Паровое отопление своими руками и котлы для частного дома

В частных домах для обогрева чаще применяют водяные контуры, но паровое отопление также имеет немало преимуществ, поэтому может быть рассмотрено в качестве варианта отопительной системы загородного дома. Несмотря на сложности устройства такого обогрева, в некоторых случаях эти системы оказываются более экономичными и выгодными, чем традиционные водяные контуры.

Паровое отопление и что это?

При закипании воды выделяется водяной пар, который имеет большое количество тепловой энергии. Передача энергии окружающей среде происходит в момент конденсации, иными словами, при переходе воды из парообразного состояния в жидкое.

В паровом отоплении применяется тот же принцип. Вода, закипающая в котле, подается по трубам в отопительные приборы, конденсируется в них и отдает тепло. После этого теплоноситель, перешедший в жидкое состояние, подается по трубам в специальный накопитель. Оттуда жидкость самотеком или принудительно попадает в котел.

Плюсы и минусы парового отопления

Паровое отопление в частном доме дает следующие преимущества:

1. Небольшие расходы на устройство. Экономичность в процессе использования. Систему можно сделать от обычной печи, что особенно актуально для населенных пунктов без газификации.
2. Поскольку теплоноситель не замерзает, систему можно применять в постройках сезонного проживания.
3. Эффективность обогрева помещений повышается за счет излучения тепловой энергии и конвекции.
4. Для сборки системы можно применять небольшие радиаторы и трубы малого сечения, что позволяет сэкономить на материалах.
5. Пар быстро попадает в каждую точку отопительной системы, независимо от ее сложности и размеров дома.
6. Быстрый прогрев помещений – дополнительное преимущество.
7. Коэффициент теплопередачи очень высокий, поэтому тепловые потери сводятся к нулю.
8. Такие системы можно применять в комплексе с теплыми полами.

Перед тем как провести паровое отопление, нужно изучить его минусы. Недостатки парового отопления заключаются в следующем:

• при циркуляции по контуру пар создает шум (для снижения уровня шума медные трубы прокладывают внутри стен, а котел ставят в отдельном помещении);
• отопительные приборы и трубы могут нагреваться до температуры выше 100°С, что повышает вероятность ожогов при прикосновении к батареям (в связи с этим рекомендуется закрывать радиаторы и трубы защитными экранами);
• при прорыве возникает опасная аварийная ситуация, потому что теплоноситель имеет очень высокую температуру;
• для сборки контура понадобятся дорогостоящие медные или оцинкованные трубы (это нужно учесть, подсчитывая, сколько стоит провести паровое отопление);
• система подвержена коррозии, поэтому срок ее службы небольшой;
• сложно регулировать температуру в помещениях (для этого приходится проветривать комнаты или сократить количество топлива, что довольно сложно).

Характеристика и схема устройства

Внутри отопительной паровой системы может быть разное давление. В зависимости от этого она бывает следующих видов:

1. С высоким давлением свыше 0,07 МПа.
2. С низким давлением менее 0,07 МПа.
3. Вакуум-паровая система имеет давление не ниже 0,1 МПа.

Схема парового отопления может быть с закрытым и открытым контуром. Открытые контуры с низким давлением взаимодействуют с атмосферным воздухом. Герметичные закрытые системы более долговечные.

Чаще всего в частном доме делают замкнутые системы с возвратом теплоносителя самотеком в котел. Обычно используют верхнюю разводку трубопроводов. Если применяется контур с нижней разводкой, то трубы укладывают с уклоном в направлении движения пара для снижения шума. В месте отведения конденсата делают гидрозатвор в виде петли для защиты от попадания пара в магистраль конденсации.

Важно! В паровых системах поддерживают скорость пара в пределах 0,14 м/с, но не выше этого значения. В противном случае пар будет захватывать частицы конденсирующейся влаги, издавая сильный шум и повышая вероятность гидроударов.

Реже применяют комбинированную разводку с прокладкой трубопроводов под полом среднего или последнего этажа. В таком случае просвет возвратной магистрали полностью закрывается конденсатом.

При давлении в сети выше 0,02 МПа применяют только открытые контуры. В них удаление воздуха происходит через конденсационный накопитель. Для защиты от утечек пара устанавливаются гидрозатворы или конденстоотводчики. С целью перекачки жидкости для парового отопления из накопителя в теплообменник используется насос. Благодаря этому накопитель можно установить ниже теплообменника.

На заметку! Паровые системы так же, как и водяные, бывают однотрубные и двухтрубные. Первый вариант подходит для одноэтажных домов с площадью не более 80 м². Второй вариант можно использовать в двухэтажных домах.

