Паровое отопление своими руками и котлы для частного дома

Проектирование системы парового отопления

Даже для небольшого помещения лучше всего составить проект. Система, сделанная на “авось” с большой долей вероятности вскоре потребует переделки, а составленная на бумаге схема позволит сразу же выявить слабые места и исправить их.

Например, для того, чтобы создать систему с естественной циркуляцией теплоносителя, теплообменник, а соответственно, и нагревательный прибор, следует расположить в самой нижней точке дома.

Паропровод и конденсатопровод систем отопления с естественным типом движения теплоносителя устраивают с уклоном в сторону его движения (+)

Это значит, что печь или котел должны стоять ниже всех радиаторов, а также труб, которые стоят не вертикально, а горизонтально или под углом к вертикали.

Если разместить нагревательный прибор таким образом не получается (в доме отсутствует подвал, подвал использован для других целей и т.п.), следует отдать предпочтение отоплению с принудительной циркуляцией.

На схеме изображена система отопления с принудительной циркуляцией. Для ее монтажа понадобится циркуляционный насос и накопительный бак

Поэтому в схему парового отопления необходимо включить насос, который будет нагнетать воду в теплообменник. Важный момент в проектировании отопительной системы – порядок подключения радиаторов. Последовательное подключение или так называемая однотрубная система предполагает соединение всех радиаторов по порядку.

В результате теплоноситель будет последовательно перемещаться по системе, постепенно остывая. Это экономичный вариант подключения, который и установить проще, и по стоимости выйдет дешевле.

Но равномерность прогрева при таком способе пострадает, поскольку первый радиатор будет самым горячим, а в последний теплоноситель поступит в уже наполовину остывшем состоянии.

Однотрубное подключение радиаторов, как видно из этой схемы, предполагает последовательный монтаж. На последний радиатор теплоноситель поступает уже остывшим

Однотрубное решение может быть приемлемым только при подключении парового отопления на даче или в небольшом доме, на площади менее 80 кв. м. А для просторного коттеджа или двухэтажного строения больше подойдет двухтрубная система, при которой радиаторы подключают параллельно.

Схема с одной трубой обеспечивает одновременное, а не последовательное поступление теплоносителя в каждый радиатор, и прогрев помещений осуществляется более равномерно. Но при двухтрубном контуре к каждому радиатору придется подвести две трубы: прямую и “обратку”.

Такая система сложнее в реализации, да и обойдется это немного дороже, чем при установке однотрубной системы. Впрочем, подавляющее большинство систем водяного отопления выполнено по двухтрубной схеме, несмотря на сложности, и функционирует вполне успешно.

На этой схеме показана двухтрубная система монтажа радиаторов парового отопления. Каждый радиатор подключается к общему стояку и имеет обратную трубу, что обеспечивает равномерное распределение теплоносителя

Если в качестве источника тепла предполагается использовать дровяную печь, то следует сразу же просчитать и спроектировать специальный теплообменник. Он выглядит как змеевик, сваренный из металлических труб. Этот элемент встраивается прямо в конструкцию печи, а не устанавливается отдельно.

Поэтому проект новой печи также следует продумать на этапе проектирования. Можно использовать и уже имеющуюся печь, но ее придется частично разобрать, чтобы вмонтировать теплообменник внутрь.

Для получения 9 кВт тепла необходим теплообменник с площадью поверхности около одного квадратного метра. Чем больше отапливаемая площадь, тем больше должны быть размеры теплообменника.

Если отапливать помещение предполагается с помощью котла, то все немного проще: его нужно купить и установить. Обычно для парового отопления в доме рекомендуется брать водотрубную модель котла, как наиболее эффективную.

Хотя жаротрубные, дымогарные или комбинированные дымогарно-жаротрубные модели также могут стать вполне приемлемым вариантом.

Иногда для организации парового отопления используют самодельный котел, в котором сжигают отработанное машинное масло. Но этот вариант считается подходящим для использования в подсобных помещениях, например, в гараже. Для жилого дома такой вариант не слишком хорош.

Паровой котел отопления в частном доме

Паровой котел является альтернативным видом обогрева частных домов и дач. Водяное отопление зданий неправильно называют «паровым» – такая путаница в названиях связана с принципом обогрева многоквартирных домов, где внешний теплоноситель под давлением поступает от ТЭЦ к отдельным домам и передает свое тепло внутреннему носителю (воде), который циркулирует в замкнутой системе.

Паровое отопление в частном доме используется значительно реже других способов обогрева помещений. Экономически оправдано применение котла на даче или загородном доме, когда не предусмотрено круглогодичное проживание, а главную роль в отоплении играет скорость прогрева помещений и простота подготовки к консервации системы.

