatologische omstandigheden.
Sommige huizen voorzien van stoomverwarming: het is vrij eenvoudig om zo'n systeem met uw eigen handen te monteren. Hoe doe je dat? Laten we proberen het uit te zoeken.
De inhoud van het artikel:
- Het werkingsprincipe van stoomverwarming
- Waarom kiezen voor stoomverwarming?
- De belangrijkste elementen van het stoomsysteem
- Soorten verwarmingssysteem
- Hoe een stookruimte uitrusten?
- Voorbereiden op de installatie van een stoomsysteem
- Installatietechniek voor stoomverwarming
- Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Het werkingsprincipe van stoomverwarming
Velen verwarren het systeem van stoom- en waterverwarming. Ze lijken qua uiterlijk inderdaad erg op elkaar. In beide gevallen is er altijd een ketel, leidingen en radiatoren. Maar voor het stoomsysteem werkt stoom als koelmiddel, voor water - water.
Dit is het fundamentele verschil tussen de twee systemen. De ketel verwarmt niet, maar verdampt water, de resulterende stoom beweegt door leidingen naar radiatoren.
Binnenin vindt koeling en condensatie van stoom plaats. Tijdens condensatie komt er een kilogram stoom vrij van meer dan 2000 kJ warmte, terwijl waterkoeling bij 50 ° C slechts 120 kJ produceert.
Het is duidelijk dat de warmteoverdracht van stoom vele malen groter is, wat het hoge rendement van dit type verwarming verklaart. Condensaat gevormd binnen de radiatoren stroomt in het onderste deel van de onderdelen en stroomt door zwaartekracht naar de ketel.
Door de manier waarop het koelmiddel dat is omgezet in condensaat wordt teruggevoerd, zijn alle soorten stoomverwarmingssystemen onderverdeeld in twee varianten:
- Gesloten. In dit geval zijn er geen gaten in het circuit en stroomt condensaat door leidingen die onder een bepaalde hoek zijn gelegd, rechtstreeks in de ketel voor latere verwarming.
- Open. Het systeem onderscheidt zich door de aanwezigheid van een opslagtank, waar condensaat van radiatoren binnenkomt. Vanuit deze tank wordt hij met een pomp terug de ketel in gepompt.
Volgens de methoden voor buismontage en bedrading zijn stoomverwarmingscircuits onderverdeeld in typen die absoluut vergelijkbaar zijn met watersystemen.
Volgens de absolute drukparameters van het verwarmingssysteem wordt stoom verdeeld in hogedrukvariëteiten met een overmaatindex> 0,07 MPa; lage druk met overdruk in het bereik van 0,005-0,07 MPa; vacuüm met absolute druk <0,1 MPa.
Als er secties of apparaten in de lagedrukcircuits zijn die communiceren met de atmosfeer, worden ze geclassificeerd als open, zo niet gesloten.
Waarom kiezen voor stoomverwarming?
Toegegeven, stoomverwarmingssystemen kunnen niet als erg populair worden beschouwd. Dergelijke verwarming is vrij zeldzaam. We bekijken de voor- en nadelen in detail.
De eerste zijn ongetwijfeld:
- Het rendement van het verwarmingssysteem. Het is zo hoog dat een klein aantal radiatoren voldoende is om de kamers te verwarmen, en in sommige gevallen kun je het zonder doen: er zullen voldoende leidingen zijn.
- Lage traagheid van het systeem, waardoor het verwarmingscircuit zeer snel opwarmt. Slechts een paar minuten na het starten van de ketel beginnen de kamers warm te worden.
- Warmteverliezen in het systeem zijn nagenoeg afwezig, wat het in vergelijking met andere zeer zuinig maakt.
- De mogelijkheid van zeldzaam gebruik, omdat door de kleine hoeveelheid water in de leidingen het systeem niet ontdooit. Optioneel kan hij worden geïnstalleerd in landhuizen, waar af en toe mensen komen.
Het belangrijkste voordeel van stoomverwarming wordt beschouwd als de efficiëntie. De initiële kosten voor de opstelling ervan zijn vrij bescheiden; tijdens de operatie vereist het relatief kleine investeringen.
