Stoomverwarming in een woonhuis en in een landhuis op basis van een kachel of ketel

Efficiënte huisverwarming is een van de belangrijkste taken van elke huiseigenaar. Een interessante oplossing voor dit probleem kan een stoomverwarmingssysteem zijn, waarvan de werkingsprincipes en het apparaat verschillen van de gebruikelijke watercircuits.

Dit is niet de gemakkelijkste optie, met zijn eigen sterke en zwakke punten. We zullen praten over de regels van het apparaat en de organisatie, de kenmerken van het systeem met een dampvormige koelvloeistof. U leert hoe u stoomverwarming in een privéwoning regelt en hoe u deze op de juiste manier bedient.

Het principe van het stoomsysteem

Wanneer water met een constante druk kookt, houdt het de temperatuur constant. De stoom die wordt gegenereerd als gevolg van een dergelijk koken heeft een aanzienlijke hoeveelheid thermische energie. Op het moment van condensatie, d.w.z. wanneer stoom wordt omgezet in vloeistof, komt deze energie vrij en wordt overgebracht naar de omgeving.

Dit principe wordt gebruikt bij de werking van stoomverwarmingssystemen. Water kookt in de ketel, stoom stroomt door leidingen naar radiatoren, het condenseert en scheidt van de warmte, waardoor de lucht in de kamer wordt verwarmd.

Het tijdens condensatie verkregen water blijft door de leidingen stromen en keert terug naar een speciale opslagtank en komt dan op natuurlijke of krachtige wijze de kachel binnen met een pomp.

Afhankelijk van de druk in het stoomverwarmingssysteem zijn ze onderverdeeld in:

• vacuüm stoom;
• lage druk;
• hoge druk.

In de eerste is de druk minder dan 0,1 MPa, in de tweede - zelfs lager - tot 0,07 MPa en in de derde - meer dan 0,07 MPa. Open lagedruksystemen hebben toegang tot lucht uit de atmosfeer, maar kunnen ook worden gesloten, d.w.z. helemaal luchtdicht.

Dit diagram illustreert de lay-out van stoomverwarming. Het verwarmingsapparaat moet lager worden geplaatst dan de radiatoren, de helling van de condensaatleiding

Dergelijke systemen gebruiken doorgaans zogenaamde droge, verzadigde stoom, die geen zwevende waterdeeltjes bevat. De hoeveelheid stoom in het systeem wordt weerspiegeld in zijn werk. Als de stoom te klein is, zal dit problemen veroorzaken waardoor het condensaat vrij kan weglopen en koude lucht zal zich op de bodem van de kachel verzamelen.

Een voldoende hoeveelheid stoom verbetert het uitstroomproces van condensaat, dat naar de muren wordt geduwd en naar beneden stroomt in de vorm van een dunne waterfilm.

In gesloten systemen komt water na condensatie onmiddellijk in de warmtewisselaar, maar vaak worden open systemen gebruikt waarbij het koelmiddel eerst wordt opgevangen in de opslagtank en vervolgens naar de ketel wordt gepompt voor verwarming.

Condensaat kan de leidingen waardoor het beweegt voor verwarming of slechts gedeeltelijk vullen. De laatste optie verdient de voorkeur, omdat wanneer het systeem wordt uitgeschakeld, de leidingen erin droog blijven.

Als de warmtedrager van stoomverwarming na condensatie direct naar de ketel wordt overgebracht voor latere verwarming, wordt het systeem gesloten genoemd. Als condensaat eerst wordt opgevangen in een opslagtank van waaruit het door een pomp in de ketel wordt gepompt, wordt het systeem geclassificeerd als open

Kenmerken van lagedruksystemen

Een gebruikelijke versie van een dergelijk systeem is gesloten, waarbij gebruik wordt gemaakt van zwaartekracht die condensaat terugbrengt naar de ketel, die de leidingen niet volledig vult, en de bovenste buislay-out wordt gebruikt.