Возможность монтажа такого оборудования в дополнение к существующему, например, печному, является еще одним преимуществом использования пара в качестве теплоносителя.

В результате кипения воды в котлоагрегате (парогенераторе) образуется пар, который подается в систему трубопроводов и радиаторов. В процессе конденсации он отдает тепло, обеспечивая быстрый нагрев воздуха в помещении, и затем в жидком состоянии возвращается по замкнутому кругу к котлу. В частном доме такой вид отопления может быть реализован в виде одно- или двухконтурной схемы (обогрев и ГВС для бытовых нужд).

По способу разводки система бывает однотрубной (последовательное соединение всех радиаторов, трубопровод проходит горизонтально и вертикально) или двухтрубной (параллельное присоединение радиаторов). Возврат конденсата в парогенератор возможен самотеком (замкнутая схема) или принудительно при помощи циркуляционного насоса (разомкнутая схема).

Схема парового отопления дома включает в себя:

• котел;
• бойлер (для двухконтурной системы);
• радиаторы;
• насос;
• расширительный бак;
• запорно-предохранительная арматура.

Описание парового котла отопления

Ключевым элементом обогрева помещений является парогенератор, конструкция которого включает в себя:

• топку (камера сжигания топлива);
• испарительные трубы;
• экономайзер (теплообменник для подогрева воды за счет уходящих газов);
• барабан (сепаратор для разделения пароводяной смеси).

Котлоагрегаты могут работать на различных видах топлива, но лучше для частных домов использовать паровой бытовой котел с возможностью перехода с одного типа на другой (комбинированный).

Эффективность и безопасность такого обогрева помещений зависит от грамотного подхода к выбору парогенератора. Мощность котлоагрегата должна быть соизмерима с его задачами. Например, для создания оптимального микроклимата в доме, площадью 60-200м 2. необходимо купить котел мощностью от 25кВт. В бытовых целях эффективно использовать водотрубные агрегаты, которые являются более современными и надежными.

Самостоятельный монтаж оборудования

Работы проводятся поэтапно, в определенном порядке:

1. Составление проекта с учетом всех деталей и технических решений (длина и количество труб, тип парогенератора и место его установки, расположение радиаторов, расширительного бака и запорной арматуры). Этот документ должен быть обязательно согласован с органами госконтроля.

2. Монтаж котла (производится ниже уровня радиаторов для обеспечения продвижения пара вверх).

3. Разводка труб и установка радиаторов. При прокладке на каждый метр должен быть установлен уклон около 5 мм. Монтаж радиаторов осуществляют с помощью резьбового соединения или сварки. В отзывах о паровой системе отопления опытные пользователи рекомендуют установить краны для устранения проблем при возникновении воздушных пробок и облегчения последующей эксплуатации.

4. Монтаж расширительного бака проводят на 3 метра выше уровня парогенератора.

5. Обвязка котлоагрегата должна осуществляться только металлическими трубами одинаковым диаметром с выходами от котла (нельзя использовать переходники). Отопительный контур замыкается в агрегате, при этом желательно установить фильтр и циркуляционный насос. В нижней точке системы необходимо установить узел слива, чтобы легко можно было опорожнить трубопровод для ремонтных работ или консервации конструкции. На котлоагрегат обязательно монтируются необходимые датчики, контролирующие процесс и обеспечивающие безопасность.

6. Тестирование системы парового отопления лучше проводить в присутствии специалистов, которые смогут не только выполнить все процедуры согласно действующим нормам и стандартам, но и устранить какие-либо недочеты и неточности схемы монтажа своими руками.

Хитрый счетчик, сберегающий электроэнергию. Окупается за 2 месяца!Это нужно знать каждому, чтобы сэкономить!

Некоторые технические сведения о паровом отоплении

Каких-то особых отличий, кроме типа теплоносителя, схема парового отопления частного дома по отношению к водяному не имеет. Ее примерный состав можно видеть на приведенном рисунке:

Схема парового отопления частного дома

Источником пара являются специальные котлы. Полученный в них пар, проходя через бойлер (в варианте двухконтурного отопления, когда он используется дополнительно для получения горячей воды), затем поступает в радиаторы, где отдает тепло на обогрев помещения, а получившийся в итоге конденсат возвращается в котел.

Хотя такая схема выглядит достаточно упрощенной, она позволяет понять назначение различных элементов самой системы и ее работу. Основой является отопительный котел, парогенераторы для отопления дома могут работать на любом виде топлива, но выбор конкретного типа (по мощности) зависит от размеров обогреваемого дома и возможности свободного и гарантированного обеспечения горючим.

