Comment faire vous-même le chauffage à vapeur: appareil, règles et exigences
Chaque maison doit être chaleureuse, sinon y vivre sera très inconfortable, même si elle est très spacieuse et belle. Les propriétaires résolvent le problème de chauffage de différentes manières, en fonction de leurs propres capacités et conditions climatiques.
Certains équipent les maisons de chauffage à vapeur: il est assez simple de monter un tel système de ses propres mains. Comment faire Essayons de le comprendre.
Le contenu de l'article:
- Le principe de fonctionnement du chauffage à vapeur
- Pourquoi choisir le chauffage à vapeur?
- Les principaux éléments du système à vapeur
- Variétés de système de chauffage
- Comment équiper une chaufferie?
- Préparation de l'installation d'un système à vapeur
- Technologie d'installation de chauffage à vapeur
- Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Le principe de fonctionnement du chauffage à vapeur
Beaucoup confondent le système de chauffage à vapeur et à eau. En effet, en apparence, ils sont très similaires. Dans les deux cas, il y a toujours une chaudière, des tuyaux et des radiateurs. Mais pour le système à vapeur, la vapeur agit comme un liquide de refroidissement, pour l'eau - l'eau.
C'est la différence fondamentale entre les deux systèmes. La chaudière ne chauffe pas, mais évapore l'eau, la vapeur qui en résulte se déplace à travers les tuyaux vers les radiateurs.
À l'intérieur, le refroidissement et la condensation de la vapeur se produisent. En cours de condensation, un kilogramme de vapeur libère plus de 2000 kJ de chaleur, tandis que le refroidissement par eau à 50 ° C ne produira que 120 kJ.
Il est clair que le transfert de chaleur de la vapeur est beaucoup plus important, ce qui explique la grande efficacité de ce type de chauffage. Les condensats formés à l'intérieur des radiateurs s'écoulent dans la partie inférieure des pièces et s'écoulent par gravité vers la chaudière.
Par la méthode de retour du liquide de refroidissement qui s'est transformé en condensat, tous les types de systèmes de chauffage à vapeur sont divisés en deux variétés:
- Fermé. Dans ce cas, il n'y a pas d'espace dans le circuit et le condensat s'écoule à travers des tuyaux posés à un certain angle directement dans la chaudière pour un chauffage ultérieur.
- Ouvrez. Le système se distingue par la présence d'un réservoir de stockage, où pénètre le condensat des radiateurs. De ce réservoir, il est pompé dans la chaudière à l'aide d'une pompe.
Selon les méthodes d'assemblage et de câblage des tuyaux, les circuits de chauffage à vapeur sont divisés en types qui sont absolument similaires aux systèmes d'eau.
Selon les paramètres de pression absolue du système de chauffage, la vapeur est divisée en variétés à haute pression avec un excès d'index> 0,07 MPa; basse pression avec surpression dans la plage de 0,005-0,07 MPa; vide avec pression absolue <0,1 MPa.
S'il y a des sections ou des dispositifs dans les circuits basse pression qui communiquent avec l'atmosphère, ils sont classés comme ouverts, sinon fermés.
Pourquoi choisir le chauffage à vapeur?
Certes, les systèmes de chauffage à vapeur ne peuvent pas être considérés comme très populaires. Un tel chauffage est plutôt rare. Nous considérons en détail ses avantages et ses inconvénients.
Les premiers, sans aucun doute, comprennent:
- L'efficacité du système de chauffage. Il est si haut qu'un petit nombre de radiateurs suffisent pour chauffer les pièces, et dans certains cas vous pouvez vous en passer: il y aura assez de tuyaux.
- Faible inertie du système, grâce à laquelle le circuit de chauffage se réchauffe très rapidement. Quelques minutes seulement après le démarrage de la chaudière, les pièces commencent à chauffer.
- Les pertes de chaleur dans le système sont pratiquement absentes, ce qui le rend très économique par rapport aux autres.