Maar zelfs met zoveel voordelen zijn de nadelen van het systeem erg groot. Ze worden voornamelijk geassocieerd met het feit dat waterdamp wordt gebruikt als warmtedrager, waarvan de temperatuur erg hoog is.
Hierdoor worden alle elementen van het systeem verwarmd tot 100 ° C en zelfs hoger. Het is duidelijk dat elk onbedoeld contact ermee brandwonden zal veroorzaken. Daarom moeten alle radiatoren, leidingen en andere constructieve details worden gesloten. Zeker als er kinderen in huis zijn.
De hoge temperatuur van radiatoren en leidingen veroorzaakt een actieve luchtcirculatie in de kamer, wat behoorlijk ongemakkelijk en soms gevaarlijk is, bijvoorbeeld bij een allergische reactie op stof.
Bij gebruik van stoomverwarming wordt de lucht in de kamers te droog. Hete leidingen en radiatoren drogen het af. Dit vereist extra gebruik. luchtbevochtigers.
Niet alle afwerkingsmaterialen die op deze manier verwarmde ruimtes versieren, zijn bestand tegen de nabijheid van gloeiende radiatoren en buizen. Daarom is hun keuze zeer beperkt.
De meest acceptabele optie is in dit geval cementpleister geverfd met hittebestendige verf. Al het andere is in vraag. Stoomverwarming heeft nog een nadeel dat het comfort van de bewoners aantast: het geluid dat wordt geproduceerd door de stoom die door de leidingen stroomt.
De belangrijkste nadelen zijn onder meer de slechte instelbaarheid van het systeem. De warmteoverdracht van de constructie is nauwelijks beheersbaar, wat leidt tot oververhitting van het pand.
Er zijn oplossingen. De eerste is de installatie van automatisering, die de ketel zal inschakelen wanneer de kamers afkoelen. In dit geval zal het wonen in huis behoorlijk ongemakkelijk zijn door de constante temperatuurschommelingen.
Een meer "zachte", maar tijdrovende methode is het regelen van meerdere parallelle vertakkingen die indien nodig in werking moeten worden gesteld.
Het belangrijkste nadeel van stoomverwarming, waardoor het niet veel wordt gebruikt, is het verhoogde noodgevaar. Je moet begrijpen dat als er een windvlaag uit een pijp of radiator komt, hete stoom onder druk zal kloppen, wat extreem gevaarlijk is.
Daarom zijn dergelijke systemen nu verboden in gebouwen met meerdere appartementen en worden ze minder vaak gebruikt bij de fabricage. In privéwoningen kunnen ze worden uitgerust onder de persoonlijke verantwoordelijkheid van de eigenaar.
De belangrijkste elementen van het stoomsysteem
Het stoomsysteem bevat verschillende essentiële elementen. Laten we ze allemaal in meer detail bekijken.
Stoomketel - het hart van het systeem
De belangrijkste functie van de kachel is het omzetten van water in stoom, die vervolgens in de pijpleiding komt. De belangrijkste structurele elementen van het apparaat zijn verzamelaars, een trommel en pijpleidingen.
Daarnaast is er een container met water, die de waterruimte wordt genoemd. Daarboven wordt tijdens de werking van het apparaat dampruimte gevormd. Ze worden gescheiden door de zogenaamde verdampingsspiegel.
In de stoomruimte kan extra apparatuur worden geïnstalleerd die is ontworpen voor het scheiden van stoom. De werking van de ketel is gebaseerd op het principe van warmte-uitwisseling van rookgassen, water en stoom.
Er zijn twee soorten stoomverwarmingsapparaten: vuurbuis en waterbuis. In het eerste geval bewegen verwarmde gassen zich met water in de pijpleiding die in de tank is gelegd.
Ze geven warmte af aan de vloeistof, die kookt. Waterpijp-soorten werken een beetje anders. Hier beweegt water door de pijpen die in de kamer zijn gelegd met rookgassen. Ze warmt op en kookt.
Water en stoom in de ketel kunnen met kracht of natuurlijk bewegen. In het eerste geval wordt de pomp in het ontwerp opgenomen, in het tweede - wordt het verschil in de dichtheden van water en stoom gebruikt.
