Încălzire cu abur într-o casă privată și casă de țară pe bază de sobă sau cazan

Încălzirea eficientă a locuinței este una dintre cele mai importante sarcini pentru fiecare proprietar.O soluție interesantă la această problemă ar putea fi un sistem de încălzire cu abur, ale cărui principii de funcționare și design diferă de circuitele obișnuite de apă.

Aceasta nu este cea mai ușoară opțiune și are propriile sale puncte forte și puncte slabe. Vom vorbi despre regulile de proiectare și organizare, despre caracteristicile sistemului cu lichid de răcire cu vapori. Veți învăța cum să instalați încălzirea cu abur într-o casă privată și cum să o operați corect.

Principiul de funcționare al sistemului de abur

Când apa fierbe la presiune constantă, își menține temperatura constantă. Aburul format în urma unei astfel de fierberi are o cantitate semnificativă de energie termică. În momentul condensului, adică Când aburul se transformă în lichid, această energie este eliberată și transferată în mediu.

Acest principiu este utilizat în funcționarea sistemelor de încălzire cu abur. Apa fierbe în cazan, aburul se deplasează prin țevi către calorifere, unde se condensează și se dizolvă cu căldură, încălzind astfel aerul din cameră.

Apa obținută în timpul procesului de condensare continuă să se deplaseze prin țevi și se întoarce într-un rezervor special de stocare, iar apoi curge către încălzitor în mod natural sau forțat folosind o pompă.

În funcție de presiunea din interiorul sistemului de încălzire cu abur, acestea sunt împărțite în:

• vid-abur;
• presiune scăzută;
• presiune ridicata.

În prima, presiunea este mai mică de 0,1 MPa, în a doua - chiar mai mică - până la 0,07 MPa, iar în a treia - mai mult de 0,07 MPa. Sistemele deschise de joasă presiune au acces la aerul din atmosferă, dar pot fi și închise, de ex. complet sigilat.

Această diagramă demonstrează principiile cablajului de încălzire cu abur. Dispozitivul de încălzire trebuie să fie situat mai jos decât caloriferele, conducta de condens trebuie să fie înclinată

Astfel de sisteme folosesc de obicei așa-numitul abur saturat uscat, care nu conține particule de apă în suspensie. Cantitatea de abur din sistem afectează funcționarea acestuia. Dacă există prea puțin abur, va crea probleme pentru curgerea liberă a condensului, iar aerul rece se va colecta în partea de jos a dispozitivului de încălzire.

Un volum suficient de abur îmbunătățește procesul de evacuare a condensului, care este împins spre pereți și curge în jos, sub forma unei pelicule subțiri de apă.

În sistemele închise, apa intră imediat în schimbătorul de căldură după condens, dar se folosesc adesea sisteme cu buclă deschisă în care lichidul de răcire este mai întâi colectat într-un rezervor de stocare și apoi pompat în cazan pentru încălzire.

Condensul poate umple complet conductele prin care se deplasează pentru încălzire sau doar parțial. Ultima opțiune este de preferat, deoarece atunci când sistemul este oprit, țevile din acesta vor rămâne uscate.

Dacă lichidul de răcire pentru încălzire cu abur, după condens, se deplasează direct în cazan pentru încălzirea ulterioară, sistemul se numește închis.Dacă condensul este colectat mai întâi într-un rezervor de stocare, din care este pompat în cazan de către o pompă, sistemul este clasificat ca deschis.

Caracteristicile sistemelor de joasă presiune

O versiune obișnuită a unui astfel de sistem este închisă, folosind întoarcerea gravitațională a condensului la cazan, care nu umple complet conductele și se folosește o distribuție superioară a conductei.

În primul rând, sistemul este umplut cu apă până la nivelul necesar, după care începe încălzirea. Condensul curge într-o coloană comună și, când este atins un nivel prestabilit, este forțat în cazan.

In acelasi sistem cu distributie in jos se recomanda montarea conductelor cu o usoara panta in sensul miscarii aburului pentru a reduce efectele de zgomot. În punctul în care condensul este evacuat, este instalată o etanșare de apă în formă de buclă, care împiedică mișcarea aburului pe linia de condensare.

Viteza aburului în astfel de sisteme ar trebui să fie moderată, nu mai mult de 0,14 m/s. În caz contrar, aburul va capta și particulele de umiditate acumulate pe pereți. Ca urmare, sistemul funcționează cu mai mult zgomot și crește riscul de lovituri de berbec.

