Ефективното отопление на дома е една от най-важните задачи за всеки собственик на жилище. Интересно решение на този проблем може да бъде система за парно отопление, принципите на работа и структурата на която се различава от обичайните водни схеми.
Това не е най-лесният вариант със своите силни и слаби страни. Ще говорим за правилата на устройството и организацията, характеристиките на системата с парообразен охладител. Ще се научите как да организирате парното отопление в частна къща и как да го управлявате правилно.
Принципът на парната система
Когато водата кипи при постоянно налягане, тя поддържа постоянна температура. Получената пара кипи има значително количество топлинна енергия. В момента на кондензацията, т.е. когато парата се превръща в течност, тази енергия се освобождава и пренася в околната среда.
Този принцип се използва при работата на парните отоплителни системи. Водата кипи в котела, парата преминава през тръбите до радиаторите, кондензира и напуска топлината, като по този начин нагрява въздуха в помещението.
Водата, получена по време на процеса на кондензация, продължава да се движи през тръбите и се връща към специалния акумулатор, а след това се влива в нагревателя по естествен начин или със сила, използвайки помпа.
Според организационните схеми и принципи на устройството, парното и водното отопление са сходни. Те включват подобни структурни елементи. 
Разликата е, че парата постъпва към нагревателните устройства, които по време на кондензация отделят топлината на изпарение и намаляват обема си с коефициент стотици 
По типа на движението на охлаждащата течност, парните системи също се разделят на гравитационни и принудителни, равностойни на водни правила, проявяващи се в сглобяването и организацията. 
Особеностите на конструкцията на парните системи включват повишена устойчивост на топлина, която отоплителните уреди трябва да притежават. В крайна сметка температурата на парата, която влиза в тях, може да достигне + 130º 
В самите парни системи тръбопроводите са различни. Парата се доставя чрез тръбопроводи за пара, които трябва да са по-широки в напречно сечение и по-устойчиви на топлинни ефекти, отколкото кондензатните линии, които прехвърлят конденз към котела 
Съгласно опцията за обратен поток на кондензат за отопление в котела, парните вериги се разделят на отворени и затворени. В първия конденз първо се натрупва в резервоара, след което се транспортира от помпата до котела. В затворен кондензат се премества незабавно към котела 
За да се балансира преносът на топлина във времето и мощността, в парните системи вместо стандартните батерии често се използват регистри с перки 
Паровите отоплителни кръгове са само от затворен тип, тъй като трябва да се изключи изпарението на охладителя извън системата. Обемът на кондензата трябва да се изчисли точно, така че когато парата се охлажда, устройствата не образуват въздушни възглавници, които пречат на движението на парата.
В зависимост от налягането в парната отоплителна система, те се разделят на:
- вакуумна пара;
- ниско налягане;
- високо налягане.
В първото, налягането е по-малко от 0, 1 MPa, във второто - още по-ниско - до 0, 07 MPa, а в третото - повече от 0, 07 MPa. Отворените системи с ниско налягане имат достъп до въздух от атмосферата, но могат да бъдат затворени, т.е. напълно запечатани.
Тази схема показва принципите на разпределение на парното отопление. Нагревателят трябва да бъде разположен по-ниско от радиаторите, а на линията на кондензата е разположен наклон.
В такива системи обикновено се използва така наречената суха наситена пара, която не съдържа суспендирани частици вода. Количеството на парата в системата се отразява в работата му. Ако парата е твърде малка, това ще създаде проблеми за свободния поток на кондензат, а студен дъжд ще се събере на дъното на нагревателя.
Достатъчно количество пара подобрява изтичането на конденз, който се изтласква обратно към стените и тече надолу под формата на тънък воден филм.
В затворени системи водата след кондензация веднага влиза в топлообменника, но често се използват отворени системи, при които охлаждащата течност първо се събира от резервоара за съхранение и след това се изпомпва към котела за отопление.
Кондензатът може напълно да запълни тръбите, през които се движи за отопление или само частично. Последният вариант е за предпочитане, тъй като когато системата е изключена, тръбите в нея ще останат сухи.