Eerst wordt het systeem gevuld met water tot het gewenste niveau, waarna het verwarmen begint. Condensaat stroomt naar beneden via de gemeenschappelijke stijgleiding en wanneer het het ingestelde niveau bereikt, wordt het in de ketel geperst.

In hetzelfde systeem met een lagere bedrading wordt aanbevolen om pijpen met een lichte helling in de richting van de dampbeweging te installeren om geluidseffecten te verminderen. Op de condensaatafvoerplaats is een lusvormige sifon aangebracht, die voorkomt dat de stoom naar de condensleiding gaat.

De dampsnelheid in dergelijke systemen moet matig zijn, niet meer dan 0,14 m / s. Anders zal stoom ook vochtdeeltjes opvangen die zich op de muren hebben opgehoopt. Hierdoor werkt het systeem met veel geluid, waardoor het risico op waterslag toeneemt.

Gecombineerde bedrading, d.w.z.een combinatie van bovenste en onderste bedrading, gebruikt als leidingen onder de vloer van de bovenste of middelste verdieping van het huis worden gelegd. Het vrijmaken van leidingen waardoor water wordt teruggevoerd naar de ketel, wordt in dit geval afgesloten door condensaat.

Als de druk in het systeem hoger is dan 0,02 MPa, moet deze open worden gemaakt. De lucht wordt verwijderd via de condensaatopslagtank en om te voorkomen dat de stoom het systeem verlaat, is een condenspot of een sifon geïnstalleerd. Water wordt via een pomp van de accumulator naar de warmtewisselaar gepompt, waardoor de accumulator kan worden geïnstalleerd onder het niveau waarop de warmtewisselaar zich bevindt.

De warmtedrager voor het verwarmen van een woonhuis met een stookruimte wordt verwarmd in een warmtewisselaar in de stookruimte. Bij het bereiken van de bedrijfstemperatuur beweegt de stoom naar de collector en verdeelt de stroom in twee circuits: voor de hoofdkamers en voor de stookruimte (+)

Beoordeling van voor- en nadelen

Wat is een goed stoomverwarmingssysteem? Het is relatief eenvoudig te maken, zelfs op basis van een conventionele houtkachel. Dit geldt met name in gebieden waar geen centrale gasvoorziening is en waar brandhout of andere vaste brandstoffen direct beschikbaar zijn.

Stoom als warmtedrager loopt aanzienlijk voor op water. De opwarmsnelheid van het pand is driemaal hoger. Bovendien kan het stoomverwarmingssysteem tijdens de winterkou nauwelijks ontbreken door het gebrek aan verwarming.

Als de oven doorbrandt, wordt het water uit het systeem opgevangen in de opslagtank of in de warmtewisselaar en blijven de leidingen en radiatoren leeg. Bij waterverwarming leidt het bevriezen van de koelvloeistof waarmee het gehele circuit wordt gevuld, zoals bekend, tot leidingbreuk.

Ten slotte moeten de afmetingen van stoomverwarmingsradiatoren aanzienlijk kleiner zijn dan die van watersystemen, omdat de hoeveelheid thermische energie die hieruit ontstaat meerdere malen toeneemt. Dit zal de kosten voor het installeren van een verwarmingssysteem thuis enigszins verlagen.

Decoratieve roosters voor stoomverwarmingsradiatoren zijn niet alleen een onderdeel van het interieurontwerp, maar ook een bescherming tegen brandwonden

Hiermee is de lijst met voordelen van het stoomsysteem afgerond en kunnen we doorgaan met de nadelen, die behoorlijk groot zijn:

• hoog risico op brandwonden;
• verhoogd geluidsniveau tijdens bedrijf;
• problemen met het aanpassen van het systeem;
• de noodzaak om dure pijpen aan te schaffen, enz.

Veiligheidsnormen bevelen stoomverwarming voor woonhuizen niet aan, omdat dit een hoog risico vormt voor de gezondheid en het leven van mensen die in huis wonen.

