Ogrzewanie parowe w prywatnym domu oraz w wiejskim domu na podstawie pieca lub kotła

Wydajne ogrzewanie domu jest jednym z najważniejszych zadań każdego właściciela domu. Ciekawym rozwiązaniem tego problemu może być system ogrzewania parowego, którego zasady działania i urządzenia różnią się od zwykłych obiegów wodnych.

To nie jest najłatwiejsza opcja, z własnymi mocnymi i słabymi stronami. Porozmawiamy o zasadach urządzenia i organizacji, cechach systemu z parującym płynem chłodzącym. Dowiesz się, jak ustawić ogrzewanie parowe w prywatnym domu i jak prawidłowo go obsługiwać.

Zasada działania systemu parowego

Gdy woda wrze pod stałym ciśnieniem, utrzymuje stałą temperaturę. Para wytwarzana w wyniku takiego wrzenia ma znaczną ilość energii cieplnej. W momencie kondensacji, tj. kiedy para zamienia się w ciecz, energia ta jest uwalniana i przenoszona do środowiska.

Ta zasada jest stosowana w działaniu systemów ogrzewania parowego. Woda w kotle wrze, para przepływa rurami do grzejników, skrapla się i rozstaje z ciepłem, ogrzewając w ten sposób powietrze w pomieszczeniu.

Woda uzyskana w procesie kondensacji nadal przepływa przez rury i wraca do specjalnego zbiornika magazynowego, a następnie wpada do grzejnika naturalnie lub silnie za pomocą pompy.

W zależności od ciśnienia w systemie ogrzewania parowego są one podzielone na:

• para próżniowa;
• niskie ciśnienie;
• wysokie ciśnienie.

W pierwszym ciśnienie jest mniejsze niż 0,1 MPa, w drugim - jeszcze niższe - do 0,07 MPa, w trzecim - więcej niż 0,07 MPa. Otwarte układy niskiego ciśnienia mają dostęp do powietrza z atmosfery, ale można je również zamknąć, tj. całkowicie szczelny.

Ten schemat ilustruje układ ogrzewania parowego. Urządzenie grzewcze powinno być umieszczone niżej niż grzejniki, nachylenie linii kondensatu

Takie systemy zwykle wykorzystują tak zwaną suchą nasyconą parę wodną, ​​która nie zawiera zawieszonych cząstek wody. Ilość pary w układzie znajduje odzwierciedlenie w jego pracy. Jeśli para jest zbyt mała, spowoduje to problemy ze swobodnym odprowadzaniem kondensatu, a zimne powietrze będzie zbierać się na dnie grzejnika.

Wystarczająca objętość pary poprawia proces odpływu kondensatu, który jest wypychany do ścian i spływa po nich w postaci cienkiej warstwy wody.

W systemach zamkniętych woda po skropleniu natychmiast dostaje się do wymiennika ciepła, ale często stosuje się systemy otwarte, w których chłodziwo jest najpierw gromadzone w napędzie, a następnie pompowane do kotła w celu ogrzewania.

Kondensat może całkowicie wypełnić rury, przez które porusza się w celu ogrzewania lub tylko częściowo. Ta ostatnia opcja jest lepsza, ponieważ po wyłączeniu systemu rury w niej pozostaną suche.

Jeśli nośnik ciepła ogrzewania parowego po skropleniu jest przenoszony bezpośrednio do kotła w celu dalszego ogrzewania, system nazywa się zamknięty. Jeśli kondensat jest najpierw gromadzony w zbiorniku, z którego jest pompowany do kotła za pomocą pompy, system jest klasyfikowany jako otwarty

Cechy systemów niskociśnieniowych

Wspólna wersja takiego systemu jest zamknięta, wykorzystując grawitacyjny powrót kondensatu do kotła, który nie wypełnia rur całkowicie, i stosuje się układ górnych rur.

Najpierw system jest napełniany wodą do wymaganego poziomu, po czym rozpoczyna się ogrzewanie. Kondensat spływa ze wspólnego pionu, a gdy osiągnie ustawiony poziom, jest wypychany do kotła.

W tym samym systemie z dolnym okablowaniem zaleca się instalowanie rur o lekkim nachyleniu w kierunku ruchu pary, aby ograniczyć efekty dźwiękowe. Pętla wodna w kształcie pętli jest umieszczona w miejscu odprowadzania kondensatu, co zapobiega przemieszczaniu się pary do linii kondensacji.

Prędkość par w takich systemach powinna być umiarkowana, nie większa niż 0,14 m / s. W przeciwnym razie para będzie również wychwytywać cząsteczki wilgoci zgromadzone na ścianach. W rezultacie system pracuje z dużym hałasem, zwiększając ryzyko uderzenia wodnego.

