Схемы парового отопления для частного дома

Выбор ПП труб отопления

Отопительные системы создаются из полипропиленовых труб с армированием и слоем из антидиффузионного материала, закрывающего доступ кислорода

Поэтому нужно обращать внимание на маркировку

ПП трубы

Если необходимо полимерный тепловой контур соединить с твердотопливным котлом. Сначала монтируется участок на подаче и возврате длиною не меньше 1,5 м из стали или меди.

Как подобрать диаметр

Точный подбор сечений и длин отдельных участков трубопроводной системы осуществляется с помощью гидравлического расчета. Если площадь дома не превышает 250 м², вычислительный процесс можно не проводить.

Диаметр подбирается исходя из требуемой общей мощности батарей. При этом сечения магистральных труб и стояков будут больше по сравнению с такими же размерами подводящих и отводящих участков возле каждого радиатора.

Гидравлический расчет позволяет определить:

• требуемый объем теплоносителя; 
• потери напора во всей трубопроводной системе и на участках от котла или насосного агрегата до каждой батареи.

Для определения расхода нагретой воды тепловые потери дома делятся на произведение теплоемкости теплоносителя и разности его температур на выходе и входе в теплогенерирующую установку

Скорость перемещения воды рассчитывается отношением ее расхода на определенном участке к площади сечения трубопровода.

Потеря напора вычисляются путем произведения длины трубы с одинаковым диаметром и удельной потери на трение. Последнее значение берется из справочной литературы или узнается у производителя.

Для фитингов, арматуры и оборудования рассчитываются потери сопротивления. Искомая величина определяется произведением плотности теплоносителя, его скорости в квадрате, которая делится на два, и специального коэффициента, указывающегося компанией-производителем.

Все полученные значения сопротивлений суммируются. Результат сравнивается с контрольными величинами. Безошибочный гидравлический расчет смогут выполнить специалисты с квалификацией.

Достоинства и недостатки

Паровое отопление — не самое популярное, но оно имеет как положительные, так и отрицательные моменты. Причем плюсы довольно значительны:

• Высокая эффективность обогрева. Дело в том, что пар в системе не просто нагревает до какой-то температуры радиаторы и трубы. Из-за большой разницы температур он конденсируется. А при конденсации 1 литр пара отдает 2300 кДж тепла. Тогда как при остывании того же количества воды на 50°C отдается только 100 кДж. Потому для обогрева помещения требуется очень небольшое количество радиаторов. В некоторых случаях достаточно некоторого количества труб.

• Так как паровое отопление — система небольшая, она имеет малую инерционность. Нагреваться помещение начинает буквально через несколько минут после пуска котла.

Недостатки паровых систем отопления еще более впечатляющие:

• Высокая температура пара приводит к нагреву всех элементов системы до 100°C и выше. Это приводит к следующим последствиям:
  • очень активной циркуляции воздуха в помещении, что некомфортно, а, порой, и вредно (при аллергии на пыль);
  • воздух в помещении пересыхает;
  • горячие элементы системы травмоопасны и их надо закрывать, причем и трубы тоже;
  • не все строительные материалы нормально переносят длительный нагрев до таких температур, потому выбор отделочных материалов весьма ограничен (по сути, это только цементная штукатурка с последующей окраской термостойкими красками).
• Простое паровое отопление имеет очень ограниченные возможности по регулировке теплоотдачи. Есть только один способ изменять температуру — сделать несколько параллельных веток и включать их по мере необходимости. Второй способ — отключать котел при перегреве и включать после того, как помещение остынет. Этим процессом управляет автоматика, но такой способ далеко не самый комфортный, так как наблюдаются постоянные колебания температуры.
• Система шумная. При движении пар довольно сильно шумит. В производственных цехах это не очень мешает, а в частном доме может быть проблемой.

Как видите, паровое отопление — не лучший выбор, хотя и довольно недорогой в обустройстве.

Виды систем парового отопления

По способу устройства различают паровое отопление двух типов: с замкнутой и разомкнутой системой. В замкнутой системе конденсат стекает в специальную приемную трубу, которая заведена на соответствующий вход кота. Она уложена с небольшим уклоном, так что конденсат движется по системе самотеком.

