Выбираем печи и котлы
В качестве отопительного прибора в существующих СО могут использоваться котлы или стационарные кирпичные печи. Последний вариант практически повсеместно уже заменён котлами, поэтому остановимся именно на них.
Выбор отопительного котла происходит по трем показателям:
- Назначение. До того, как приступить к выбору конкретной модели отопительного котла, покупатель обязан определиться с его назначением. Существует два варианта его использования: только для нагрева теплоносителя (работает исключительно на обогрев здания). Такая система именуется одноконтурной; параллельно с нагревом теплоносителя обеспечивает горячей водой систему ГВС, подавая горячую воду для санитарных и хозяйственных нужд. Указанную систему именуют двухконтурной;
- Мощность. Указанная характеристика рассчитывается по специальным формулам или таблицам (точное значение). Определить приблизительно требуемый показатель мощности можно, исходя из того, что на каждые 10 кв. м закладывается 1 кВт;
- Тип топлива. Определяется с учётом ряда факторов (доступность, стоимость доставки, хранения и эксплуатационные расходы). Все существующие отопительные котлы сегодня делятся по указанному параметру на:
- Газовые (работают на природном магистральном газе или баллонном сжиженном). Первый вариант считается самым лучшим. Но не всегда существует возможность подключения системы отопления объекта к магистральному газопроводу;
- Твёрдотопливные (наиболее универсальный и часто применяемый, т.к. может работать на антраците, угле, дровах, пеллетах, строительном мусоре, отходах переработки отдельных видов с/х продукции) и т.п.
- Работающие на жидком топливе (мазут, дизельное топливо, отработанное масло и т.п.).
Последовательность действий
Паровой твердотопливный котел
Согласно выполненной разметке на схеме:
- Монтируется котел. В помещении, где он будет находиться, обязательно должно быть бетонное основание. При необходимости изготавливается небольшой фундамент.
- Производится его соединение с системой вывода отработанных газов.
- Подвешиваются излучатели. Для этого применяются крюки, которые рассчитаны на то, чтобы выдерживать их вес. О том, в каком месте они должны располагаться, говорилось выше.
- Каждый радиатор должен быть оборудован краном Маевского для сброса воздушных пробок.
- На небольшом удалении от котла, в самой высокой точке, врезается расширительный бачок.
- На выходе из котла устанавливается манометр и сбросной клапан, который сработает в случае, когда давление превысит допустимые границы.
- Все составляющие связываются между собой при помощи труб из выбранного материала.
- Если это открытая система, тогда в конце магистрали монтируется специальный резервуар и насос.
- От насоса к котлу идет подающий патрубок меньшего диаметра, чем все отопление.
- До входа в котел располагается фильтр, который задерживает крупные частицы.
- Если в качестве носителя будет использоваться газ, тогда осуществляется жесткий подвод без каких-либо гибких шлангов.
- Производится заправка жидкости в контур.
- Осуществляется тестовый запуск системы с постепенным увеличением температуры для проверки целостности.
Монтаж отопления
Расход тепла на вентиляцию
Чтобы узнать, сколько тепла теряет частный дом в целом, надо сложить потери всех его комнат. Но это еще не все, ведь надо надо учесть и нагрев вентиляционного воздуха, который тоже обеспечивается системой отопления. Чтобы не вдаваться в дебри сложных расчетов, предлагается узнать этот расход теплоты по простой формуле:
Qвозд = cm (tв – tн), где:
- Qвозд – искомое количество теплоты на вентиляцию, Вт;
- m – количество воздуха по массе, определяется как внутренний объем здания, помноженный на плотность воздушной смеси, кг;
- (tв – tн) – как в предыдущей формуле;
- с – теплоемкость воздушных масс, принимается равной 0.28 Вт / (кг ºС).
Для определения потребности в тепле всего здания остается сложить величину QТП для дома в целом со значением Qвозд. Мощность же котла принимается с запасом на оптимальный режим работы, то есть, с коэффициентом 1.3. Тут надо учесть важный момент: если вы планируете использовать теплогенератор не только для отопления, но и для подогрева воды на ГВС, то запас мощности должен быть увеличен. Котел обязан эффективно работать сразу в 2 направлениях, а потому коэффициент запаса надо принимать не менее 1.5.