Котлы для устройства парового отопления

В качестве источника тепловой энергии в таких системах может использоваться дровяная печь или специальный котел для парового отопления. В случае использования печи нужно заранее рассчитать и запроектировать теплообменник. По сути, это змеевик из металлических труб, встраиваемый в конструкцию печи. Для выработки 9 кВт тепловой энергии понадобится теплообменник с поверхностью площадью 1 м². При увеличении площади постройки повышаются габариты теплообменника.

Для устройства парового отопления в частном доме не применяют промышленные паровые котлы на газе. Для этих целей подходят водотрубные модели нагревательного оборудования, потому что они самые эффективные. Но также можно применять дымогарные, жаротрубные и комбинированные модели котлов.

Также для парового обогрева дома можно использовать самодельный котел, работающий на отработанном масле. Однако этот вариант более приемлем для обогрева подсобных помещений, например, гаража. В продаже есть котлы, которые работают на природном газе, жидком или твердом топливе, а также комбинированные агрегаты. Кроме этого, есть электрические модели котлов, которые выгодно использовать в комплексе с двухтарифными счетчиками.

Важно! На котельном оборудовании обязательно должен быть установлен манометр.

Расчет мощности котла

Перед тем как сделать паровое отопление, рассчитывают мощность котла. Для этого нужно знать отапливаемую площадь.

При выборе мощности нагревательного оборудования с учетом площади отопления придерживаются следующих правил:

1. Для дома площадью 60-200 м² достаточно котла мощностью 25 кВт.
2. В постройках площадью 200-300 квадратов применяют котлы на 25-35 кВт.
3. Для сооружения квадратурой 300-600 м² подойдет котел на 35-60 кВт.
4. Дома площадью 600-1200 м² обогревают котлом с мощностью 60-100 кВт.

Важно! Для точного расчета мощности нагревательного оборудования руководствуются принципом, что на каждые 10 м² отапливаемой площади нужна мощность котла в 1 кВт.

Устройство парового отопления в индивидуальном доме

При сборке системы учитывайте габариты дома, расположение и число радиаторов, а также наличие запорно-регулирующей арматуры и других элементов. Насос для парового отопления подбирают так, чтобы он обеспечивал эффективное движение теплоносителя в системе.

Составляющие паровой системы

Для сборки парового отопления понадобятся следующие составляющие элементы:

• нагревательный прибор (котел);
• трубы для прокладки контура;
• отопительные приборы (радиаторы);
• запорно-регулирующая арматура;
• расширительный бак;
• насосное оборудование;
• контрольно-измерительные приборы.

Монтаж системы

После изготовления проекта и закупки необходимых комплектующих приступают к сборке системы в такой последовательности:

1. Для начала нужно подготовить места установки оборудования. На стеновой поверхности закрепляются кронштейны под радиаторы. На них навешиваются отопительные приборы, которые должны устанавливаться под оконными проемами для формирования тепловой завесы и уменьшения теплопотерь через остекленные поверхности.
2. После этого на бетонное основание монтируем парогенератор. На пол стелим жаростойкое покрытие. Котел лучше установить в подвале, поскольку водяной пар поднимается вверх. В случае одновременного устройства теплых полов рекомендуется применять двухконтурный котел, который устанавливается выше пола первого этажа.
3. Расширительный бак монтируется в наивысшей точке системы. Он подключается к магистральному трубопроводу между парогенератором и отопительными приборами. Профессионалы советуют устанавливать расширительную емкость открытого типа как можно ближе к котлу.
4. Приступаем к сборке трубопровода. Разводку начинаем вести от парогенератора. Трубы подводим к первому радиатору, выполняем его подключение, соединив необходимые входы и выходы. Последовательно подключаем все последующие радиаторы, не забывая делать уклон магистрального трубопровода (3 мм на каждый погонный метр).
5. На обратной магистрали перед котлом устанавливаем накопительный бак для сбора конденсата. От него трубопровод с уклоном должен идти в нагревательное оборудование.
6. Замыкаем магистральный трубопровод на котле отопления. Перед входом в нагревательное оборудование устанавливаем фильтр и циркуляционный насос. При этом участок трубы от насоса до котла должен иметь меньшее сечение, чем остальной трубопровод.
7. На выходе из котла монтируется манометр и предохранительный клапан.
8. На обратке контура обязательно устанавливается кран для слива/залива теплоносителя в случае ремонта системы, ее обслуживания и перерыва в отопительном сезоне.
9. После сборки проводим проверку работоспособности отопительного контура.

Несмотря на эффективность и дешевизну парового отопления, его редко используют для обогрева жилых домов из-за опасности аварийных ситуаций, риска ожогов, а также сложности регулировки температуры в отдельном помещении.