De bedrijfstemperatuur van de radiatoren zal dus erg hoog zijn, als u ze aanraakt, kunt u ernstige brandwonden oplopen. Daarom moeten alle radiatoren worden gesloten met betrouwbare decoratieve roosters.

Conventionele PVC-buizen voor een dergelijk systeem werken niet, omdat ze bestand moeten zijn tegen hoge druk en een temperatuur van meer dan 100 graden. Dezelfde vereisten zijn van toepassing op andere elementen van het systeem. Stoomverwarmingsbuizen moeten van koper zijn of gemaakt van gegalvaniseerd staal.

Koperen buizen zijn een ideale, maar helemaal geen goedkope optie voor communicatie voor stoomverwarmingssystemen. Om deze buizen aan te sluiten heeft u een lasmachine nodig

In ieder geval is dit moment geen budget te noemen. Beveiligingskwesties verdienen de grootste aandacht. Alle installatiewerkzaamheden, bijvoorbeeld het lassen van koperen buizen, vereist de hoogste kwaliteitsprestaties. Als de verbinding wegvalt en er een stroom stoom in het gat ontsnapt, riskeert een van de huurders thuis ernstige brandwonden.

Roestvrijstalen buizen zijn bestand tegen dergelijke typische belastingen voor stoomverwarmingssystemen als hoge temperaturen en hoge druk in het systeem

Een ander nadeel van stoomverwarming is het verhoogde geluidsniveau. Om dit probleem op te lossen, moeten de radiatoren correct worden geïnstalleerd. Ze zijn opgehangen aan speciale geluiddempende beugels. Een boiler of oven plaatst u het beste in een aparte ruimte.Daarnaast kunnen koperen buizen in de dikte van de wanden worden geplaatst, wat ook het geluidsniveau zal verminderen.

Ten slotte is het een beetje moeilijk om de verwarmingstemperatuur in kamers met stoomverwarming te regelen. U kunt geen thermostaat installeren en gewoon de hoeveelheid stoom verminderen. Het is noodzakelijk om de hoeveelheid brandstof te verminderen, wat niet altijd gemakkelijk is, of om het pand te ventileren. Alvorens met de werkzaamheden aan de installatie van een stoomverwarmingssysteem te beginnen, moet met al deze punten rekening worden gehouden.

Ontwerpen van een stoomverwarmingssysteem

Zelfs voor een kleine kamer is het het beste om een ​​project te ontwerpen. Een systeem dat "willekeurig" is gemaakt met een hoge waarschijnlijkheid zal spoedig herwerken vereisen, en een op papier gebaseerd diagram zal onmiddellijk zwakke punten identificeren en corrigeren.

Om bijvoorbeeld een systeem met natuurlijke circulatie van het koelmiddel te creëren, moet de warmtewisselaar en, bijgevolg, het verwarmingsapparaat op het laagste punt van het huis worden geplaatst.

De stoom- en condensaatpijpen van verwarmingssystemen met een natuurlijke koelmiddelbeweging zijn opgesteld met een voorspanning richting de beweging ervan (+)

Dit betekent dat de kachel of ketel onder alle radiatoren moet staan, evenals buizen die niet verticaal staan, maar horizontaal of onder een hoek met de verticaal.

Als de kachel niet op deze manier kan worden geplaatst (er is geen kelder in de woning, de kelder wordt gebruikt voor andere doeleinden, enz.), Verdient verwarming met geforceerde circulatie de voorkeur.

Het diagram toont een verwarmingssysteem met geforceerde circulatie. Voor de installatie heeft u een circulatiepomp en een opslagtank nodig

Daarom in stoom verwarmingscircuit u moet de pomp aanzetten, die water in de warmtewisselaar pompt. Een belangrijk punt bij het ontwerp van het verwarmingssysteem is de procedure voor het aansluiten van radiatoren. Seriële aansluiting of het zogenaamde eenpijpsysteem houdt in dat alle radiatoren op volgorde worden aangesloten.