Выполнено паровое  отопление может быть по-разному и зависит непосредственно от размеров дома. Так, вполне возможно, что дачный или небольшой загородный домик будет обогреваться по однотрубной схеме

А вот схема парового отопления двухэтажного дома, скорее всего, будет двухтрубной с принудительной циркуляцией.

Двухтрубная система отопления с принудительной циркуляцией

У каждого из вариантов есть свои недостатки и достоинства, и выбор любого из них должен подтверждаться проведением необходимых расчетов и обоснований. Единым фактором для таких систем будет используемая жидкость для парового отопления – вода как источник пара.

Установка парового отопления: обзор процесса обустройства

В обзоре процесса обустройства парового отопления мы будем двигаться от простого к сложному. Поэтому первым будет рассмотрен вариант с замкнутой разводкой однотрубного типа, рассчитанной под естественную циркуляцию. А последним – разомкнутый вариант с двухтрубной разводкой, рассчитанный под принудительную циркуляцию теплоносителя. Итак, начнем.

Первая схема: разомкнутый однотрубный вариант

В этом случае печь для парового отопления нам не пригодится: ведь разомкнутый контур на самотеке функционирует лишь в том случае, если генератор пара располагается ниже батарей-конденсаторов.

То есть, монтаж системы начинается с установки особого твердотопливного или газового парогенератора, к выпускному патрубку которого монтируют тройник, для подключения манометра и первичного участка паропровода.

Первичный участок поднимают до уровня потолка и направляют вдоль периметра стен, под уклоном 1,5-2 сантиметра на погонный метр трубы к первой батарее. Причем ввод в батарею оформляют как вертикальный отвод, соединяемый с правым нижним штуцером радиатора.

Далее нужно соединить верхний левый штуцер первой батареи и правый верхний штуцер второго радиатора. С нижними входами проделывается та же операция. И подобным образом соединяют все батареи – от первой до последней. Причем каждая батарея должна располагаться немного ниже предыдущей, с учетом 2-сантиметрового уклона на каждый погонный метр соединяющего радиаторы трубопровода. Иначе никакого самотека не будет.

Конденсатопроводом, по сути, является нижняя ветвь, соединяющая соседние штуцеры радиаторов. Причем от последней батареи отходит отдельный конденсатопровод, подключаемый к баку-испарителю. Разумеется, последний участок должен монтироваться с тем же уклоном.

В итоге, если не учитывать небольшое затруднение с позиционированием парогенератора, а точнее бака-испарителя этого элемента, то данный способ разводки является самой доступной схемой монтажа парового отопления. Причем сборка компонентов осуществляется на резьбовые или обжимные муфты. А основным материалом для строительства паропровода и конденсатопровода является медная труба.

Вторая схема: замкнутый двухтрубный вариант

В этом случае можно использовать самый бюджетный вариант генератора – печь – для  парового отопления дома вполне достаточно той энергии, которую выделяют горящие дрова, торф или уголь, а месторасположение бака-испарителя при разомкнутой разводке может быть любым.

Монтаж системы начинается аналогичным способом. То есть, к выпускному клапану бака-испарителя подсоединяют первый (вертикальный) участок паропровода, переходящий в горизонталь, которую прокладывают под самым потолком вдоль всего периметра жилища.

Батареи- конденсаторы монтируют в нужных местах, соединяя их с горизонтальным участком паропровода вертикальными отводами.

На уровне пола монтируют горизонтальный конденсатопровод, в который отводят сгустившийся пар, собранный из батарей по небольшим вертикальным отводам, соединенным с нижними патрубками.

Конденсатопровод соединяется с накопительным баком открытого или закрытого типа. Причем закрытый бак позволяет усилить давление в системе до 5-7 атмосфер, что, разумеется, сказывается на результативности процесса теплообмена между испарителем и конденсаторами.

От накопительного бака к испарителю идет обычный водопровод с очень горячей водой. И циркуляционный насос принято монтировать именно на этом участке.

В итоге, по степени сложности данная схема не превосходит однотрубную разводку. Правда, двухтрубный вариант с его расширительными баками, циркуляционными насосами и двумя ветками разводки (паропроводом и конденсатопроводом) требует больших усилий на этапе сборки. Но все затраченные усилия компенсируются возросшей эффективностью системы отопления.  При этом технология сборки разводки и основной тип трубного погонажа аналогичны однотрубной системе.