In alle soorten stoomketels wordt ongeveer hetzelfde principe gebruikt om water in stoom om te zetten:
- De bereide vloeistof wordt naar de tank in het bovenste deel van de ketel geleid.
- Vanaf hier stroomt water door de leidingen naar de collector.
- Vloeistof uit het reservoir stijgt naar de bovenste trommel en stroomt door de verwarmingszone.
- In de buis met water, als gevolg van verwarming vormt zich stoom, die stijgt.
- Stoom wordt indien nodig door een afscheider geleid, waar het wordt gescheiden van het water. Waarna hij de stoomleiding betreedt.
Een stoomketel kan een grote verscheidenheid aan brandstoffen gebruiken. Afhankelijk hiervan worden bepaalde wijzigingen aangebracht in het ontwerp. Ze raken de verbrandingskamer. Voor vaste brandstof wordt een rooster geplaatst waarop kolen, brandhout etc. worden geplaatst.
Voor vloeibare en gasvormige brandstoffen worden speciale branders gebruikt. Er zijn ook praktische gecombineerde opties.
Afhankelijk van het verwarmde gebied wordt het ketelvermogen geselecteerd.
Dit kan worden gedaan op basis van gemiddelde waarden:
- 25 kW voor gebouwen tot 200 m2. m;
- 30 kW voor woningen van 200 tot 300 vierkante meter. m;
- 35-60 kW voor gebouwen van 300 tot 600 vierkante meter. m
Als u nauwkeurigere gegevens nodig heeft, gebruik dan de standaard berekeningsmethode, waarbij voor elke 10 vierkante meter. meters waren goed voor 1 kW apparaatvermogen. Vergeet niet dat de formule wordt gebruikt voor huizen met een plafondhoogte van 2,7 m of minder.
Voor hogere gebouwen heb je meer stroom nodig. Bij het kiezen van een ketel moet speciale aandacht worden besteed aan de certificering. Elk stoomverwarmingssysteem is potentieel gevaarlijk, daarom is testapparatuur verplicht.
Buizen en radiatoren
De temperatuur van het koelmiddel in stoomsystemen varieert van 100 tot 130 ° C, wat veel hoger is dan in vloeibare systemen, waar het van 70 tot 90 ° C is. Daarom wordt het gebruik van vergelijkbare apparatuur voor uitrustingssystemen sterk afgeraden.
Allereerst gaat het om metalen kunststof en polypropyleen buizen. De maximale bedrijfstemperaturen voor deze materialen variëren tussen 90-100 ° C, daarom is het gebruik ten strengste verboden.
Voor pijpleidingen van stoomsystemen worden meestal drie soorten pijpen gebruikt. De goedkoopste optie is staal. Ze zijn gemakkelijk bestand tegen temperaturen van 130 ° C, wat meer dan genoeg is, en verschillen in voldoende sterkte.
Het binnenin de delen gevormde condensaat vernietigt echter vrij snel de pijpen, aangezien staal gevoelig is voor corrosie, en de agressieve atmosfeer die door stoom wordt gevormd, versterkt dit nadeel alleen maar.
Een ander nadeel van stalen elementen is de noodzaak van lassen door middel van lassen, wat veel tijd en moeite kost. Gegalvaniseerde stalen buizen zijn veel beter bestand tegen corrosie. Ze zijn ook bestand tegen hoge temperaturen.
De schroefdraadmethode wordt meestal gebruikt om ze te verbinden, wat het proces aanzienlijk vereenvoudigt. Het grootste nadeel van gegalvaniseerde buizen zijn de hoge kosten.
Ideale optie overwogen koperen buizen. Het materiaal is bestand tegen hoge temperaturen, is voldoende taai en toch duurzaam, ongevoelig voor corrosie. Solderen wordt gebruikt om koperen onderdelen te verbinden.
Koperen pijpleidingen zijn zeer duurzaam en sterk, maar hun kosten zijn erg hoog. Dus de meest acceptabele optie qua kwaliteit en prijs zijn stalen buizen met een anticorrosieve coating of gegalvaniseerd.