Als gevolg hiervan zal het koelmiddel sequentieel door het systeem bewegen en geleidelijk afkoelen. Dit is een voordelige verbindingsoptie, die gemakkelijker te installeren en goedkoper is.

Maar de uniformiteit van verwarming met deze methode zal eronder lijden, aangezien de eerste radiator de heetste zal zijn en de laatste warmtedrager in een reeds halfgekoelde toestand zal aankomen.

Eenpijps aansluiting van radiatoren, zoals te zien in dit diagram, omvat seriële installatie. Bij de laatste radiator komt de koelvloeistof reeds gekoeld binnen

Een eenpijpsoplossing is mogelijk alleen acceptabel bij het aansluiten van stoomverwarming in het land of in een klein huis, op een oppervlakte van minder dan 80 vierkante meter. m. En voor een ruime cottage of een gebouw met twee verdiepingen is een tweepijpssysteem meer geschikt, waarbij radiatoren parallel zijn aangesloten.

Een enkelpijps schema zorgt voor gelijktijdige, maar niet opeenvolgende, koelvloeistofstroom naar elke radiator en de kamers worden gelijkmatiger verwarmd. Maar bij een tweepijps circuit moeten er twee pijpen op elke radiator worden aangesloten: direct en “retour”.

Zo'n systeem is moeilijker te implementeren en het kost iets meer dan bij het installeren van een systeem met één buis. Het overgrote deel van de waterverwarmingssystemen wordt echter, ondanks de moeilijkheden, volgens het tweepijpsschema gemaakt en werkt redelijk succesvol.

Dit diagram toont een tweepijpsinstallatiesysteem voor stoomverwarmingsradiatoren. Elke radiator is aangesloten op een gemeenschappelijke stijgleiding en heeft een retourleiding, die zorgt voor een gelijkmatige verdeling van het koelmiddel

Als u van plan bent een houtkachel als warmtebron te gebruiken, moet u direct een speciale warmtewisselaar berekenen en ontwerpen. Het lijkt op een spoel die is gelast van metalen buizen. Dit element is direct ingebouwd in het ontwerp van de oven en wordt niet afzonderlijk geïnstalleerd.

Daarom moet het ontwerp van een nieuwe oven ook in de ontwerpfase worden overwogen.U kunt een bestaande oven gebruiken, maar deze moet gedeeltelijk worden gedemonteerd om de warmtewisselaar erin te monteren.

Om 9 kW warmte te verkrijgen, is een warmtewisselaar met een oppervlakte van ongeveer een vierkante meter nodig. Hoe groter het verwarmde gebied, hoe groter de afmetingen van de warmtewisselaar moeten zijn.

Als het de bedoeling is om de kamer te verwarmen met behulp van een ketel, dan is alles een beetje eenvoudiger: je moet het kopen en installeren. Meestal wordt voor stoomverwarming in huis aanbevolen om een ​​waterbuismodel van de ketel te nemen, omdat dit het meest effectief is.

Hoewel modellen met brandbuis, rookgevulde of gecombineerde rookbrandbuis ook een perfect acceptabele optie kunnen zijn.

Soms voor de organisatie van stoomverwarming zelfgemaakte ketelwaarin gebruikte olie wordt verbrand. Maar deze optie wordt geschikt geacht voor gebruik in bijkeuken, bijvoorbeeld in een garage. Voor een woongebouw is deze optie niet zo goed.

Montage op basis van een houtkachel

Als het project is opgesteld, is het tijd om de juiste materialen en gereedschappen in te slaan. Bereken het vereiste aantal systeemelementen om een ​​eerder samengesteld project mogelijk te maken.