- La possibilité d'une utilisation rare, car en raison de la petite quantité d'eau dans les tuyaux, le système ne dégivre pas. En option, il peut être installé dans des maisons de campagne, où les gens viennent de temps en temps.
Le principal avantage du chauffage à vapeur est considéré comme son efficacité. Les coûts initiaux de son arrangement sont plutôt modestes; pendant son fonctionnement, il nécessite des investissements relativement faibles.
Cependant, même avec autant d'avantages, les inconvénients du système sont très importants. Ils sont principalement associés au fait que la vapeur d'eau est utilisée comme caloporteur dont la température est très élevée.
Pour cette raison, tous les éléments du système sont chauffés à 100 ° C et même plus. Il est clair que tout contact accidentel avec eux provoquera une brûlure. Par conséquent, tous les radiateurs, tuyaux et autres détails structurels doivent être fermés. Surtout s'il y a des enfants dans la maison.
La température élevée des radiateurs et des tuyaux provoque une circulation d'air active dans la pièce, ce qui est assez inconfortable et parfois dangereux, par exemple, avec une réaction allergique à la poussière.
Lorsque vous utilisez le chauffage à vapeur, l'air dans les pièces devient trop sec. Des tuyaux chauds et des radiateurs le sèchent. Cela nécessite une utilisation supplémentaire. humidificateurs.
Tous les matériaux de finition qui décorent les pièces chauffées de cette manière ne peuvent pas résister à la proximité de radiateurs à incandescence et de tuyaux. Par conséquent, leur choix est très limité.
L'option la plus acceptable dans ce cas est le plâtre de ciment peint avec une peinture résistante à la chaleur. Tout le reste est en question. Le chauffage à la vapeur présente un autre inconvénient qui affecte le confort des personnes vivant dans la maison: le bruit produit par la vapeur passant à travers les tuyaux.
Les inconvénients les plus importants incluent une mauvaise adaptabilité du système. Le transfert de chaleur de la structure peut difficilement être contrôlé, ce qui entraîne une surchauffe des locaux.
Il y a des solutions. Le premier est l'installation d'une automatisation, qui allumera la chaudière lorsque les pièces refroidiront. Dans ce cas, vivre dans la maison sera assez inconfortable à cause de la fluctuation constante de la température.
Une méthode plus «douce» mais qui prend du temps consiste à disposer plusieurs branches parallèles qui devront être mises en service si nécessaire.
Le principal inconvénient du chauffage à la vapeur, à cause duquel il n'est pas beaucoup utilisé, est son risque d'urgence accru. Vous devez comprendre que si une rafale se produit à partir d'un tuyau ou d'un radiateur, la vapeur chaude battra sous pression, ce qui est extrêmement dangereux.
C'est pourquoi de tels systèmes sont désormais interdits dans les immeubles à plusieurs appartements et sont moins couramment utilisés dans la fabrication. Dans les maisons privées, ils peuvent être équipés sous la responsabilité personnelle du propriétaire.
Les principaux éléments du système à vapeur
Le système à vapeur comprend plusieurs éléments essentiels. Examinons chacun d'eux plus en détail.
Chaudière à vapeur - le cœur du système
La fonction principale du réchauffeur est de convertir l'eau en vapeur, qui pénètre ensuite dans le pipeline. Les principaux éléments structurels de l'appareil sont des collecteurs, un tambour et des pipelines.
De plus, il y a un récipient avec de l'eau, qui s'appelle l'espace de l'eau. Au-dessus, pendant le fonctionnement de l'appareil, un espace de vapeur se forme. Ils sont séparés par le soi-disant miroir d'évaporation.
A l'intérieur de l'espace vapeur peut être installé un équipement supplémentaire conçu pour la séparation de la vapeur. Le fonctionnement de la chaudière est basé sur le principe de l'échange thermique des fumées, de l'eau et de la vapeur.
Il existe deux variétés d'appareils de chauffage à vapeur: le tube à feu et le tube à eau. Dans le premier cas, les gaz chauffés se déplacent à l'intérieur de la canalisation posée à l'intérieur du réservoir avec de l'eau.