Połączone okablowanie, tj.połączenie górnego i dolnego okablowania, stosowane, gdy rury są układane pod podłogą górnej lub środkowej podłogi domu. Prześwit rur, przez które woda jest zawracana do kotła, w tym przypadku zostanie zamknięty przez kondensat.

Jeżeli ciśnienie w układzie przekracza 0,02 MPa, należy je otworzyć. Powietrze jest usuwane przez zbiornik kondensatu, a aby zapobiec wydostawaniu się pary z systemu, zainstalowano odwadniacz lub odwadniacz. Woda jest pompowana z akumulatora do wymiennika ciepła za pomocą pompy, co pozwala na zainstalowanie akumulatora poniżej poziomu, na którym znajduje się wymiennik ciepła.

Nośnik ciepła do ogrzewania prywatnego domu z kotłownią jest ogrzewany w wymienniku ciepła znajdującym się w kotłowni. Po osiągnięciu temperatury roboczej para przenosi się do kolektora, dzieląc przepływ na dwa obwody: do głównych pomieszczeń i do kotłowni (+)

Ocena zalet i wad

Co to jest dobry system ogrzewania parowego? Jest stosunkowo łatwy do wykonania nawet na bazie tradycyjnego pieca opalanego drewnem. Jest to szczególnie prawdziwe w obszarach, gdzie nie ma scentralizowanych dostaw gazu, a drewno opałowe lub inne paliwa stałe są łatwo dostępne.

Para jako nośnik ciepła znacznie wyprzedza wodę. Szybkość ocieplania pomieszczeń jest trzykrotnie wyższa. Ponadto system ogrzewania parowego może prawie nie zawieść podczas zimowego chłodu z powodu braku ogrzewania.

Jeśli piec wypali się, woda z systemu zostanie zebrana w zbiorniku lub wymienniku ciepła, a rury i grzejniki pozostaną puste. W przypadku podgrzewania wody zamarzanie płynu chłodzącego, którym wypełniony jest cały obwód, jak wiadomo, prowadzi do pęknięcia rury.

Wreszcie wymiary grzejników parowych powinny być znacznie mniejsze niż w systemach wodnych, ponieważ ilość energii cieplnej z tego wynikającej wzrasta kilkakrotnie. To nieznacznie obniży koszty instalacji systemu grzewczego w domu.

Ozdobne kratki do grzejników parowych to nie tylko element wystroju wnętrz, ale także środek ochrony przed poparzeniem

To kończy listę zalet systemu parowego i możemy przejść do jego wad, które są dość znaczące:

• wysokie ryzyko poparzenia;
• zwiększony poziom hałasu podczas pracy;
• trudności z dostosowaniem systemu;
• potrzeba zakupu drogich rur itp.

Normy bezpieczeństwa nie zalecają ogrzewania parowego w pomieszczeniach mieszkalnych, ponieważ stwarza ono wysokie ryzyko dla zdrowia i życia ludzi mieszkających w domu.

Tak więc temperatura pracy grzejników będzie bardzo wysoka, jeśli ich dotkniesz, możesz poważnie się poparzyć. Dlatego wszystkie grzejniki będą musiały być zamknięte niezawodnymi dekoracyjnymi kratkami.

Konwencjonalne rury PCV do takiego systemu nie będą działać, ponieważ muszą wytrzymać wysokie ciśnienie i temperaturę przekraczającą 100 stopni. Te same wymagania dotyczą innych elementów systemu. Rury grzewcze parowe powinny być miedziane lub wykonane ze stali ocynkowanej.

Rury miedziane to idealna, ale wcale nie tania opcja komunikacji w systemach ogrzewania parowego. Aby połączyć te rury, potrzebujesz spawarki

W każdym razie tego momentu nie można nazwać budżetem. Kwestie bezpieczeństwa powinny być traktowane jak najbliżej. Wszelkie prace instalacyjne, na przykład spawanie rur miedzianych, będą wymagać najwyższej jakości wykonania. W przypadku zerwania połączenia i ujścia strumienia pary do otworu, jeden z lokatorów w domu grozi poważnymi poparzeniami.

Rury ze stali nierdzewnej są w stanie wytrzymać tak typowe obciążenia systemów ogrzewania parowego, jak wysoka temperatura i wysokie ciśnienie w systemie

Kolejną wadą ogrzewania parowego jest zwiększony poziom hałasu. Aby rozwiązać ten problem, grzejniki muszą być poprawnie zainstalowane. Są zawieszone na specjalnych wspornikach przeciwhałasowych. Kocioł lub piekarnik najlepiej umieścić w oddzielnym pomieszczeniu.Ponadto w grubości ścian można umieścić rury miedziane, co również obniży poziom hałasu.