Ако топлоносителят на парното отопление след кондензацията се движи директно в котела за последващо нагряване, системата се нарича затворена. Ако кондензатът първо се събира в резервоар, от който се изпомпва в котела от помпа, системата се класифицира като отворена.
Характеристики на системите с ниско налягане
Един общ вариант на такава система е затворен, използвайки гравитационното връщане към кондензационния котел, който не запълва напълно тръбите, и се прилага горното окабеляване.
Първо, системата се пълни с вода до необходимото ниво, след което започва нагряване. Кондензатът изтича от общия щранг и, когато достигне определеното ниво, се вкарва в котела.
В същата система с по-ниско окабеляване се препоръчва да се монтират тръби с леко отклонение в посоката на потока на парата, за да се намалят шумовите ефекти. На мястото на отводняването на кондензата е разположена хидроложка с цилиндрична форма, която предотвратява преминаването на парата към главния конденз.
Скоростта на парата в такива системи трябва да бъде умерена, не повече от 0, 14 m / s. В противен случай парата ще улови частици от влага, натрупани по стените. В резултат на това системата работи с много шум, увеличавайки риска от воден удар.
Комбинирано окабеляване, т.е. комбинация от горно и долно окабеляване, използвана, ако тръбите са положени под пода на горния или средния етаж на къщата. Луменът от тръби, през които водата се връща в котела, в този случай ще бъде затворен от кондензат.
Ако налягането в системата надвишава 0, 02 MPa, то трябва да бъде отворено. Въздухът се премахва през резервоара за кондензат и за да се предотврати излизането на пара от системата, се монтира уловител на пара или хидравлично затваряне. Водата от резервоара за съхранение се изпомпва до топлообменника от помпата, което позволява резервоарът да бъде инсталиран под нивото, на което е разположен топлообменника.
Топлоносителят за отопление на частна къща с котелно се отоплява в топлообменник, който се намира в котелното помещение. При достигане на работната температура, парата преминава към колектора, като разделя потока на две вериги: за основните помещения и за котелното помещение (+)
Оценка на предимствата и недостатъците
Какво е добра система за парно отопление? Сравнително лесно е да се направи дори на базата на конвенционална печка на дърва. Това е особено вярно в райони, където няма централизирано газоснабдяване, а дърва за огрев или други твърди горива са лесно достъпни.
Парата като охладител е далеч пред водата. Степента на затопляне на помещенията е три пъти по-висока. В допълнение, парната отоплителна система трудно може да се провали по време на зимния студ поради липсата на отопление.
Ако горивната камера се изгори, водата от системата ще се събере в акумулатора или в топлообменника, а тръбите и радиаторите ще останат празни. Когато загряването на водата замразява охлаждащата течност, която пълни цялата верига, както е добре известно, води до разкъсване на тръбите.
И накрая, размерите на радиаторите за парно отопление трябва да бъдат значително по-малки, отколкото за водните системи, тъй като произведеното количество топлинна енергия се увеличава няколко пъти. Това ще намали леко разходите за инсталиране на отоплителната система у дома.
Декоративните решетки за парни радиатори са не само елемент от интериорния дизайн, но и средство за защита от изгаряния.
Това завършва списъка на предимствата на парната система и можете да преминете към неговите недостатъци, които са доста значителни:
- висок риск от изгаряния;
- повишено ниво на шума по време на работа;
- трудности при регулирането на системата;
- необходимостта от закупуване на скъпи тръби и др.
Стандартите за безопасност на парното отопление не се препоръчват за жилищни помещения, тъй като представляват висок риск за здравето и живота на хората, живеещи в къщата.
Така че, работната температура на радиаторите ще бъде много висока, ако ги докоснете, можете да получите сериозно изгаряне. Затова всички радиатори ще трябва да затворят надеждни декоративни решетки.
Конвенционалните PVC тръби за такава система няма да работят, тъй като те трябва да издържат на високо налягане и температура над 100 градуса. Същите изисквания важат и за останалата част от системата. Паровите отоплителни тръби трябва да са медни или от поцинкована стомана.