Ils dégagent de la chaleur dans le liquide, qui atteint un état d'ébullition. Les espèces de conduites d'eau fonctionnent un peu différemment. Ici, à travers les tuyaux posés à l'intérieur de la chambre avec les fumées, l'eau se déplace. Elle se réchauffe et bout.
L'eau et la vapeur à l'intérieur de la chaudière peuvent se déplacer de force ou naturellement. Dans le premier cas, la pompe est incluse dans la conception, dans le second - la différence dans les densités d'eau et de vapeur est utilisée.
Dans toutes les variétés de chaudières à vapeur, le même principe de conversion de l'eau en vapeur est utilisé:
- Le liquide préparé est fourni au réservoir situé dans la partie supérieure de la chaudière.
- De là, l'eau coule dans les tuyaux dans le collecteur.
- Le fluide du réservoir monte vers le tambour supérieur, en passant par la zone de chauffage.
- À l'intérieur du tuyau avec de l'eau, à la suite du chauffage, de la vapeur se forme, qui monte.
- Si nécessaire, la vapeur passe à travers un séparateur, où elle est séparée de l'eau. Après quoi, il entre dans la ligne de vapeur.
Une chaudière à vapeur peut utiliser une grande variété de combustibles. En fonction de cela, certaines modifications sont apportées à sa conception. Ils touchent la chambre de combustion. Pour le combustible solide, une grille est installée, sur laquelle sont placés du charbon, du bois de chauffage, etc.
Pour les combustibles liquides et gazeux, des brûleurs spéciaux sont utilisés. Il existe également des options combinées pratiques.
En fonction de la zone chauffée, la puissance de la chaudière est sélectionnée.
Cela peut être fait sur la base de valeurs moyennes:
- 25 kW pour les bâtiments jusqu'à 200 m² m;
- 30 kW pour les habitations de 200 à 300 m². m;
- 35-60 kW pour les bâtiments de 300 à 600 mètres carrés. m
Si vous avez besoin de données plus précises, utilisez la méthode de calcul standard, pour 10 mètres carrés. compteurs représentaient 1 kW de puissance d'équipement. N'oubliez pas que la formule est utilisée pour les maisons avec une hauteur sous plafond de 2,7 m ou moins.
Pour les bâtiments plus hauts, vous devez prendre plus de puissance. Lors du choix d'une chaudière, une attention particulière doit être portée à sa certification. Tout système de chauffage à vapeur est potentiellement dangereux, donc le test de l'équipement est obligatoire.
Tuyaux et radiateurs
La température du liquide de refroidissement dans les systèmes à vapeur varie de 100 à 130 ° C, ce qui est beaucoup plus élevé que dans les systèmes liquides, où elle est de 70 à 90 ° C. Par conséquent, l'utilisation d'équipements similaires pour équiper les systèmes est fortement déconseillée.
Cela concerne tout d'abord les tubes métal-plastique et polypropylène. Les températures maximales de fonctionnement de ces matériaux varient entre 90 et 100 ° C, leur utilisation est donc strictement interdite.
Pour les pipelines de systèmes à vapeur, trois types de tuyaux sont généralement utilisés. L'option la moins chère est l'acier. Ils résistent facilement à des températures de 130 ° C, ce qui est plus que suffisant, et diffèrent par une résistance suffisante.
Cependant, le condensat formé à l'intérieur des pièces détruit assez rapidement les tuyaux, car l'acier est sensible à la corrosion, et l'atmosphère agressive formée par la vapeur ne fait que renforcer cet inconvénient.
Un autre inconvénient des éléments en acier est la nécessité de les assembler par soudage, ce qui prend beaucoup de temps et d'efforts. Les tuyaux en acier galvanisé sont beaucoup plus résistants à la corrosion. Ils résistent également à des températures élevées.
La méthode filetée est généralement utilisée pour les connecter, ce qui simplifie considérablement le processus. Le principal inconvénient des tuyaux galvanisés est leur coût élevé.