Wreszcie, kontrola temperatury ogrzewania w pomieszczeniach z ogrzewaniem parowym jest trochę trudna. Nie można zainstalować termostatu i po prostu zmniejszyć ilość pary. Konieczne jest zmniejszenie ilości paliwa, co nie zawsze jest łatwe, lub wentylacja pomieszczeń. Przed rozpoczęciem prac nad instalacją systemu ogrzewania parowego należy wziąć pod uwagę wszystkie te punkty.

Projektowanie systemu ogrzewania parowego

Nawet w małym pokoju najlepiej zaprojektować projekt. System „losowy” z wysokim prawdopodobieństwem wkrótce będzie wymagał przeróbek, a papierowy schemat natychmiast zidentyfikuje słabości i je poprawi.

Na przykład, aby stworzyć system z naturalną cyrkulacją chłodziwa, wymiennik ciepła i odpowiednio urządzenie grzewcze powinny znajdować się w najniższym punkcie domu.

Rury pary i kondensatu w systemach grzewczych z naturalnym rodzajem ruchu chłodziwa są ustawione z nastawieniem w kierunku jego ruchu (+)

Oznacza to, że piec lub kocioł musi znajdować się pod wszystkimi grzejnikami, a także rurami, które nie stoją pionowo, ale poziomo lub pod kątem do pionu.

Jeśli grzejnik nie może być umieszczony w ten sposób (w domu nie ma piwnicy, piwnica jest wykorzystywana do innych celów itp.), Zaleca się ogrzewanie z wymuszonym obiegiem.

Schemat pokazuje system grzewczy z wymuszonym obiegiem. Do jego instalacji potrzebujesz pompy obiegowej i zbiornika magazynowego

Dlatego w obieg grzewczy pary musisz włączyć pompę, która pompuje wodę do wymiennika ciepła. Ważnym punktem w projekcie systemu grzewczego jest procedura podłączenia grzejników. Połączenie szeregowe lub tak zwany system jednorurowy polega na połączeniu wszystkich grzejników w kolejności.

W rezultacie płyn chłodzący będzie się kolejno przemieszczał przez system, stopniowo chłodząc. Jest to ekonomiczna opcja połączenia, która jest łatwiejsza w instalacji i tańsza kosztem.

Ale ucierpi równomierność ogrzewania za pomocą tej metody, ponieważ pierwszy grzejnik będzie najgorętszy, a ostatni nośnik ciepła dotrze w już częściowo schłodzonym stanie.

Podłączenie grzejników jednoprzewodowe, jak widać na tym schemacie, wymaga instalacji szeregowej. W ostatnim grzejniku płyn chłodzący wchodzi już ochłodzony

Rozwiązanie jednorurowe może być dopuszczalne tylko w przypadku podłączenia ogrzewania parowego na wsi lub w małym domu na powierzchni mniejszej niż 80 metrów kwadratowych. m. A w przypadku przestronnego domku lub dwupiętrowego budynku bardziej odpowiedni jest system dwururowy, w którym grzejniki są połączone równolegle.

Schemat jednorurowy zapewnia jednoczesny, ale nie sekwencyjny przepływ chłodziwa do każdego grzejnika, a pomieszczenia są ogrzewane bardziej równomiernie. Ale w przypadku obwodu dwururowego do każdego grzejnika trzeba będzie podłączyć dwie rury: bezpośrednią i „powrotną”.

Taki system jest trudniejszy do wdrożenia i będzie kosztował nieco więcej niż przy instalacji systemu z pojedynczą rurką. Jednak ogromna większość systemów podgrzewania wody jest wykonana zgodnie ze schematem dwururowym, pomimo trudności i działa dość skutecznie.

Ten schemat pokazuje dwururowy system instalacji grzejników parowych. Każdy grzejnik jest podłączony do wspólnego pionu i ma rurę powrotną, co zapewnia równomierne rozprowadzenie chłodziwa

Jeśli planujesz użyć pieca opalanego drewnem jako źródła ciepła, powinieneś natychmiast obliczyć i zaprojektować specjalny wymiennik ciepła. Wygląda jak cewka spawana z metalowych rur. Ten element jest wbudowany bezpośrednio w projekt pieca i nie jest instalowany osobno.

Dlatego projekt nowego pieca należy również rozważyć na etapie projektowania.Możesz użyć istniejącego piekarnika, ale trzeba będzie go częściowo zdemontować, aby zamontować wymiennik ciepła w środku.