Достоинства и недостатки
Использовать паровое отопление можно лишь в исключительных случаях. При этом нужно учитывать некоторые плюсы и минусы оборудования. К положительным качествам можно отнести:
- Эффективность и оперативность теплоотдачи. Через несколько минут с момента запуска прибора происходит обогрев помещения.
- Система способна отдавать при образовании пара КПД более 2300 кДж, в то время как обычный водяной котёл при остывании всего 100 кДж.
- Не требует обустройства специальных радиаторов: можно обойтись с помощью нескольких трубок.
Запрещено использование оборудования в многоквартирных домах
Минусов больше, и они достаточно серьезные.
- Оборудование запрещено для использования в общественных помещениях и многоквартирных домах. Это связано с тем, что при неправильном обращении велик риск взрыва.
- Из-за быстрого нагрева происходит слишком активная циркуляция теплого воздуха в помещении, что уничтожает всю влагу и поднимает пыль.
- Элементы системы нагреваются до критических температур, поэтому считаются травмоопасными и требуют специальной отделки.
- Подходит не для всех видов отделки в помещении. Большинство современных строительных материалов легко поддаются деформации под воздействием высоких температур.
- Отсутствует возможность регулировать теплоотдачу. Чтобы сделать в помещении комфортную температуру, необходимо дополнительно обустраивать ветки отопления и включать их по мере необходимости.
- Во время нагрева пара создается сильный шум, который невыносим для домашних условий.
- Наблюдаются постоянные колебания температуры в комнате, так как в системе устроена автоматика, которая по мере нагрева отключает рабочий механизм.
Способы циркуляции воды в системах отопления
Эффективность водяного отопления зависит от постоянной циркуляции теплоносителя по трубопроводам. Существует два способа перемещения горячей воды в замкнутом контуре отопления:
- Естественный способ циркуляции. Принцип перемещения горячей воды по трубам основан на естественной гравитации теплого теплоносителя движения вверх и стекания вниз по мере остывания. Чтобы естественная циркуляция была хорошей, необходимо монтировать трубную разводку с уклоном (на каждый 1 пог. метр труба должна опускаться на 10 мм).
- Принудительная циркуляция теплоносителя. В современных индивидуальных обогревательных линиях постоянное движение горячей воды по трубам обеспечивается циркуляционным насосом. Это электромеханическое устройство увеличивает скорость перемещения теплоносителя, что приводит к улучшению теплообмена.
Важно: Принудительный способ циркуляции воды зависит от бесперебойного электроснабжения и в случае отключения электричества система обогрева не будет работать.
Основные компоненты
Ключевой компонент системы — котел. Основным его предназначением считается преобразование воды в пар. В дальнейшем он переходит в трубопровод.
Котел должен быть достаточно мощным, чтобы потянуть одновременно два этажа
Элементами конструкции здесь считаются:
Паровое пространство
Здесь можно ставить дополнительное оборудование. Оно может быть полезно, если требуется сепарация пара. Интенсивный обмен между паром и водой — основа работы котла. Устройства для обогрева делят на водо- и жаротрубные. В последнем случае нагретые газы движутся в каналах труб, обустроенных в емкости с водой.
Расчет системы отопления и подбор мощности котла
Осуществить подбор оборудования невозможно, не зная количества потребной на обогрев здания тепловой энергии. Определить его можно двумя способами: простым приближенным и расчетным. Первый способ любят использовать все продавцы отопительной техники, поскольку он достаточно прост и дает более-менее корректный результат. Это вычисление тепловой мощности по площади отапливаемых помещений.
Берут отдельную комнату, измеряют ее площадь и полученное значение умножают на 100 Вт. Энергия, необходимая на весь загородный дом, определяется суммированием показателей для всех комнат. Мы предлагаем более точный метод:
- на 100 Вт умножать площадь тех помещений, где с улицей контактирует только 1 стена, на которой имеется 1 окно;
- если комната – угловая с одним окном, то ее площадь надо умножать на 120 Вт;
- когда в помещении есть 2 наружных стены с 2 окнами и более, ее площадь умножается на 130 Вт.