Медните тръби са идеален, но не и евтин вариант за комуникации за парните отоплителни системи. За свързването на тези тръби ще се нуждаете от заваръчна машина.
Във всеки случай този момент не може да се нарече бюджет. Въпросите, свързани със сигурността, следва да бъдат обект на най-голямо внимание. Всички монтажни работи, като например заваряване на медни тръби, ще изискват най-високо качество. Ако връзката се прекъсне и в дупката изтича струя пара, един от жителите на къщата рискува сериозни изгаряния.
Тръбите от неръждаема стомана са в състояние да издържат на такива типични натоварвания за парните отоплителни системи, като висока температура и високо налягане в системата
Друг недостатък на парното нагряване е повишеният шум. За да решите този проблем, трябва да инсталирате правилно радиаторите. Те са окачени на специални анти-шумови конзоли. Най-добре е котелът или печката да се поставят в отделна стая. В дебели стени могат да се поставят и медни тръби, което също намалява нивото на шума.
И накрая, малко е трудно да се регулира температурата на отопление в помещения с парно отопление. Не можете да инсталирате термостата и просто да намалите количеството пара. Ще бъде необходимо да се намали количеството гориво, което не винаги е лесно, или да се проветри помещенията. Преди да започнете монтажа на парната отоплителна система, всички тези точки трябва да се вземат под внимание.
Проектиране на парна отоплителна система
Дори за малка стая е най-добре да се направи проект. Системата, изработена на „шанс“ с висока степен на вероятност, скоро ще изисква преработка и схемата, изготвена на хартия, ще даде възможност за незабавно идентифициране на слабите места и тяхното отстраняване.
Например, за да се създаде система с естествена циркулация на охлаждащата течност, топлообменникът и съответно отоплителното устройство трябва да бъдат разположени в най-ниската точка на къщата.
Линията за пара и кондензат на отоплителни системи с естествен тип движение на охлаждащата течност са подредени с отклонение към неговото движение (+)
Това означава, че печката или котела трябва да стоят под всички радиатори, както и тръби, които не стоят вертикално, а хоризонтално или под ъгъл спрямо вертикалата.
Ако нагревателят не е поставен по този начин (няма мазе в къщата, мазето се използва за други цели и т.н.), трябва да се даде предпочитание на отопление с принудителна циркулация.
Диаграмата показва отоплителна система с принудителна циркулация. За неговата инсталация ще са необходими циркулационна помпа и резервоар
Ето защо, в схемата на парното отопление, трябва да включите помпа, която ще инжектира вода в топлообменника. Важен момент при проектирането на отоплителната система е как да свържете радиаторите. Последователното свързване или така наречената еднотръбна система включва свързването на всички радиатори в ред.
В резултат на това охлаждащата течност ще се движи последователно през системата, постепенно се охлажда. Това е икономична опция за свързване, която е по-лесна за инсталиране и струва по-малко.
Но еднородността на отоплението с този метод ще пострада, тъй като първият радиатор ще бъде най-горещ, а последният охлаждащ агент ще пристигне във вече наполовина охладено състояние.
Еднотръбното свързване на радиаторите, както се вижда от тази диаграма, включва последователно инсталиране. Охлаждащата течност на последния радиатор вече е охладена.
Решението Monotube може да бъде приемливо само при свързване на парното отопление в страната или в малка къща, на площ по-малка от 80 квадратни метра. м. А за просторна къща или двуетажна сграда е по-подходяща двутръбна система, в която радиаторите са свързани паралелно.
Едно-тръбната схема осигурява едновременното, а не последователното подаване на охлаждаща течност към всеки радиатор, а отоплението на помещенията се извършва по-равномерно. Но с двутръбна верига ще трябва да се поставят две тръби към всеки радиатор: права линия и "обратна тръба".
Такава система е по-трудна за изпълнение и ще бъде малко по-скъпа от инсталирането на една тръбна система. Обаче, по-голямата част от системите за затопляне на вода са направени по схемата с две тръби, въпреки трудностите, и функционира доста успешно.