Option idéale envisagée tuyaux en cuivre. Le matériau résiste à des températures élevées, est suffisamment ductile et pourtant durable, non sensible à la corrosion. La soudure est utilisée pour connecter des pièces en cuivre.
Les pipelines en cuivre sont très durables et solides, mais leur coût est très élevé. Ainsi, l'option la plus acceptable en termes de qualité et de prix est les tubes en acier avec revêtement anti-corrosion ou galvanisé.
Les radiateurs pour systèmes à vapeur sont sélectionnés selon le principe de résistance. Il est important qu'ils résistent à des températures élevées et résistent à la corrosion. Sur cette base, massif peut être considéré comme la meilleure option. batteries en fontele pire - panneau en acier.
Compte tenu de la grande efficacité du système, dans certains cas, l'utilisation de tuyaux en acier à ailettes est tout à fait acceptable.
Unité d'instrumentation
Le système de chauffage à vapeur est caractérisé par un danger d'urgence accru, par conséquent, la présence d'appareils de surveillance est obligatoire. La pression dans le système est surveillée, si nécessaire, elle se normalise. À ces fins, une boîte de vitesses est généralement utilisée.
L'appareil est équipé d'une vanne à travers laquelle l'excès de vapeur est évacué du système. Pour les installations puissantes, vous n'aurez peut-être pas besoin d'une, mais de plusieurs vannes de ce type.
Variétés de système de chauffage
En pratique, vous pouvez trouver un nombre assez important de variations de chauffage à vapeur. Par le nombre de tuyaux, on distingue des variétés de systèmes à vapeur à un et deux tuyaux. Dans le premier cas, la vapeur se déplace en continu à travers le tuyau.
Dans la première partie de son voyage, il cède de la chaleur aux batteries et se transforme progressivement en état liquide. Ensuite, il se déplace comme du condensat. Pour qu'il n'y ait aucun obstacle au liquide de refroidissement, le diamètre du tuyau doit être suffisamment grand.
Un inconvénient important du système monotube est la différence de chauffage des radiateurs. Ceux situés plus près de la chaudière sont davantage chauffés. Les suivants sont plus petits. Mais cette différence ne sera perceptible que dans les grands bâtiments. Dans systèmes à double tuyau la vapeur se déplace dans un tuyau, le condensat s'écoule dans un autre. Ainsi, il est possible de rendre la température de tous les radiateurs égale.
Mais en même temps, la consommation de tuyaux augmente considérablement. Comme l'eau, le chauffage à la vapeur peut être à circuit simple ou double. Dans le premier cas, le système est utilisé uniquement pour chauffer des pièces, dans le second - également pour chauffer de l'eau à des fins domestiques. La répartition du chauffage est également différente.
Trois options sont pratiquées:
- Haut câblé. La conduite de vapeur principale est placée au-dessus des appareils de chauffage, les tuyaux de celle-ci aux radiateurs en tombent. Encore plus bas, une conduite de condensat est posée au sol lui-même. Le système est le plus stable et le plus facile à mettre en œuvre.
- Avec câblage inférieur. La ligne est située sous les appareils de chauffage à vapeur. En conséquence, la vapeur se déplace dans le même tuyau, qui devrait être légèrement plus grand que le diamètre habituel, dans une direction, et se condenser dans la direction opposée. Cela provoque des coups de bélier et une dépressurisation de la structure.
- Avec câblage mixte. Le tuyau de vapeur est monté légèrement au-dessus du niveau des radiateurs. Tout le reste est le même que dans un système câblé, grâce auquel il est possible de conserver tous ses avantages. Le principal inconvénient est le risque élevé de blessures dû à un accès facile aux tuyaux chauds.
Lors de l'organisation du circuit avec une contrainte naturelle, il faut se rappeler que le tuyau de vapeur est monté avec une légère pente dans le sens du mouvement de la vapeur et que le tuyau de condensat est du condensat.