Если считать мощность приближенным методом, то жители северных регионов РФ могут недополучить тепла, а юга Украины – переплатить за слишком мощное оборудование. С помощью второго, расчетного способа выполняется проектирование отопления специалистами. Он более точен, так как дает четкое понимание, сколько теряется тепла через строительные конструкции любого здания.
Прежде чем приступить к вычислениям, дом надо обмерить, выяснив площади стен, окон и дверей. Затем надо определить толщину слоя каждого строительного материала, из коего возведены стены, полы и кровля. Для всех материалов в справочной литературе или интернете следует найти значение теплопроводности λ, выражаемое в единицах Вт/(м · ºС). Его подставляем в формулу для расчета термического сопротивления R (м2 ºС / Вт):
R = δ / λ, здесь δ – толщина материала стены в метрах.
Теперь можно узнать количество тепла, уходящее сквозь внешнюю строительную конструкцию, по формуле:
- QТП = 1/R х (tв – tн) х S, где:
- QТП – теряемое количество теплоты, Вт;
- S – это измеренная ранее площадь строительной конструкции, м2;
- tв – сюда надо подставить величину желаемой внутренней температуры, ºС;
- tн – уличная температура в самый холодный период, ºС.
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.
Подбор по мощности и способы подключения радиаторов
Подбор количества секций или размер панельного радиатора осуществляется по количеству тепла, потребного для обогрева помещения. Это значение мы уже определили в самом начале, остается раскрыть парочку нюансов. Дело в том, что теплоотдачу секции производитель указывает для разницы температур теплоносителя и воздуха комнаты, равной 70 °С. Для этого вода в батарее должна прогреваться минимум до 90 °С, что случается весьма редко.
Получается, что реальная тепловая мощность прибора будет существенно ниже указанной в паспорте, ведь обычно температура в котле поддерживается на уровне 60—70 °С в самые холодные дни. Соответственно, для надлежащего обогрева помещений требуется установка радиаторов, имеющих не менее чем полуторный запас по теплоотдаче. Например, когда для комнаты нужно 2 кВт теплоты, вы должны взять приборы отопления мощностью не менее 2 х 1.5 = 3 кВт.
В помещении батареи ставятся в местах наибольших тепловых потерь – под окнами или у глухих наружных стен. При этом подключение к магистралям можно осуществить несколькими способами:
- боковое одностороннее;
- диагональное разностороннее;
- нижнее – при наличии у радиатора соответствующих патрубков.
Боковое присоединение прибора с одной стороны чаще всего применяется при его подключении к стоякам, а диагональное – к горизонтально проложенным магистралям. Эти 2 способа позволяют эффективно использовать всю поверхность батареи, что будет нагреваться равномерно.
Когда монтируется однотрубная система отопления, то используется и нижнее разностороннее подсоединение. Но тогда эффективность прибора снижается, а значит, и теплоотдача. Разница в прогреве поверхности проиллюстрирована на рисунке:
Существуют модели радиаторов, где конструкцией предусмотрено присоединение патрубков снизу. Такие приборы имеют внутреннюю разводку и по факту в них реализована односторонняя боковая схема. Это хорошо видно на рисунке, где батарея показана в разрезе.
Много полезной информации по вопросу выбора отопительных приборов можно узнать, просмотрев видео:
Как обустроить котельную?
Паровой котел, работающий на любом топливе, должен монтироваться только в специально оборудованном для этого помещении.
Нормативы, разработанные для стандартных паровых приборов с давлением до 0,07 Мпа, вырабатывающих пар температурой 120-130 °С, предусматривают ряд требований для таких котельных:
- расстояние от стен до отопительного прибора не может быть меньше 100 см;
- высота помещения должна составлять минимум 220 см;
- минимальный уровень огнестойкости дверей – 30 мин, стен – 75 мин;
- наличие качественной вентиляции;
- наличие дверей и окон, выходящих на улицу.
Котельную лучше всего обустраивать в отдельном помещении, но допускается и перегораживание подходящей комнаты. Внутри ее нужно отделать негорючими материалами. Лучше всего для этих целей подойдет керамическая плитка.