Cablaj combinat, de ex. se folosește o combinație de cablaj superior și inferior dacă țevile sunt așezate sub podeaua etajului superior sau mijlociu al casei. Lumenul conductelor prin care apa revine în cazan va fi în acest caz închis prin condens.

Dacă presiunea din sistem depășește 0,02 MPa, acesta trebuie deschis. Aerul este îndepărtat printr-un rezervor de stocare a condensului, iar pentru a preveni părăsirea aburului din sistem, este instalată o scurgere a condensului sau o etanșare pentru apă. Apa din rezervorul de stocare este pompată în schimbătorul de căldură, ceea ce permite instalarea rezervorului de stocare sub nivelul la care se află schimbătorul de căldură.

Lichidul de răcire pentru încălzirea unei case private cu un cazan este încălzit într-un schimbător de căldură situat în camera cazanului. La atingerea temperaturii de funcționare, aburul se deplasează într-un colector care împarte debitul în două circuite: pentru încăperile principale și pentru camera cazanelor (+)

Evaluarea avantajelor și dezavantajelor

Care sunt beneficiile unui sistem de încălzire cu abur? Este relativ ușor de realizat chiar și pe baza unei sobe pe lemne convenționale. Acest lucru este valabil mai ales în zonele în care nu există alimentare centralizată cu gaz, dar lemnul de foc sau alt combustibil solid este destul de accesibil.

Aburul este semnificativ înaintea apei ca lichid de răcire. Rata sa de încălzire este de trei ori mai mare. În plus, un sistem de încălzire cu abur este puțin probabil să se defecteze în timpul frigului iernii din cauza lipsei de încălzire.

Dacă focarul se arde, apa din sistem se va colecta în rezervorul de stocare sau în schimbătorul de căldură, iar conductele și radiatoarele vor rămâne goale. Cu încălzirea apei, înghețarea lichidului de răcire, care umple întregul circuit, este cunoscută că duce la ruperea conductei.

În cele din urmă, dimensiunile radiatoarelor de încălzire cu abur ar trebui să fie semnificativ mai mici decât pentru sistemele de apă, deoarece cantitatea de energie termică obținută ca rezultat crește de câteva ori. Acest lucru va reduce puțin costul instalării unui sistem de încălzire acasă.

Grilajele decorative pentru caloriferele de încălzire cu abur nu sunt doar un element de design interior, ci și un mijloc de protecție împotriva arsurilor

Aceasta încheie lista de avantaje ale sistemului cu abur și putem trece la dezavantajele acestuia, care sunt destul de semnificative:

• risc ridicat de arsuri;
• nivel crescut de zgomot în timpul funcționării;
• dificultăți în reglarea funcționării sistemului;
• necesitatea achiziționării de țevi scumpe etc.

Standardele de siguranță nu recomandă încălzirea cu abur pentru spațiile rezidențiale, deoarece prezintă un risc ridicat pentru sănătatea și viața persoanelor care locuiesc în casă.

Astfel, temperatura de funcționare a caloriferelor va fi foarte ridicată, iar dacă le atingi poți avea o arsură gravă. Prin urmare, toate caloriferele vor trebui acoperite cu grile decorative fiabile.

Țevile obișnuite din PVC nu sunt potrivite pentru un astfel de sistem, deoarece trebuie să reziste la presiune ridicată și temperaturi de peste 100 de grade. Aceleași cerințe se aplică și altor elemente ale sistemului. Conductele de încălzire cu abur trebuie să fie din cupru sau oțel galvanizat.

Țevile de cupru sunt o opțiune de comunicare ideală, dar deloc ieftină, pentru sistemele de încălzire cu abur. Pentru a conecta aceste țevi veți avea nevoie de un aparat de sudură

În orice caz, acest moment nu poate fi numit bugetar. Problemele de securitate trebuie să primească cea mai mare atenție. Toate lucrările de instalare, de exemplu, sudarea țevilor de cupru, vor necesita performanță de cea mai înaltă calitate. Daca racordul se rupe si un curent de abur iese prin gaura, unul dintre ocupantii casei risca arsuri grave.

Țevile din oțel inoxidabil sunt capabile să reziste la sarcinile tipice sistemelor de încălzire cu abur, cum ar fi temperatura ridicată și presiunea crescută în sistem

Un alt dezavantaj al încălzirii cu abur este nivelul crescut de zgomot. Pentru a remedia această problemă, trebuie să instalați corect radiatoarele. Sunt suspendate pe suporturi speciale anti-zgomot. Cel mai bine este să plasați cazanul sau aragazul într-o cameră separată. În plus, în grosimea pereților pot fi amplasate țevi de cupru, ceea ce va reduce și nivelul de zgomot.