Несколько схем реализации парового отопления

Построить систему парового отопления своими руками несложно, но необходимо знать возможные системы применения и выбрать наиболее подходящую. Есть два важных вопроса, на которые необходимо ответить:

• Однотрубная или двухтрубная будет система
• Разомкнутая или замкнутая разводка

Однотрубная или двухтрубная система

Необходимо определить, какой из двух вариантов труб будет установлен в доме:

• Однотрубная система
• Двухтрубная система

Однотрубная система используется реже, так как в ней очень сложно регулировать поток пара. Установка дополнительного оборудования значительно увеличит первоначальные затраты на отопление.

Двухтрубная система требует большего количества труб, но более проста в установке и эксплуатации. Просто установите термостатический конденсатоотводчик на выходе и регулирующий клапан на входе.

Разомкнутая или замкнутая разводка

Конденсационная жидкость может быть возвращена в нагревательный элемент через один из двух контуров:

В открытой системе конденсат поступает в резервуар под действием силы тяжести. В последнем случае накопленная жидкость перекачивается в нагреватель. Трубы должны быть проложены правильно, а уклон должен поддерживаться таким образом, чтобы вода могла свободно течь.

В закрытой системе необходимо обеспечить достаточную разницу давлений на входе и выходе для протекания жидкости. Это означает, что пароизоляция должна располагаться на гораздо меньшем расстоянии, чем радиаторы.

Приступайте к работе

Установите радиатор под каждым окном. Это позволяет избежать холодных воздушных потоков и быстро нагреть воздушные потоки.

Следующий шаг — выбор и расчет труб для установки.

Очень важно выбрать правильный диаметр: Внутренний объем должен составлять около 2 литров на квадрат. Лучше выбирать изделия диаметром 20-25 мм

Рекомендуется устанавливать котел в подвале, так как пар нагревается вверх. Если напольное отопление должно быть установлено над поверхностью пола, котел должен быть установлен над поверхностью пола.

Если планируется установка напольного отопления, рекомендуется приобрести двухконтурный котел. Отопление дома и подогрев пола должны работать независимо друг от друга. Иногда мастера устанавливают насос у поверхности пола, но такая система менее эффективна и более уязвима.

Установить паровое отопление в частном доме своими руками может каждый, но начинать работу нужно аккуратно. Вам необходимо взвесить все преимущества и недостатки, чтобы сравнить ее с классической системой водоснабжения.

Стоимость оборудования и других компонентов пропорциональна стоимости классической системы горячего водоснабжения. Это делает его доступным для большого числа частных застройщиков. Однако эксперты не советуют устанавливать его в доме, где люди живут постоянно. Он подходит для больших деловых помещений, складов и сельскохозяйственных зданий, а также для больших загородных домов.

Схема гравитационного отопления

Монтаж отопления требует проекта, в котором расписывается схема, оборудование, отмечается эффективность предприятия. Самой простой является система парового отопления в частном доме гравитационного типа. Теплоноситель и конденсат продвигаются по магистрали под действием гравитации.

Монтаж предполагает следующую схему:

• котёл или паровой генератор, в котором находится вода и нагревательный элемент; при создании определённых условий, увеличения температуры и давления, вода быстро закипает, образуя пар;
• паропровод;
• обогревательные приборы;
• отвод конденсатора.

В котле вода преобразуется в пар, который проходит в магистраль. Паропровод устанавливают под наклоном в сторону радиаторов. Под действием гравитации он быстро достигнет обогревательных приборов. В радиаторах пар охлаждается, отдавая тепло. Батареи разогреваются до высокой температуры за короткое время. Рекомендуют подобрать защитные панели для радиаторов, чтобы не получить ожог при соприкосновении с ним.

Охлаждаясь, пар образует конденсат. Его необходимо вывести из радиатора. Для выведения используют отводы. Трубы устанавливают под наклоном к котлу. Под действием гравитации жидкость будет стекать обратно в топку. Процесс циркуляции возобновляется.

Как делают паровое отопление в частном доме своими руками? Система гравитационного парового отопления является закрытой. В ней нет дополнительного оборудования.

Важно правильно подобрать котёл, радиаторы и трубы для магистрали. В частных домах устанавливают отопление низкого давления

Это означает, что на выходе давление пара не должно превышать 170 кг/м2. Первоначальная температура достигает 150 0С.

Для небольшого дома предусматривают однотрубную систему отопления. Пар поочерёдно проходит во все радиаторы, и по этой же трубе возвращается в бойлер. На последнем приборе температура снижается, поэтому рекомендуют сделать в радиаторе дополнительные секции.