Radiatoren voor stoomsystemen worden geselecteerd volgens het principe van sterkte. Het is belangrijk dat ze bestand zijn tegen hoge temperaturen en bestand zijn tegen corrosie. Op basis hiervan kan massief als de beste optie worden beschouwd. gietijzeren batterijenhet ergste - stalen paneel.
Gezien het hoge rendement van het systeem, is het gebruik van stalen buizen met vinnen in sommige gevallen heel acceptabel.
Instrumentatie-eenheid
Het stoomverwarmingssysteem wordt gekenmerkt door een verhoogd noodgevaar, daarom is de aanwezigheid van bewakingsapparatuur verplicht. De druk in het systeem wordt gecontroleerd, indien nodig normaliseert het. Voor deze doeleinden wordt meestal een versnellingsbak gebruikt.
Het apparaat is uitgerust met een klep waardoor overtollige stoom uit het systeem wordt verwijderd. Voor krachtige installaties heeft u mogelijk niet één, maar meerdere van dergelijke kleppen nodig.
Soorten verwarmingssysteem
In de praktijk vind je een vrij groot aantal varianten van stoomverwarming. Door het aantal pijpen worden een- en tweepijpssoorten stoomsystemen onderscheiden. In het eerste geval beweegt de stoom continu door de buis.
In het eerste deel van zijn reis geeft hij warmte af aan de batterijen en verandert geleidelijk in een vloeibare toestand. Dan beweegt het als condensaat. Om ervoor te zorgen dat er geen obstakels zijn voor het koelmiddel, moet de buisdiameter groot genoeg zijn.
Een belangrijk nadeel van het enkelpijps systeem is het verschil in verwarming van de radiatoren. Degenen die dichter bij de ketel staan, worden meer verwarmd. De volgende zijn kleiner. Maar dit verschil zal alleen merkbaar zijn in grote gebouwen. In dubbele leidingsystemen stoom beweegt door één pijp, condensaat stroomt door een andere. Zo is het mogelijk om de temperatuur in alle radiatoren gelijk te maken.
Maar tegelijkertijd neemt het verbruik van buizen aanzienlijk toe. Net als water kan stoomverwarming een enkel of dubbel circuit zijn. In het eerste geval wordt het systeem alleen gebruikt voor het verwarmen van kamers, in het tweede - ook voor het verwarmen van water voor huishoudelijke doeleinden. De verdeling van verwarming is ook anders.
Er worden drie opties beoefend:
- Boven bedraad. De hoofdstoomleiding wordt boven de verwarmingsinrichtingen gelegd, de leidingen van daaruit naar de radiatoren vallen eruit. Nog lager ligt er een condensaatleiding op de vloer zelf. Het systeem is het meest stabiel en het gemakkelijkst te implementeren.
- Met onderste bedrading. De lijn bevindt zich onder de stoomverwarmingsapparaten. Dientengevolge beweegt stoom in dezelfde leiding, die iets groter moet zijn dan de gebruikelijke diameter, in één richting en condenseert in de tegenovergestelde richting. Dit veroorzaakt waterslag en drukverlaging van de constructie.
- Met gemengde bedrading. De stoompijp is iets boven het niveau van de radiatoren gemonteerd. Al het andere is hetzelfde als in een systeem met topbedrading, waardoor het mogelijk is om al zijn voordelen te behouden. Het grootste nadeel is het grote risico op verwondingen door gemakkelijke toegang tot hete leidingen.
Bij het rangschikken van het circuit met natuurlijke dwang, moet eraan worden herinnerd dat de stoompijp met een lichte helling in de richting van de stoombeweging is gemonteerd en dat de condensaatpijp condensaat is.
De helling moet 0,01 - 0,005 zijn, d.w.z. voor elke lineaire meter van een horizontale tak moet er 1,0 - 0,5 cm van een afwijking zijn. De hellende positie van stoom- en condensaatpijpleidingen elimineert het geluid van stoom die door de pijpen stroomt en zorgt voor een vrije condensafvoer.
Afhankelijk van de interne druk van het systeem worden twee hoofdvariëteiten onderscheiden:
- Vacuüm Er wordt uitgegaan van de volledige dichtheid van het systeem, waarbinnen een speciale pomp wordt gecreëerd, waardoor een vacuüm ontstaat. Hierdoor condenseert de damp bij lagere temperaturen, wat een dergelijk systeem relatief veilig maakt.