Aby uzyskać 9 kW ciepła, wymagany jest wymiennik ciepła o powierzchni około jednego metra kwadratowego. Im większy obszar ogrzewany, tym większe powinny być wymiary wymiennika ciepła.

Jeśli ma ogrzewać pomieszczenie za pomocą kotła, wszystko jest nieco łatwiejsze: musisz go kupić i zainstalować. Zwykle do ogrzewania parowego w domu zaleca się wziąć model kotła z rurą wodną, ​​ponieważ jest najbardziej skuteczny.

Chociaż modele z rurami ogniowymi, wypełnionymi dymem lub kombinowane z rurami dymowymi mogą być również całkowicie akceptowalną opcją.

Czasami do organizacji wykorzystania ogrzewania parowego domowy kociołw którym spala się zużyty olej. Ale ta opcja jest uważana za odpowiednią do użytku w pomieszczeniach gospodarczych, na przykład w garażu. W przypadku budynku mieszkalnego ta opcja nie jest zbyt dobra.

Montaż na podstawie pieca na drewno

Jeśli projekt zostanie opracowany, nadszedł czas, aby zaopatrzyć się w odpowiednie materiały i narzędzia. Oblicz wymaganą liczbę elementów systemu pozwoli na wcześniej skompilowany projekt.

Wszystkie zwoje, połączenia, trójniki, miejsca instalacji chłodnicy itp. Powinny być na nim zaznaczone. Ponadto należy zakupić obejmy do rur, a także wsporniki, na których zostaną zainstalowane grzejniki.

Kocioł systemu ogrzewania parowego, ustawiony na podstawie pieca opalanego drewnem, jest zainstalowany bezpośrednio w nim. Przewody pary i kondensatu są podłączone do kotła

Długość rur jest również obliczana zgodnie ze schematem. W razie potrzeby w celu zmniejszenia ciśnienia pary w układzie potrzebny jest zawór redukujący ciśnienie. Potrzebna jest hydrauliczna żaluzja, aby umożliwić całkowite opróżnienie systemu w celu czyszczenia, konserwacji lub naprawy.

Przed każdym grzejnikiem zaleca się zainstalowanie zaworu odcinającego, który wyłączy go w celu naprawy, płukania lub wymiany. Zainstalowany również na grzejnikach Dźwigi Mayevskynadmuchać powietrze do układu. Chociaż para jest substancją gazową, a nie ciekłą, obecność powietrza w układzie może negatywnie wpłynąć na jego skuteczność.

Aby proces kondensacji zachodził dokładnie w grzejnikach, a nie w napędzie lub pionie, zaleca się zamontowanie trójnika z ogranicznikiem na wylocie, przez który przepłynie tylko woda. Jeśli planujesz zainstalować system z wymuszonym obiegiem, potrzebujesz pompy obiegowej. Ponadto potrzebujesz pojemnika do gromadzenia skroplonej wilgoci.

Systemy grawitacyjne nie potrzebują takich urządzeń. Ale rura, przez którą woda jest kierowana do wymiennika ciepła, powinna być wystarczająco szeroka, aby zapewnić szybki ruch cieczy w celu dalszego ogrzewania.

Brak zaworu redukującego ciśnienie w układzie ogrzewania parowego, którego urządzenie pokazano na schemacie, może prowadzić do poważnych uszkodzeń z powodu nadciśnienia

Oprócz zwykłego narzędzia instalacyjnego na pewno potrzebujesz spawarki złącza rur miedzianych. Konstrukcje stalowe ocynkowane mają zwykle połączenia gwintowe, które należy dokładnie uszczelnić. Jeśli planujesz zainstalować ogrzewanie parowe z pieca, będziesz musiał zacząć od produkcji wymiennika ciepła.

Parowy wymiennik ciepła wbudowany w piec opalany drewnem składa się z układu pustych metalowych rur, przez które przepływa woda. Element może mieć dowolny kształt odpowiadający rozmiarowi i kształtowi pieca

Gotuje się z metalowych rur o grubości 2,5-3 mm lub nawet nieco grubszych. Wymiennik ciepła może być wykonany zarówno w postaci cewki, jak i dowolnej innej postaci. Najważniejsze, że urządzenie mieści się w środku piec na drewno, a także tak, aby jego powierzchnia była wystarczająco duża, aby podgrzać wodę i wytworzyć parę.

Jakość spawania wymiennika ciepła powinna być bez przesady idealna.Niedopuszczalne są nawet mikroskopijne groty w szwach, ponieważ urządzenie będzie narażone na wysokie ciśnienie gorącej pary. Po zakończeniu montażu wymiennika ciepła należy sprawdzić każdą spoinę.