În cele din urmă, este puțin dificil să reglați temperatura de încălzire în încăperile cu încălzire cu abur. Nu puteți instala un termostat și pur și simplu reduceți cantitatea de abur. Va trebui să reduceți cantitatea de combustibil, ceea ce nu este întotdeauna ușor, sau să aerisiți localul. Înainte de a începe lucrările la instalarea unui sistem de încălzire cu abur, toate aceste puncte trebuie luate în considerare.

Proiectarea unui sistem de încălzire cu abur

Chiar și pentru o cameră mică, cel mai bine este să întocmești un proiect. Un sistem realizat la întâmplare va necesita cel mai probabil în curând reluare, iar o diagramă întocmită pe hârtie vă va permite să identificați imediat punctele slabe și să le corectați.

De exemplu, pentru a crea un sistem cu circulație naturală a lichidului de răcire, schimbătorul de căldură și, în consecință, dispozitivul de încălzire, ar trebui să fie amplasate în punctul cel mai de jos al casei.

Conductele de abur și condens ale sistemelor de încălzire cu un tip natural de mișcare a lichidului de răcire sunt dispuse cu o pantă în direcția mișcării sale (+)

Aceasta înseamnă că aragazul sau boilerul trebuie să fie amplasate sub toate caloriferele, precum și conductele care nu sunt verticale, ci orizontale sau în unghi față de verticală.

Dacă nu este posibilă amplasarea dispozitivului de încălzire în acest fel (casa nu are pivniță, subsolul este folosit în alte scopuri etc.), ar trebui să se acorde preferință încălzirii cu circulație forțată.

Diagrama prezintă un sistem de încălzire cu circulație forțată. Pentru a-l instala veți avea nevoie de o pompă de circulație și un rezervor de stocare.

Prin urmare în diagrama de incalzire cu abur este necesar să porniți pompa care va pompa apă în schimbătorul de căldură. Un punct important în proiectarea unui sistem de încălzire este ordinea în care sunt conectate caloriferele.O conexiune secvențială sau așa-numitul sistem cu o singură conductă implică conectarea tuturor caloriferelor în ordine.

Ca rezultat, lichidul de răcire se va deplasa secvenţial prin sistem, răcindu-se treptat. Aceasta este o opțiune de conectare economică, care este mai ușor de instalat și va fi mai ieftină.

Dar uniformitatea încălzirii cu această metodă va avea de suferit, deoarece primul radiator va fi cel mai fierbinte, iar ultimul lichid de răcire va intra într-o stare pe jumătate răcită.

Conexiunea cu o singură conductă a radiatoarelor, după cum se poate vedea din această diagramă, implică instalarea secvențială. Lichidul de răcire ajunge la ultimul radiator deja răcit

O soluție cu o singură conductă poate fi acceptabilă numai atunci când conectați încălzirea cu abur într-o casă de țară sau într-o casă mică cu o suprafață mai mică de 80 de metri pătrați. m. Și pentru o cabană spațioasă sau o clădire cu două etaje, este mai potrivit un sistem cu două conducte în care radiatoarele sunt conectate în paralel.

Designul cu o singură țeavă asigură un flux simultan, mai degrabă decât secvențial, de lichid de răcire în fiecare radiator, iar încăperile sunt încălzite mai uniform. Dar cu un circuit cu două conducte, două conducte vor trebui conectate la fiecare radiator: direct și retur.

Un astfel de sistem este mai dificil de implementat și va costa puțin mai mult decât atunci când instalați un sistem cu o singură conductă. Cu toate acestea, marea majoritate a sistemelor de încălzire a apei sunt realizate conform unei scheme cu două conducte, în ciuda dificultăților, și funcționează destul de cu succes.

Această diagramă prezintă un sistem de instalare cu două conducte pentru radiatoarele de încălzire cu abur. Fiecare radiator este conectat la o coloană comună și are o conductă de retur, care asigură distribuția uniformă a lichidului de răcire

Dacă intenționați să utilizați o sobă cu lemne ca sursă de căldură, ar trebui să calculați și să proiectați imediat un schimbător de căldură special. Arată ca o bobină sudată din țevi metalice. Acest element este construit direct în structura cuptorului și nu este instalat separat.

Prin urmare, proiectarea unui nou cuptor ar trebui luată în considerare și în etapa de proiectare. Puteți folosi și o sobă existentă, dar aceasta va trebui dezasamblată parțial pentru a instala schimbătorul de căldură în interior.