- Sfeervol. De druk in het circuit is meerdere malen hoger dan atmosferisch. Bij een ongeval is dit uiterst gevaarlijk. Bovendien worden radiatoren die in een dergelijk systeem werken, verwarmd tot zeer hoge temperaturen.
Er zijn veel opties om stoomverwarming te regelen, zodat iedereen de beste optie voor zijn huis kan kiezen, rekening houdend met alle kenmerken van het gebouw.
Hoe een stookruimte uitrusten?
Een stoomketel die op elke brandstof werkt, mag alleen in een speciaal daarvoor ingerichte ruimte worden geïnstalleerd.
De normen die zijn ontwikkeld voor standaardstoomtoestellen met een druk tot 0,07 MPa, die stoom produceren met een temperatuur van 120-130 ° C, voorzien in een aantal vereisten voor dergelijke ketelruimten:
- de afstand van de muren tot de kachel mag niet minder zijn dan 100 cm;
- de hoogte van de kamer moet minimaal 220 cm zijn;
- minimale brandwerendheid van deuren - 30 minuten, muren - 75 minuten;
- de aanwezigheid van hoogwaardige ventilatie;
- de aanwezigheid van deuren en ramen die uitkijken op de straat.
Het is het beste om een stookruimte in te richten aparte ruimtemaar het blokkeren van een geschikte kamer is ook toegestaan. Binnen moet het worden afgewerkt met onbrandbare materialen. Keramische tegels zijn hiervoor het meest geschikt.
Voorbereiden op de installatie van een stoomsysteem
Om stoomverwarming goed te maken, moet je beginnen met de voorbereiding van het project. De ontwikkeling ervan is een moeilijke taak, die het best kan worden opgelost door specialisten. Bij het voltooide project moet met veel punten rekening worden gehouden.
Allereerst wordt de berekening van thermische belastingen op elk terrein en op het gebouw als geheel uitgevoerd. Er wordt een stoombron geselecteerd en het mechanisme en de mate van automatisering van het systeem wordt bepaald.
Bovendien wordt het stoomverbruik noodzakelijkerwijs bepaald, op basis hiervan worden de apparatuur en het schema voor het gebruik ervan geselecteerd. Nadat het project klaar is, kunt u beginnen met het opstellen van een installatieplan.
Voor de uitvoering is een bouwplan nodig, waarop de apparatuurlocaties worden toegepast. Ze beginnen meestal met een ketel. De locatie is bepaald. Als het systeem heeft natuurlijke circulatiemoet de ketel onder het batterijniveau zijn.
In dit geval wordt het meestal in de kelder of de kelder neergelaten, zodat condensaat vanzelf naar het apparaat kan afvloeien. Vervolgens wordt de indeling van het gehele verwarmingssysteem toegepast op het huisplan. Bovendien wordt alle benodigde apparatuur genoteerd.
Experts adviseren om deze operatie direct "op zijn plaats" uit te voeren, in de kamer waar de apparatuur zal worden geplaatst. Dit is de enige manier om alle uitsteeksels en obstakels op te merken en er rekening mee te houden.
Alle overgangen en hoeken zijn noodzakelijkerwijs gemarkeerd in het diagram. Nadat het is voltooid, kunt u doorgaan met het berekenen van de hoeveelheid materiaal die nodig is voor de implementatie. Nogmaals, het is de moeite waard om aandacht te besteden aan het belang van de juiste keuze van apparatuur.
Het stoomsysteem is mogelijk per ongeluk gevaarlijk, dus u moet niet besparen op materialen en apparaten. Alles moet van hoge kwaliteit en gecertificeerd zijn, anders kunnen ernstige problemen niet worden voorkomen.
Installatietechniek voor stoomverwarming
Begin met werken met de installatie van een verwarmingsketel. Het is gemonteerd in een voorbereide kamer op een betonnen basis. In sommige gevallen wordt een aparte kleine fundering voorbereid voor de apparatuur.