Тази диаграма показва двутръбна инсталационна система за парни радиатори. Всеки радиатор е свързан към общ щранг и има връщаща тръба, която осигурява равномерно разпределение на охлаждащата течност
Ако се предполага, че като източник на топлина се използва печка на дърва, трябва незабавно да се изчисли и проектира специален топлообменник. Прилича на намотка, заварена от метални тръби. Този елемент е вграден директно в конструкцията на пещта и не е монтиран отделно.
Следователно, проектирането на нова пещ също трябва да се разглежда на етапа на проектиране. Можете да използвате и съществуваща фурна, но тя трябва да бъде частично разглобена, за да монтирате топлообменника вътре.
За производството на 9 kW топлина е необходим топлообменник с площ от около един квадратен метър. Колкото по-голяма е отопляемата площ, толкова по-голям трябва да бъде размерът на топлообменника.
Ако затопляте стаята с помощта на бойлер, тогава всичко е малко по-просто: трябва да го закупите и инсталирате. Обикновено за парно отопление в къщата се препоръчва най-ефективният модел на водопровода на котела.
Въпреки че пожарогасителните, димо-тръбните или комбинираните димо-тръбни и противопожарни модели също могат да бъдат приемлив вариант.
Понякога за организиране на парно отопление с помощта на домашен котел, който изгаря отработено моторно масло. Но тази опция се счита за подходяща за ползване в помощни помещения, например, в гаража. За жилищна сграда тази опция не е много добра.
Монтаж на основата на печка на дърва
Ако проектът е направен, е време да се натрупат необходимите материали и инструменти. Изчисляване на необходимия брой елементи на системата ще позволи на проекта да се изготви по-рано.
Трябва да бъдат маркирани всички завои, връзки, тройници, места за монтаж на радиатори и др. Освен това е необходимо да се закупуват скоби за тръби, както и скоби, на които ще се монтират радиатори.
Котелът на парната отоплителна система, изграден на базата на печка на дърва, се монтира директно в него. Паровите и кондензаторите са свързани към котела.
Дължината на тръбите също се изчислява съгласно схемата. За да се намали налягането на парите в системата, ако е необходимо, е необходим редукционен клапан. Необходимо е хидравлично затваряне, за да може системата да бъде напълно източена за почистване, поддръжка или ремонт.
Препоръчително е да се монтира спирателен кран пред всеки радиатор, който ще му позволи да бъде изключен за ремонт, измиване или подмяна. Също така, на радиаторите са монтирани крановете на Маевски, за да се намали въздухът, който е влязъл в системата. Въпреки че парата е по-скоро газообразно, отколкото течно вещество, наличието на въздух в системата може да повлияе отрицателно върху неговата ефективност.
За да се осъществи кондензационният процес в радиаторите, а не в акумулатора или в щранга, се препоръчва да се монтира тройник със запушалка на изхода, през който ще минава само вода. Ако се планира инсталация на система с принудителна циркулация, ще се изисква циркулационна помпа. В допълнение, имате нужда от контейнер за събиране на кондензираната влага.
Самостоятелните системи не се нуждаят от такива устройства. Но тръбата, през която водата е насочена към топлообменника, трябва да бъде достатъчно широка, за да осигури бързото движение на течността за по-нататъшно отопление.
Отсъствието на редуциращ вентил в системата за парно нагряване, чието устройство е показано на диаграмата, може да доведе до сериозно увреждане поради прекомерно налягане.
В допълнение към обичайните инсталационни инструменти, определено ще ви трябва заваръчна машина за свързване на медни тръби. Поцинкованите стоманени конструкции обикновено имат резбови връзки, които трябва да бъдат запечатани внимателно. Ако планирате да инсталирате парно отопление от пещта, тогава трябва да започнете с производството на топлообменника.
Парен топлообменник, който е вграден в печка на дърва, се състои от система от кухи метални тръби, през които циркулира вода. Елементът може да бъде с произволна форма, съответстваща на размера и формата на пещта.
Той е сварен от метални тръби с дебелина 2, 5-3 mm или дори малко по-дебел. Топлообменникът може да бъде направен или като серпентина, или във всяка друга форма. Най-важното е, че устройството се побира в печката с дърва, както и че повърхността й е достатъчно голяма, за да загрее водата и да генерира пара.