Схемы открытой и закрытой системы парового отопления

В разомкнутой системе конденсат собирается в специальную емкость. При ее заполнении он подается в котел при помощи насоса. Кроме различного построения системы используется еще и разные паровые котлы — не все они могут работать в замкнутых системах.

Вообще, существуют системы парового отопления с давлением, близким к атмосферному или даже с более низким. Такие системы называются вакуумно-паровыми. Чем привлекательная такая установка? Тем что при низком давлении температура кипения воды снижается и система имеет более приемлемую температуру. Но сложность в обеспечении герметичности — воздух все время подсасывается через соединения — привели к тому, что данные схемы практически не встречаются.

Более распространено паровое отопление с небольшим давлением. Имеющиеся паровые котлы бытового назначения могут создавать давление не выше 6 атм (при давлении более 7 атм использование оборудование требует разрешения).

Типы разводки

По типу разводки паровое отопление бывает:

• С верхней разводкой (паропровод находится под потолком, от него вниз идут трубы к радиаторам, внизу прокладывается конденсатопровод). Такая схема реализуется проще всего, так как горячий пар движется по одним трубам, остывший конденсат — по другим, система стабильна.

• С нижней разводкой. Паропровод располагается на уровне пола. Эта схема — не лучший выбор, так как по одним трубам вверх движется горячий пар, вниз — конденсат, что часто приводит к гидроударам и разгерметизации системы.
• С промежуточной разводкой. Паропровод укладывается чуть выше радиаторов — примерно на уровне подоконников. Система обладает всеми преимуществами верхней разводки, за исключением того что горячие трубы находятся в пределах досягаемости и велика вероятность ожога.

При укладке паропровод делают с небольшим уклоном (в 1-2%) в сторону движения пара, а конденсатопровод — в сторону движения конденсата.

Подбор котла

Паровые котлы могут работать на всех типах топлива — газе, жидком и твердом топливе. Кроме выбора топлива необходимо правильно подобрать мощность парового котла. Она определяется в зависимости от площади, которую потребуется отапливать:

• до 200 м2 — 25 кВт;
• от 200 м2 до 300 м2 — 30 кВт;
• от 300 м2 до 600 м2 — 35-60 кВт.

В общем и целом способ расчета стандартный — на 10 квадратных метров берут 1 кВт мощности. Это правило справедливо для домов с высотой потолка 2,5-2,7 м. Далее следует выбор конкретной модели. При покупке обращайте на наличие сертификата качества — оборудование опасное и должно быть протестировано.

Какие использовать трубы

Температуры при паровом отоплении нормально переносить могут только металлы. Наиболее дешевый вариант — стальные. Но для их соединения требуется сварка. Возможно также использование резьбовых соединений. Данный вариант бюджетный, но недолговечный: сталь во влажной среде быстро корродирует.

Медные трубы хотя бы не корродируют

Более долговечны оцинкованные и нержавеющие трубы, но их цена совсем не скромная. Зато соединение — резьбовое. Еще вариант — медные трубы. Их можно только паять, стоят они дорого, но не ржавеют. Из-за более высокой теплопроводности они еще более эффективно передают тепло. Так что такая система отопления будет суперэффективной, но и очень горячей.

От дров до угля

Паровое отопление от печи чаще всего проводится в том случае, если в вашем доме до сих пор стоит глиняная печная конструкция. Такой вариант несколько устаревший, он включает в себя только один контур. Трубопровод, который отходит от печи, должен идти выше, чем тот, который возвращается в нагревательный котел. В противном случае не будет осуществляться нормальная циркуляция в системе. При необходимости можно монтировать помпу для подкачки.

Схема парового отопления от печи.

Схема очень проста: к печи подключается котел для нагрева воды, конвекторы соединяются последовательно, после чего теплоноситель уходит назад к печи. Такой вариант рекомендуется делать, если площадь дома составляет больше 60 м², а количества воды для обогрева требуется более 80 л. Около трубы нельзя ставить отвод, исключение составляет только тот случай, когда общая площадь помещения составляет больше 40 м². Отопительный конвектор располагаться должен около окон.