La pente doit être de 0,01 à 0,005, c'est-à-dire pour chaque mètre linéaire d'une branche horizontale, il devrait y avoir 1,0 à 0,5 cm de biais. La position inclinée des canalisations de vapeur et de condensat éliminera le bruit de la vapeur traversant les tuyaux et assurera un drainage libre des condensats.
Selon le niveau de pression interne du système, deux variétés principales se distinguent:
- Le vide L'étanchéité totale du système est supposée, à l'intérieur de laquelle une pompe spéciale est créée, créant un vide. En conséquence, la vapeur se condense à des températures plus basses, ce qui rend un tel système relativement sûr.
- Atmosphérique. La pression à l'intérieur du circuit est plusieurs fois supérieure à la pression atmosphérique. En cas d'accident, cela est extrêmement dangereux. De plus, les radiateurs fonctionnant dans un tel système sont chauffés à des températures très élevées.
Il existe de nombreuses options pour organiser le chauffage à la vapeur, afin que chacun puisse choisir la meilleure option pour sa maison, en tenant compte de toutes les caractéristiques du bâtiment.
Comment équiper une chaufferie?
Une chaudière à vapeur fonctionnant avec n'importe quel combustible ne doit être installée que dans une pièce spécialement équipée à cet effet.
Les normes développées pour les appareils à vapeur standard avec une pression allant jusqu'à 0,07 MPa, générant de la vapeur à une température de 120-130 ° C, prévoient un certain nombre d'exigences pour ces chaufferies:
- la distance des murs au radiateur ne peut être inférieure à 100 cm;
- la hauteur de la pièce doit être d'au moins 220 cm;
- résistance minimale au feu des portes - 30 minutes, des murs - 75 minutes;
- la présence d'une ventilation de qualité;
- la présence de portes et fenêtres donnant sur la rue.
Il est préférable d'équiper une chaufferie chambre séparéemais le blocage d'une salle appropriée est également autorisé. À l'intérieur, il doit être fini avec des matériaux incombustibles. Les carreaux de céramique sont les mieux adaptés à ces fins.
Préparation de l'installation d'un système à vapeur
Pour bien chauffer à la vapeur, vous devez commencer par la préparation du projet. Son développement est une tâche difficile, qui est mieux résolue par des spécialistes. Dans le projet terminé, de nombreux points doivent être pris en compte.
Tout d'abord, le calcul des charges thermiques sur chacun des locaux et sur l'ensemble du bâtiment est effectué. Une source de vapeur est sélectionnée et le mécanisme et le degré d'automatisation du système sont déterminés.
De plus, la consommation de vapeur est nécessairement déterminée, sur la base de cela, l'équipement et le schéma d'utilisation sont sélectionnés. Une fois le projet prêt, vous pouvez commencer à élaborer un plan d'installation.
Pour sa mise en œuvre, un plan de construction sera nécessaire, sur lequel les emplacements des équipements sont appliqués. Ils commencent généralement par une chaudière. Son emplacement est déterminé. Si le système a circulation naturelle, la chaudière doit être inférieure au niveau de la batterie.
Dans ce cas, il est généralement abaissé dans le sous-sol ou le sous-sol, de sorte que le condensat peut s'écouler seul vers l'appareil. Ensuite, la disposition de l'ensemble du système de chauffage est appliquée au plan de la maison. De plus, tout l'équipement nécessaire est noté.
Les experts conseillent d'effectuer cette opération directement "sur place", en se trouvant dans la pièce où se trouvera l'équipement. C'est le seul moyen de remarquer et de prendre en compte toutes les saillies et obstacles qui devront être encerclés.
Toutes les transitions et tous les angles sont nécessairement marqués sur le diagramme. Une fois terminé, vous pouvez procéder au calcul de la quantité de matériel nécessaire à sa mise en œuvre. Encore une fois, il convient de prêter attention à l'importance du bon choix d'équipement.
Le système de vapeur est potentiellement accidentellement dangereux, vous ne devez donc pas économiser sur les matériaux et les appareils. Tout doit être de haute qualité et certifié, sinon de graves problèmes ne peuvent être évités.