Однотрубное устройство парового отопления удешевляет монтаж магистрали, но есть риск возникновения гидроудара. Конденсат может перекрывать выход пара, что приведёт к повышению давления в трубах и отопительных приборах. Может случиться разрыв.

Отводы соединяются с центральным конденсатопроводом. Это труба, по которой жидкость поступает в котёл. Её устанавливают под наклоном к топке.

Источник обогрева может быть различен. Чтобы паровое отопление в частном доме было полностью автономно, выбирают котлы на дровах, угле, солярке, на газе. Для топки оборудуют котельную: рекомендуют выстроить отдельное помещение. Электрический котёл устанавливают в доме. Он компактный, безопасный и эффективный. В этом случае система обогрева не будет автономной. Её работа зависит полностью от подачи электричества.

Радиаторы рекомендуют устанавливать под окнами. Для окна это будет дополнительным обогревом, что предотвратит запотевание стёкол и изменение точки росы. Отопительный прибор должен занимать 70% площади окна. В этом случае тёплый воздух, поднимаясь вверх, создаёт тепловой барьер холодным потокам, которые идут от окна. Если радиаторы будут маленькими, то под ними будут образовываться холодные зоны.

Суть вопроса

Водяное отопление

Некоторые путаются и считают, что на самом деле правильное название такой системы – водяное отопление, а приставка «паровое» осталась с прошлых времен, когда отопление осуществлялось за счет промышленных котельных, которые производили большие объемы пара. На самом деле и сегодня присутствуют котлы, которые обеспечивают отопление помещений при помощи преобразования жидкости в два агрегатных состояния. Сильными сторонами этого решения являются:

• двойная передача тепла – путем конвекции, а также инфракрасного излучения;
• минимальные потери в теплообменнике при передаче энергии от источника;
• высокая надежность;
• отсутствует опасность разморозки системы в холодное время года;
• возможность применения в любое время года;
• продолжительный срок службы без сбоев.

Основные характеристики

При паровом отоплении не устанавливают изделия, сделанные из пластика. При выходе пар имеет температуру более 150 0С. В магистрали температура немного снижается, но трубы и батареи должны выдерживать температуру более 130 0С. Все элементы системы должны быть изготовлены из металла. Радиаторы парового отопления не являются исключением.

В систему пар подаётся под определённым давлением. В частных домах обустраивают паровое отопление с низким давлением, но при этом создаётся существенная нагрузка на трубы и на обогревательные приборы, до 170 кг/м2. Кроме того оборудование должно выдерживать силу гидроудара.

Обогрев будет эффективным, если приборы будут хорошо отдавать тепло. Выбирают оборудование с высокой теплопроводностью. Такими свойствами отличаются металлические устройства. Самыми популярными радиаторами были чугунные батареи. Чугун способен выдерживать высокий температуры, повышенное давление, устойчив к гидроудару, обладает высокой теплопроводностью.

Ещё одна характеристика, которую необходимо учитывать, это устойчивость к окислению. Пар, отдавая тепло, остывает. В радиаторах оседает конденсат. Его выводят из приборов посредством патрубков или байпасов. На стенки приборов действует не только вода, но и соли, которые способствуют окислению материала, что приводит к его разрушению. Выбирают радиаторы, материал которых устойчив к коррозии.

В комнатах небольшого дачного домика не всегда выдерживают определённое дизайнерское решение. Помещения больших современных коттеджей отличаются индивидуальным оформлением, поэтому выбирают радиаторы, которые должны соответствовать интерьеру, не портить его своим внешним видом. Производители изготавливают приборы обогрева для парового отопления, которые могут соответствовать вкусу самого искушённого потребителя.

Какие есть недостатки

Не всем подходит паровой обогрев из-за имеющихся несовершенств.

Разгоряченный пар накаляет батареи так сильно, что можно получить ожоги от прикосновения.

При смешивании пара с водой внутри труб образовывается ржавчина, постепенно засоряющая пространство, повышается вероятность внезапной разгерметизации.

При нарушении стыков наружу вырывается паровой поток, способный нанести сильные ожоги.

Если домовладелец имеет аллергию на пыль, такой обогрев ставить не советуют, из-за ускорения циркуляции воздуха.

Воздушное пространство внутри помещения сильно пересыхает, от чего возможны частые простуды, долго не проходящий кашель.

Выбор труб, строительных материалов для отделки сильно ограничен, так как не каждый тип сырья переносит высокую степень нагрева.

Простая схема подключения исключает регулирование температурного режима. Допускается отдельное включение или выключение частей контура.

Проблемой может стать шумная работа котла.