Alle bochten, aansluitingen, T-stukken, installatielocaties van de radiator, enz. Moeten erop worden gemarkeerd. Bovendien is het noodzakelijk om buisklemmen aan te schaffen, evenals beugels waarop radiatoren zullen worden geïnstalleerd.

De ketel van het stoomverwarmingssysteem, opgesteld op basis van een houtkachel, wordt er direct in geïnstalleerd. Stoom- en condensaatleidingen zijn aangesloten op de ketel

De lengte van de buizen wordt ook berekend volgens het schema. Om de stoomdruk in het systeem indien nodig te verlagen, is een reduceerventiel nodig. Een hydraulische sluiter is nodig om het systeem volledig af te tappen voor reiniging, onderhoud of reparatie.

Voor elke radiator wordt aanbevolen om een ​​afsluitklep te installeren, die deze zal uitschakelen voor reparatie, spoelen of vervanging. Ook geïnstalleerd op radiatoren Mayevsky kranenom lucht in het systeem te blazen. Hoewel stoom een ​​gasvormige en geen vloeibare stof is, kan de aanwezigheid van lucht in het systeem de effectiviteit negatief beïnvloeden.

Om ervoor te zorgen dat het condensatieproces precies in de radiatoren plaatsvindt, en niet in de aandrijving of in de stijgbuis, wordt aanbevolen om een ​​T-stuk met een stop bij de uitlaat te installeren, waar alleen water doorheen gaat. Als u van plan bent een systeem met geforceerde circulatie te installeren, heeft u een circulatiepomp nodig. Daarnaast heeft u een opvangbak nodig om condenswater op te vangen.

Zwaartekrachtsystemen hebben dergelijke apparaten niet nodig. Maar de buis, waardoor water naar de warmtewisselaar wordt geleid, moet breed genoeg zijn om de vloeistof snel te kunnen verplaatsen voor verdere verwarming.

Het ontbreken van een drukreduceerventiel in het stoomverwarmingssysteem, waarvan het apparaat in het diagram wordt weergegeven, kan door overdruk ernstige schade veroorzaken

Naast het gebruikelijke montagegereedschap heb je hier zeker een lasapparaat voor nodig koperen buisverbindingen. Gegalvaniseerde staalconstructies hebben meestal schroefdraadverbindingen die zorgvuldig moeten worden afgedicht. Als u van plan bent stoomverwarming uit de oven te installeren, moet u beginnen met de fabricage van een warmtewisselaar.

Een in een houtkachel ingebouwde stoomverwarmingswarmtewisselaar bestaat uit een systeem van holle metalen buizen waardoor water circuleert. Het element kan een willekeurige vorm hebben die overeenkomt met de afmeting en vorm van de oven

Het wordt gekookt van metalen buizen van 2,5-3 mm dik of zelfs iets dikker. De warmtewisselaar kan zowel in de vorm van een spoel als in elke andere vorm worden gemaakt. Het belangrijkste is dat het apparaat erin past houtkachel, en ook zodat het oppervlak groot genoeg is om water te verwarmen en stoom te genereren.

De laskwaliteit van de warmtewisselaar moet, zonder overdrijving, ideaal zijn.Zelfs microscopisch kleine holten in de naden zijn onaanvaardbaar, omdat het apparaat door hete stoom aan hoge druk wordt blootgesteld. Elke las moet worden gecontroleerd nadat de warmtewisselaar klaar is voor installatie.

Om dit te doen, worden eerst alle naden ingesmeerd met wit krijt. Daarna wordt een van de openingen van de warmtewisselaar gesloten en wordt kerosine in de tweede gegoten totdat het apparaat naar boven is gevuld. Nu moet je even wachten en dan de staat van de naden evalueren. Als er scheuren zijn, lekt er kerosine doorheen en op dergelijke plaatsen wordt het krijt donkerder.