Technologie d'installation de chauffage à vapeur
Commencez les travaux avec l'installation d'une chaudière de chauffage. Il est monté dans une pièce préparée sur une base en béton. Dans certains cas, une petite fondation distincte est préparée pour l'équipement.
L'appareil est installé sur la base strictement horizontalement, l'exactitude est vérifiée par le niveau du bâtiment. Les erreurs constatées sont immédiatement éliminées.
La chaudière placée sur la base est reliée au système d'échappement. La connexion doit être solide et complètement étanche.
La prochaine étape est la suspension des radiateurs. Pour ce faire, aux endroits indiqués sur le schéma d'installation, des crochets spéciaux sont enfoncés dans le mur, sur lequel les batteries sont montées. S'il est prévu d'utiliser des tubes à ailettes, ils sont fixes.
La force des émetteurs de chaleur est vérifiée. Ensuite, vous pouvez commencer à équiper le vase d'expansion. Il est fixé au point le plus haut à une petite distance de la chaudière, il est préférable de garder cette distance aussi petite que possible.
Vous pouvez maintenant installer un groupe de dispositifs de contrôle. Ils sont montés à la sortie de la chaudière. Au minimum, un manomètre et une soupape de décharge doivent être installés ici.
Tout l'équipement installé est interconnecté par des tuyaux. La méthode de connexion dépend du matériau à partir duquel ils sont fabriqués. Dans tous les cas, l'exactitude et la fiabilité des connexions effectuées doivent être soigneusement vérifiées.
Pour les systèmes ouverts, un réservoir de collecte des condensats est installé à la fin de la ligne et une pompe est montée. Le tuyau qui va de celui-ci à l'appareil de chauffage doit avoir un diamètre plus petit que les autres tuyaux.
La chaudière à vapeur est raccordée au circuit de chauffage. En même temps, toutes les vannes d'arrêt et tous les filtres nécessaires doivent être installés de manière à retenir les grosses particules de saleté pouvant être contenues dans l'eau.
Si l'équipement fonctionne au gaz, la conduite de carburant est connectée. Les tuyaux flexibles ne sont pas autorisés dans ce cas - uniquement l'eye-liner rigide.
Ensuite, vous pouvez effectuer un test. Pour ce faire, de l'eau est versée dans le circuit, après quoi l'équipement est mis en service. Tout d'abord, à la température de fonctionnement minimale, elle augmente progressivement, tout en surveillant le bon fonctionnement et l'intégrité du système.
Si les moindres défauts sont identifiés, l'équipement est arrêté et tous les dysfonctionnements de son fonctionnement sont éliminés.
Conclusions et vidéo utile sur le sujet
Comment convertir un poêle en chaudière à vapeur:
Le principe de fonctionnement d'une chaudière à vapeur:
Chauffage vapeur fait maison:
Le chauffage à vapeur est un moyen très simple et économique de chauffer une maison. Beaucoup sont attirés par sa perte de chaleur minimale, son rendement élevé et son faible entretien.
Cependant, il faut se rappeler que le chauffage à la vapeur est potentiellement dangereux, et une urgence dans ce cas peut entraîner de graves blessures. Par conséquent, il est nécessaire de prendre son calcul et son arrangement au sérieux.
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Bien qu'un tel système de chauffage soit plutôt rare, j'ai décidé récemment de l'installer dans ma maison de campagne et ne l'ai pas regretté. Tout d'abord, c'est très pratique, car les pièces se réchauffent beaucoup plus rapidement qu'avec le chauffage à eau. Deuxièmement, il n'est pas cher, les coûts d'installation sont minimes et les économies futures sont perceptibles. Pour une résidence d'été, c'est la meilleure option, car il est beaucoup plus facile et plus rapide d'évacuer les condensats du système de conservation que de préparer le circuit d'eau pour l'hivernage.
Ce n'est pas pour rien que le chauffage à vapeur a été abandonné dans le monde entier. Cette solution n'est pas optimale. C'est aussi cher et dangereux.