Качеството на заваряване на топлообменника трябва да бъде перфектно без преувеличение. Дори микроскопичните кухини в шевовете са неприемливи, тъй като устройството ще бъде изложено на повишено налягане от гореща пара. След като топлообменникът е готов за монтаж, трябва да се провери всяка заварка.
За да направите това, първо всички шевове намазва с бяла креда. След това, един от отворите на топлообменника е затворен и във втория се изсипва керосин, докато устройството се напълни до върха. Сега трябва да изчакате малко, а след това да оцените състоянието на шевовете. Ако има пукнатини, керосинът ще проникне през тях и на тези места креда ще потъмнее.
Идентифицираните недостатъци се коригират и след това изпитването се повтаря, за да се гарантира целостта на устройството. Сега тя трябва да се измие, а след това започнете полагане на дърва печка. Топлообменникът е надеждно вграден в горивната камера, а тръбите са свързани към неговия вход и изход, които след това се използват за свързване на топлообменника към отоплителната система на къщата.
Полагането на пещта се извършва по обичайния начин за такива структури. След това монтирането на тръби и радиатори на отоплителната система се извършва в съответствие с проекта, изготвен по-рано. Първо, инсталирайте радиатори, използвайки скоби, които угасват шума от работата на парното отопление.
Крановете на Маевски са монтирани на всеки радиатор, така че въздухът да може да се освободи. Ще се нуждаете от още един спирателен вентил от радиаторите, защото трябва да инсталирате един общ спирателен клапан в самото начало на системата. В предната част на този кран се поставят и редуциращ вентил и редуциращо-охлаждащо устройство.
В края, ако е предвидено от проекта, монтирайте резервоар за съхранение на топлоносителя и циркулационна помпа. За системи, изградени с естествена, а не принудена циркулация, резервоарът и помпата не са необходими. Но тръбата, която води до топлообменника, трябва да се даде малък наклон, около 3 мм на метър.
Модерните котли за парно отопление в къщата са надеждни устройства, работещи на различни горива и оборудвани с автоматизирани системи за управление.
Системите с парогенератор са монтирани приблизително по същия начин: в съответствие с проекта и приспособени за характеристиките на оборудването. Например, редукционен клапан и охладител най-вероятно няма да са необходими, тъй като системата за контрол на налягането и температурата на парата вече е вградена в котела.
Някои полезни съвети
Когато инсталирате система за парно отопление, трябва да се помни, че всички нейни елементи трябва да издържат на високи температури, повече от 100 градуса. Например, конвенционален мембранен разширител като резервен резервоар в случай на увеличаване на обема на охлаждащата течност няма да работи, защото неговият максимум е 85 градуса.
Печният комин, в който е интегриран топлообменникът, ще бъде замърсен по-бързо от конвенционалната печка. Затова почистването на комина трябва да се планира и извършва по-често.
При готвене може да се използва и печка с топлообменник, но това не е много удобно. През лятото, когато отоплението не е необходимо, тази пещ не може да се запали. Ще трябва да търсим алтернатива. По-лесно е да се уреди отделна удобна печка за кухнята в къщата.
Как да проектирате и монтирате система за парно отопление със собствените си ръце е подробно описана в тази статия, която препоръчваме да прочетете.
Заключения и полезно видео по темата
Практическият опит в преработването на печка на дърва в котел с парно отопление е представен в този видеоклип:
Продължаването на инсталационния процес на парното отопление може да се види в този файл:
Разликата между принудителната и естествената циркулация в отоплителните системи е описана подробно тук:
Парно отопление не е най-лесният вариант за въвеждане на автономна отоплителна система. Но с правилния дизайн и инсталация с пара можете ефективно и сравнително евтино да осигурите на къщата си необходимото количество топлина.
Коментирайте, моля, информацията, представена от нас, за разглеждане. Задавайте въпроси, споделяйте полезна информация и оставете снимка на темата на статията. По-долу е представена блокова форма, предназначена за публикуване и комуникация.