Стены в котельной должны быть отделаны негорючими материалами, например, керамической плиткой
Виды отопления.
Гео- и гелиотермальное отопления. Отопление дома с помощью тепла земли и энергии солнца. Эти способы в подавляющем большинстве случаев неприменимы, окупаться будут долго, поэтому не будем останавливаться на них.Паровое отопление. Вода с помощью котла нагревается до превращения в пар, который по магистральным трубам подается в радиаторы. Там он отдает тепло, и возвращаясь в жидкое состояние, попадает опять в котел. Эта система используется на предприятиях. Для частного дома – неприемлема ввиду громоздкости. Да и о безопасности не стоит забывать. Паровой котел – штука не совсем надежная, а температура пара 115°С.Воздушное, инфракрасное отопление. Источник тепла, например, инфракрасный излучатель, нагревает воздух, который напрямую или по воздуховодам направляется в помещения. Питанием для источников тепла служит природный газ. Для улучшения циркуляции воздуха применяются вентиляторы. Применяется для обогрева цехов на предприятиях, для жилого дома не подходит. Сухой воздух не создаст комфорта в доме. Да и стоит подобная система недешево.
Теперь уже ближе к реалиям жизни.
Электрическое отопление. Для создания отопления используются конвекторы, «теплые полы», электрические инфракрасные нагреватели и их комбинации.Конвекторы – это те же радиаторы, только нагреваемые с помощью электричества. Конвектор имеет металлический корпус, температура поверхности не свыше 60°С. На корпусе размещаются решетки, направляющие потоки воздуха вниз и в стороны. Конвекторы защищены ы от перегрева и скачков напряжения.Создание схемы отопления с помощью конвекторов дешевле водяного отопления, ведь нет ни котла, ни магистральных сетей. Кроме того, есть перемещаемые конвекторы, это позволяет изменять схему отопления.
Инфракрасные потолочные нагреватели. Новое интересное техническое решение обогрева помещений. Тепло от нагревателя, расположенного вверху помещения, передается не воздуху, а напрямую предметам в комнате. Нагреватели этого принципа обладают высоким коэффициентом полезного действия. Расположение их не уменьшает площадь комнаты.
В заключение пару ложек дегтя электрическому отоплению. Отопление дома электричеством дороже газового и перебои с электричеством случаются гораздо чаще, чем с газом.
Водяное отопление. Система является простой, надежной и дешевой в эксплуатации. Один минус – это стоимость затрат на ее создание. Дальше в статье мы будем рассматривать именно ее.
Как сделать паровое отопление от печки
Обустройство парового отопления состоит их двух этапов. В первом необходимо составить проект и схему. На втором этапе приступают к установке парового отопления своими руками от печи или котла.
Сначала выполняется проект системы. Определяется мощность котла
Здесь важно учитывать вид топлива и возможность нагрева жидкости для бытовых потребностей
На схеме важно учитывать размещение котла, площадь комнаты и условия для установки системы. Также учитывают количество труб. При этом делают все финансовые расчеты
При этом делают все финансовые расчеты.
Последовательность выполнения монтажных работ:
- Создание схемы разводки.
- Установка радиаторов. Лучшее место размещения – возле окна.
- Закрепления расширительного бака. Емкость подключают к трубопроводу.
- Монтаж трубопровода. Труба проводится к батарее, обрезается, и соединяются все входы и выходы. Также проходится подвод труб ко всем радиаторам.
- Замыкания контура – подводка к теплогенератору.
- Установка котла.
Монтаж котла может проходить в любом удобном месте. Но чем длиннее трубопроход, тем дороже обойдется обустройство системы. Установка котла в этом случае ничем не отличается.
Подготовка к монтажу паровой системы
Чтобы правильно сделать паровое отопление, нужно начать с подготовки проекта. Его разработка – сложная задача, решать которую лучше всего специалистам. В готовом проекте должны быть учтены множество моментов.
Прежде всего, производится расчет тепловых нагрузок на каждое из помещений и на здание в целом. Выбирается источник пара, а также определяется механизм и степень автоматизации системы.