Pentru a obține 9 kW de căldură, este necesar un schimbător de căldură cu o suprafață de aproximativ un metru pătrat. Cu cât suprafața încălzită este mai mare, cu atât dimensiunea schimbătorului de căldură ar trebui să fie mai mare.

Dacă intenționați să încălziți camera folosind un cazan, atunci totul este puțin mai simplu: trebuie să îl cumpărați și să îl instalați. De regulă, pentru încălzirea cu abur într-o casă, se recomandă să luați un model de boiler cu tub de apă, deoarece este cel mai eficient.

Deși modelele cu tub de foc, cu ardere de fum sau combinate cu tub de fum pot fi, de asemenea, o opțiune complet acceptabilă.

Uneori folosesc încălzirea cu abur pentru a se organiza cazan de casă, în care se arde uleiul de motor uzat. Dar această opțiune este considerată potrivită pentru utilizarea în încăperile utilitare, de exemplu, într-un garaj. Pentru o clădire rezidențială, această opțiune nu este foarte bună.

Instalare pe bază de sobă pe lemne

Dacă proiectul a fost întocmit, este timpul să vă aprovizionați cu materialele și instrumentele necesare. Un proiect întocmit anterior vă va permite să calculați numărul necesar de elemente de sistem.

Toate virajele, conexiunile, teurile, locațiile de instalare a radiatoarelor etc. ar trebui să fie marcate pe el. În plus, este necesar să achiziționați cleme de țeavă, precum și console pe care vor fi instalate caloriferele.

Cazanul sistemului de încălzire cu abur, bazat pe o sobă cu lemne, este instalat direct în acesta. La cazan sunt conectate o conductă de abur și una de condens

Lungimea țevilor se calculează, de asemenea, conform diagramei. Pentru a reduce presiunea aburului în sistem dacă este necesar, veți avea nevoie de o supapă de reducere a presiunii. Etanșarea hidraulică este necesară pentru a permite golirea completă a sistemului pentru curățare, întreținere sau reparare.

Se recomandă instalarea unei supape de închidere în fața fiecărui radiator, care va permite oprirea acestuia pentru reparații, spălare sau înlocuire. Instalat si pe calorifere Macarale Mayevskypentru a elibera orice aer prins în sistem. Deși aburul este o substanță gazoasă și nu un lichid, prezența aerului în sistem poate afecta negativ eficiența acestuia.

Pentru a vă asigura că procesul de condens are loc în calorifere, și nu în rezervorul de stocare sau în ascensoare, se recomandă instalarea unui T cu un dop la ieșire prin care va trece doar apa. Dacă intenționați să instalați un sistem cu circulație forțată, veți avea nevoie de o pompă de circulație. În plus, aveți nevoie de un recipient pentru a colecta umezeala condensată.

Sistemele cu flux gravitațional nu au nevoie de astfel de dispozitive. Dar conducta care transportă apa către schimbătorul de căldură trebuie să fie suficient de largă pentru a permite lichidului să se deplaseze rapid pentru încălzire ulterioară.

Absența unei supape de reducere a presiunii în sistemul de încălzire cu abur, al cărui dispozitiv este prezentat în diagramă, poate duce la daune grave din cauza presiunii excesive

Pe lângă instrumentele obișnuite de instalare, veți avea nevoie cu siguranță de un aparat de sudură pt racorduri ale conductelor de cupru. Structurile din oțel galvanizat au de obicei conexiuni filetate care trebuie etanșate cu grijă. Dacă intenționați să instalați încălzirea cu abur dintr-un cuptor, va trebui să începeți cu fabricarea unui schimbător de căldură.

Un schimbător de căldură pentru încălzire cu abur încorporat într-o sobă cu lemne constă dintr-un sistem de țevi metalice goale prin care circulă apa. Elementul poate avea orice formă corespunzătoare mărimii și formei cuptorului

Este realizat din tevi metalice de 2,5-3 mm grosime sau chiar putin mai groase. Schimbătorul de căldură poate fi realizat fie sub formă de serpentină, fie sub orice altă formă. Principalul lucru este că dispozitivul se potrivește în interior soba cu lemne, și, de asemenea, că suprafața sa este suficient de mare pentru a încălzi apa și a genera abur.

Calitatea de sudare a schimbătorului de căldură trebuie să fie, fără exagerare, ideală. Chiar și cavitățile microscopice din cusături sunt inacceptabile, deoarece dispozitivul va fi expus la o presiune crescută din cauza aburului fierbinte. Odată ce schimbătorul de căldură este gata de instalare, fiecare sudură trebuie verificată.