Aby to zrobić, najpierw wszystkie szwy są rozmazane białą kredą. Następnie jeden z otworów wymiennika ciepła jest zamykany, a nafta jest wlewana do drugiego, aż urządzenie zostanie napełnione do góry. Teraz musisz trochę poczekać, a następnie ocenić stan szwów. Jeśli są pęknięcia, nafta przecieka przez nie, aw takich miejscach kreda ciemnieje.

Zidentyfikowane wady są korygowane, a następnie test jest powtarzany w celu sprawdzenia integralności urządzenia. Teraz należy go umyć, a następnie rozpocząć układanie pieca opalanego drewnem. Wymiennik ciepła jest niezawodnie wbudowany w palenisko, a rury wejściowe i wyjściowe są dodawane do rur, które są następnie używane do podłączenia wymiennika ciepła do systemu grzewczego domu.

Układanie pieca kończy się w zwykły sposób dla takich konstrukcji. Następnie rury i grzejniki systemu grzewczego są instalowane zgodnie z wcześniej opracowanym projektem. Najpierw grzejniki są instalowane za pomocą wsporników, które pochłaniają hałas z działania ogrzewania parowego.

Kurki Mayevsky są zainstalowane na każdym grzejniku, aby umożliwić uwolnienie powietrza. Będziesz potrzebował jeszcze jednego kranika niż grzejników, ponieważ musisz zainstalować jeden wspólny kran na samym początku systemu. Przed kranem umieszczono również zawór redukujący ciśnienie oraz jednostkę redukującą i chłodzącą.

Na koniec, jeśli przewiduje to projekt, zainstaluj napęd na chłodziwo i pompa obiegowa. W przypadku systemów zaprojektowanych z cyrkulacją naturalną, a nie wymuszoną, zbiornik i pompa nie są potrzebne. Ale rura prowadząca do wymiennika ciepła musi mieć niewielkie nachylenie około 3 mm na metr.

Nowoczesne kotły do ​​ogrzewania parowego w domu są niezawodnymi urządzeniami działającymi na różne paliwa i wyposażonymi w zautomatyzowane systemy sterowania

Systemy z kotłem parowym są montowane w przybliżeniu w ten sam sposób: zgodnie z projektem i dostosowane do funkcji wyposażenia. Na przykład zawór redukujący ciśnienie i chłodnica najprawdopodobniej nie są potrzebne, ponieważ system kontroli ciśnienia i temperatury pary jest już zintegrowany z kotłem.

Kilka przydatnych wskazówek

Podczas instalowania systemu ogrzewania parowego należy pamiętać, że wszystkie jego elementy muszą wytrzymać wysokie temperatury, ponad 100 stopni. Na przykład konwencjonalny ekspander membranowy jako pojemność rezerwowa w przypadku wzrostu objętości płynu chłodzącego nie będzie działał, ponieważ jego maksymalna wartość wynosi 85 stopni.

Komin pieca, w którym wbudowany jest wymiennik ciepła, będzie bardziej zanieczyszczony szybciej niż tradycyjny piec. Dlatego kominiarz trzeba planować i wykonywać częściej.

W razie potrzeby do gotowania można również użyć piekarnika z wymiennikiem ciepła, ale nie jest to zbyt wygodne. W lecie, gdy ogrzewanie nie jest konieczne, piec nie może się zapalić. Będę musiał poszukać alternatywy. Łatwiej jest, jeśli w domu jest osobny wygodny piec do kuchni.

Jak zaprojektować i zmontować system ogrzewania parowego własnymi rękami, opisano szczegółowo. w tym artykulezalecane przez nas do czytania.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Praktyczne doświadczenie w przekształcaniu pieca na drewno w kocioł parowy przedstawiono na tym filmie:

Kontynuacja instalacji ogrzewania parowego znajduje się w tym pliku:

Różnica między wymuszonym a naturalnym obiegiem w systemach grzewczych została szczegółowo opisana tutaj:

Ogrzewanie parowe nie jest najłatwiejszą opcją do wdrożenia autonomicznego systemu grzewczego. Ale przy odpowiednim zaprojektowaniu i instalacji za pomocą pary można skutecznie i stosunkowo niedrogo zapewnić domowi niezbędną ilość ciepła.

Skomentuj informacje, które przesłaliśmy do rozpatrzenia.Zadawaj pytania, dziel się przydatnymi informacjami i zostawiaj zdjęcie na temat artykułu. Poniżej znajduje się blokowy formularz przeznaczony do wysyłania i komunikacji.