Помимо этого обязательно определяется расход пара, исходя из этого, выбирается оборудование и схема его использования. После того, как проект будет готов, можно приступать к составлению плана монтажа.
Для его выполнения потребуется план здания, на который наносятся места расположения оборудования. Начинают обычно с котла. Определяется его местоположение. Если система имеет естественную циркуляцию, котел должен находиться ниже уровня батарей.
В этом случае его обычно опускают в подвал или в цокольный этаж, так конденсат сможет самостоятельно стекать к устройству. Затем на план дома наносится разводка всей отопительной системы. Причем отмечается все необходимое оборудование.
Специалисты советуют выполнять эту операцию прямо «на месте», находясь в комнате, где будет располагаться оборудование. Только так можно заметить и учесть все выступы и препятствия, которые придется огибать.
Перед началом монтажа обязательно выполняется план-схема будущей системы, на котором отмечается все оборудование и места крепления радиаторов
Все переходы и углы обязательно отмечаются на схеме. После того, как она будет закончена, можно перейти к подсчету количества необходимого для ее реализации материала
Еще раз стоит обратить внимание на важность правильного выбора оборудования
Паровая система потенциально аварийно опасна, поэтому не стоит экономить на материалах и приборах. Все должно быть высокого качества и сертифицировано, иначе серьезных проблем не избежать.
Принцип работы парового отопления: «за и против»
Когда источник тепла нагревает воду, она начинает образовываться в пар. Последний перенаправляется по трубам к отопительным приборам. В них он конденсирует, оседает на внутренних поверхностях и передает тепло конверторам или радиаторам.
Образовавшийся конденсат перетекает по трубам в емкость для сбора жидкости. С нее он одним из рассмотренных ранее методов (самотечным или напорным) вновь поступает к нагревательному элементу и цикл повторяется заново.
Очень важно учесть две особенности, без которых паровое отопление в частном доме будет неэффективным. Они направлены на предотвращение поступления конденсата внутрь паропровода:
- На стыке двух устройств предусматривают установку конденсатоотводчиков или подпорных шайб
- Уклон основной магистрали рекомендуется делать по направлению движения пара
«За и Против» парового отопления
Наравне с прочими разновидностями отопительных систем паровая имеет свои положительные и отрицательные стороны. Если сравнивать ее с классическим водяным отоплением, можно отметить следующие преимущества:
- Не зависимо от отапливаемой площади, пар будет доставлен в любую самую дальнюю точку системы и при этом не утратит своей нагревательной способности
- Посещения значительно быстрее прогреваются
- Высокий коэффициент отдачи тепла в окружающую среду
- Нет необходимости прокладывать по дому трубы большого диаметра и крепить к стене крупногабаритные радиаторы
- Экономически выгодней в процессе эксплуатации
Преимуществ множество, но прежде чем сделать выбор в пользу парового отопления, необходимо знать его недостатки:
- Срок службы на 25-30% меньше, чем у водяных отопительных систем
- Очень трудно регулировать теплоотдачу
- В процессе работы много шума
Высокий коэффициент отдачи тепла достигается благодаря быстрому нагреву отопительных приборов до больших температур. Иногда поверхность разогревается до 90-95 градусов, становясь опасной. Отопительные радиаторы, чтоб не получить ожег, рекомендуется закрыть защитными экранами и устанавливать в наиболее недоступных местах для детей.
Возможно вас так же заинтересует инструкция по монтажу водяного отопления
Выводы и полезное видео по теме
Как переделать печь в паровой котел:
Принцип работы парового котла:
Самодельное паровое отопление:
Паровое отопление – очень простой и экономичный способ обогрева дома. Многих привлекают его минимальные теплопотери, высокая эффективность и низкие эксплуатационные расходы.
Однако нужно помнить, что отопление паром потенциально опасно, а аварийная ситуация в данном случае может привести к серьезным травмам. Поэтому отнестись к его расчету и обустройству следует со всей серьезностью.
После прочтения материала появились вопросы и вы хотели бы получить на них ответ? Оставляйте, пожалуйста, свои комментарии в расположенном ниже блоке, делитесь опытом обустройства парового отопления, участвуйте в обсуждении темы.