Pentru a face acest lucru, mai întâi acoperiți toate cusăturile cu cretă albă. După aceasta, una dintre găurile schimbătorului de căldură este închisă, iar kerosenul este turnat în al doilea până când dispozitivul este umplut până sus. Acum trebuie să așteptați puțin și apoi să evaluați starea cusăturilor. Dacă există crăpături, kerosenul se va infiltra prin ele, iar în astfel de locuri creta se va întuneca.

Defectele identificate sunt corectate, iar apoi testul este repetat pentru a asigura integritatea dispozitivului. Acum ar trebui să-l spălați și apoi să începeți să așezați soba cu lemne.Schimbătorul de căldură este încorporat în siguranță în focar, iar conductele sunt conectate la intrarea și la ieșirea acestuia, care sunt apoi folosite pentru a conecta schimbătorul de căldură la sistemul de încălzire al casei.

Așezarea cuptorului este finalizată în modul obișnuit pentru astfel de structuri. Apoi se instalează conductele și radiatoare instalatie de incalzire în conformitate cu proiectul întocmit anterior. În primul rând, sunt instalate calorifere, folosind suporturi care vor atenua zgomotul de la funcționarea încălzirii cu abur.

Pe fiecare radiator sunt instalate robinete Mayevsky, astfel încât aerul să poată fi eliberat. Veți avea nevoie de încă o supapă de închidere decât radiatoarele, deoarece trebuie să instalați o supapă de închidere comună chiar la începutul sistemului. În fața acestui robinet sunt instalate și o supapă de reducere a presiunii și o unitate de reducere-răcire.

La final, dacă proiectul prevede, se instalează un rezervor de stocare a lichidului de răcire și pompă de circulație. Pentru sistemele proiectate cu circulație naturală, mai degrabă decât forțată, nu sunt necesare un rezervor și o pompă. Dar conducta care duce la schimbătorul de căldură trebuie să aibă o pantă ușoară, aproximativ 3 mm pe metru.

Cazanele moderne pentru încălzirea cu abur în casă sunt dispozitive fiabile care funcționează cu diverși combustibili și sunt echipate cu sisteme de control automate

Sistemele cu un cazan de abur sunt instalate aproximativ în același mod: în conformitate cu proiectarea și ajustate pentru caracteristicile echipamentului. De exemplu, o supapă de reducere a presiunii și un răcitor cel mai probabil nu vor fi necesare, deoarece sistemul de control al presiunii aburului și al temperaturii este deja încorporat în cazan.

Câteva sfaturi utile

Când instalați un sistem de încălzire cu abur, trebuie să vă amintiți că toate elementele acestuia trebuie să reziste la temperaturi ridicate, mai mult de 100 de grade.De exemplu, un expandor cu membrană obișnuit nu va funcționa ca rezervor de rezervă în cazul creșterii volumului lichidului de răcire, deoarece maximul său este de 85 de grade.

Coșul de fum al unei sobe cu schimbător de căldură încorporat se va murdar mai repede decât cel al unei sobe convenționale. De aceea curatarea cosurilor de fum trebuie planificate și executate mai des.

Dacă se dorește, un cuptor cu schimbător de căldură poate fi folosit și pentru gătit, dar acest lucru nu este foarte convenabil. Vara, când nu este nevoie de încălzire, această sobă nu poate fi aprinsă. Va trebui să căutăm o alternativă. Este mai ușor dacă există o sobă separată și convenabilă pentru bucătărie în casă.

Cum să proiectați și să asamblați un sistem de încălzire cu abur cu propriile mâini este descris în detaliu. În acest articol, pe care îl recomandăm pentru lectură.

Concluzii și video util pe această temă

Experiența practică în transformarea unei sobe pe lemne într-un cazan de încălzire cu abur este prezentată în acest videoclip:

Continuarea procesului de instalare a încălzirii cu abur poate fi vizualizată în acest fișier:

Diferența dintre circulația forțată și cea naturală în sistemele de încălzire este descrisă în detaliu aici:

Încălzirea cu abur nu este cea mai ușoară opțiune de implementat pentru un sistem de încălzire autonom. Dar, cu o proiectare și o instalare adecvate, aburul poate fi folosit pentru a asigura în mod eficient și relativ ieftin casa dumneavoastră cantitatea necesară de căldură.

Vă rugăm să comentați informațiile pe care le-am furnizat pentru a fi luate în considerare. Pune întrebări, împărtășește informații utile și lasă fotografii legate de subiectul articolului. În partea de jos există un formular bloc conceput pentru postare și comunicare.