Het apparaat wordt strikt horizontaal op de basis geïnstalleerd, de nauwkeurigheid wordt gecontroleerd op gebouwniveau. Opgemerkte fouten worden onmiddellijk geëlimineerd.
De op de sokkel geplaatste ketel is aangesloten op het uitlaatsysteem. De verbinding moet sterk en volledig strak zijn.
De volgende fase is de ophanging van radiatoren. Hiervoor worden op de plaatsen aangegeven op het installatieschema speciale haken in de muur gedreven, waarop de accu's worden gemonteerd. Als het de bedoeling is om lamellenbuizen te gebruiken, zijn ze gefixeerd.
De sterkte van de warmteafgevers wordt gecontroleerd. Vervolgens kunt u beginnen met het uitrusten van het expansievat. Deze zit op het hoogste punt op een kleine afstand van de ketel, deze afstand kan je het beste zo klein mogelijk houden.
Nu kunt u een groep besturingsapparaten installeren. Ze zijn gemonteerd aan de uitgang van de ketel. Hier moeten minimaal een manometer en een overdrukklep worden geplaatst.
Alle geïnstalleerde apparatuur is onderling verbonden door middel van buizen. De verbindingsmethode is afhankelijk van het materiaal waarvan ze zijn gemaakt. In ieder geval moet de juistheid en betrouwbaarheid van de gemaakte verbindingen zorgvuldig worden gecontroleerd.
Voor open systemen wordt aan het einde van de lijn een condensaatopvangtank geplaatst en een pomp gemonteerd. De buis die van daaruit naar het verwarmingstoestel gaat, moet een kleinere diameter hebben dan de andere buizen.
De stoomketel is aangesloten op het verwarmingscircuit. Tegelijkertijd moeten alle noodzakelijke afsluiters en filters worden geïnstalleerd, waardoor grote vuildeeltjes die zich in het water kunnen bevinden, worden vertraagd.
Als de apparatuur op gas werkt, is de brandstofleiding aangesloten. Flexibele slangen zijn in dit geval niet toegestaan - alleen stijve eyeliner.
Vervolgens kunt u een testrun uitvoeren. Hiervoor wordt water in het circuit gegoten, waarna de apparatuur in gebruik wordt genomen. Eerst bij de minimale bedrijfstemperatuur, dan wordt het geleidelijk verhoogd, terwijl de correcte werking en integriteit van het systeem wordt bewaakt.
Als de kleinste gebreken worden geïdentificeerd, wordt de apparatuur gestopt en worden alle storingen in de werking ervan geëlimineerd.
Conclusies en nuttige video over het onderwerp
Hoe een kachel in een stoomketel te veranderen:
Het principe van de werking van een stoomketel:
Zelfgemaakte stoomverwarming:
Stoomverwarming is een zeer eenvoudige en economische manier om een huis te verwarmen. Velen worden aangetrokken door het minimale warmteverlies, het hoge rendement en het lage onderhoud.
Er moet echter aan worden herinnerd dat stoomverwarming potentieel gevaarlijk is en een noodgeval in dit geval tot ernstig letsel kan leiden. Daarom is het noodzakelijk om de berekening en opstelling serieus te nemen.
Na het lezen van de stof waren er vragen en wilt u een antwoord krijgen? Laat uw opmerkingen achter in het onderstaande blok, deel uw ervaring met het regelen van stoomverwarming en neem deel aan de discussie over het onderwerp.
Hoewel zo'n verwarmingssysteem vrij zeldzaam is, heb ik onlangs besloten om het in mijn landhuis te installeren en heb er geen spijt van gehad. Ten eerste is het erg handig, omdat de kamers veel sneller opwarmen dan met waterverwarming. Ten tweede is het niet duur, zijn de installatiekosten minimaal en zijn de besparingen in de toekomst merkbaar. Voor een zomerverblijf is dit de beste optie, omdat het veel eenvoudiger en sneller is om het condens uit het conserveringssysteem af te voeren dan om het watercircuit voor te bereiden op overwintering.
Niet voor niets werd over de hele wereld de stoomverwarming stopgezet. Deze oplossing is niet optimaal. Het is ook duur en gevaarlijk.