Geïdentificeerde gebreken worden gecorrigeerd en vervolgens wordt de test herhaald om de integriteit van het apparaat te verifiëren. Nu moet het worden gewassen en dan beginnen met het leggen van de houtkachel. De warmtewisselaar is betrouwbaar ingebouwd in de vuurkist en er worden leidingen toegevoegd aan de invoer en uitvoer, die vervolgens worden gebruikt om de warmtewisselaar aan te sluiten op het verwarmingssysteem van het huis.

Het leggen van de oven wordt op de gebruikelijke manier voltooid voor dergelijke constructies. Vervolgens worden de leidingen en radiatoren van het verwarmingssysteem geïnstalleerd volgens het eerder opgestelde ontwerp. Eerst worden radiatoren geïnstalleerd met beugels die het geluid van de werking van stoomverwarming absorberen.

Mayevsky-kranen zijn op elke radiator geïnstalleerd, zodat er lucht kan ontsnappen. U heeft nog één kraan meer nodig dan radiatoren, aangezien u aan het begin van het systeem één gemeenschappelijke kraan moet installeren. Voor deze kraan zijn ook een reduceerventiel en een reduceerventiel en koelunit geplaatst.

Installeer uiteindelijk een aandrijving voor de koelvloeistof en, als het project hierin voorziet circulatiepomp. Voor systemen die zijn ontworpen met natuurlijke in plaats van geforceerde circulatie, zijn een tank en pomp niet nodig. Maar de buis die naar de warmtewisselaar leidt, moet een lichte helling van ongeveer 3 mm per meter krijgen.

Moderne ketels voor stoomverwarming in huis zijn betrouwbare apparaten die op verschillende brandstoffen werken en zijn uitgerust met geautomatiseerde regelsystemen

Systemen met een stoomketel worden op ongeveer dezelfde manier gemonteerd: in overeenstemming met het ontwerp en aangepast aan de kenmerken van de apparatuur. Zo zijn een drukreduceerventiel en een koeler hoogstwaarschijnlijk niet nodig, omdat een stoomdruk- en temperatuurregelsysteem al in de ketel is geïntegreerd.

Enkele handige tips

Bij het installeren van een stoomverwarmingssysteem moet er rekening mee worden gehouden dat al zijn elementen bestand moeten zijn tegen hoge temperaturen, meer dan 100 graden. Zo zal een conventionele membraanexpander als reservecapaciteit bij een toename van het koelvloeistofvolume niet werken, omdat deze maximaal 85 graden is.

De schoorsteen van de oven, waarin de warmtewisselaar is ingebouwd, zal sneller vervuild zijn dan een conventionele kachel. Daarom schoorsteenveger moet vaker worden gepland en uitgevoerd.

Een oven met een warmtewisselaar kan desgewenst ook worden gebruikt om te koken, maar dit is niet erg handig. In de zomer, wanneer verwarming niet nodig is, kan deze kachel niet worden ontstoken. Zal een alternatief moeten zoeken. Het is gemakkelijker als er een aparte handige kachel voor in de keuken in huis is.

Hoe u een stoomverwarmingssysteem met uw eigen handen kunt ontwerpen en monteren, wordt in detail beschreven. in dit artikelaanbevolen door ons om te lezen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Praktische ervaring met het ombouwen van een houtkachel tot een stoomverwarmingsketel wordt gepresenteerd in deze video:

De voortzetting van de installatie van stoomverwarming vindt u in dit bestand:

Het verschil tussen geforceerde en natuurlijke circulatie in verwarmingssystemen wordt hier in detail beschreven:

Stoomverwarming is niet de gemakkelijkste optie om een ​​autonoom verwarmingssysteem te implementeren. Maar met een goed ontwerp en installatie met stoom, kunt u uw woning efficiënt en relatief goedkoop voorzien van de nodige hoeveelheid warmte.

Geef commentaar op de informatie die we ter overweging hebben ingediend.Stel vragen, deel nuttige informatie en laat een foto achter over het onderwerp van het artikel. Hieronder vindt u een blokformulier dat is ontworpen voor plaatsing en communicatie.