Большое значение имеет выбор труб для отопления. Если печь топится дровами, то трубы должны быть металлическими, так как температура будет составлять до 112 °С, а пластик, даже очень качественный, такого нагрева может не выдержать. Если топливом выступает уголь, то трубы могут быть пластиковыми со специальной теплоизоляцией.

При таком отоплении не рекомендуется устраивать водяной теплый пол, так как это требует дополнительного объема воды и двухконтурной системы, что категорически запрещено. Максимальный расход воды для подобной системы составляет 60 л, а для одного только пола уйдет около 40 л. В частном доме рекомендуется такую систему менять на более современную, не устраивать ее «с нуля», так как в скором времени планируется запрет на использование печного парового отопления.

Можно сделать систему парового обогрева дома и на основе котла, подогреваемого дровами. В некоторых случаях это довольно выгодно, применять можно современные котлы, работающие на твердом топливе. Использование подобной схемы позволяет сократить расходы на обогрев дома примерно в 4 раза. Некоторые котлы могут работать и на жидком топливе. Здесь нет необходимости ставить помпу, так как сухие дрова достаточно нагревают воду для ее самостоятельной циркуляции по отопительной системе. Котел в частном доме подходит с мощностью от 12 до 30 кДж, ставить его надо в подвальном помещении.

Монтаж подобного парового отопления может осуществляться несколькими способами. В некоторых случаях возможно подключение к системе водяного теплого пола для большей эффективности и правильного обогрева всего жилья.

В отдаленных поселках многие, взвесив все за и против, отдают предпочтение печному отоплению. Автономия имеет массу преимуществ, вот только качественно и равномерно обогреть дом более 50 м 2 с помощью печи трудно. Разве что, если установить в ней теплообменник, к которому подключить батареи. Если в качестве теплоносителя в такой системе будет циркулировать вода, то называться она будет водяным отоплением, если пар – паровым.

Иногда эти два вида обогрева путают. Однако они имеют свои различия, преимущества и недостатки. Кроме того, паровое отопление давно запрещено в жилых домах из-за небезопасной эксплуатации. Но оно стоит намного дешевле водяного и, кроме того, есть меры защиты. Правда, нельзя сказать о простоте монтажа, напротив, чтобы устроить паровое отопление в частном доме, да ещё и от кирпичной печи, необходимо  приложить немало сил и времени. Но, обо всем по порядку.

Радиатор отопления, подключенный к печи

Какие трубы использовать?

В процессе монтажа отопительной системы из рассматриваемых труб у вас может возникнуть необходимость соединения пластиковых элементов с металлопластиковыми трубами. При выполнении такой работы контролируйте, чтобы диаметры обоих видов труб подходили друг другу.

Соединения полипропиленовых и металлических труб между собой

Придерживайтесь следующей схемы:

• для подсоединения к металлопластиковым изделиям 20х2 мм используйте трубы из полипропилена имеющие размеры 25х4,2 мм;
• к трубам из металлопластика размерами 16х2 мм нужно подключать полипропиленовые трубы имеющие размеры 20х3,4 мм;
• к металлическим трубам с размерами 26х3 мм подсоединяются полипропиленовые трубы имеющие размеры 32х5,4 мм.

В случае если трубы прокладываются к батареям в доме от магистрального трубопровода, а разводка выполняется в соответствии с двухтрубной схемой, необходимо проложить полипропиленовую трубу имеющую размеры 20х3,4 мм.

Полипропиленовые трубы

Применение труб, имеющих более существенный диаметр, не имеет особого смысла. Также нет смысла применять радиаторные вентили, имеющие размер более чем 1,2 дюйма. Поэтому утверждение, что с увеличением диаметра полипропиленовых труб и терморегулирующих вентилей в помещениях становится теплее, не является верным.

Для обеспечения необходимой производительности системы отопления важно, чтобы подающий трубопровод между котлом и самой последней батареей имел длину не больше 25 м. При этом мощность котла не должна превышать 12 кВт

Таким образом, чтобы, к примеру, отопительная система с трубами размерами 20х3,4 работала максимально эффективно и корректно, в ее состав должно входить максимум 6 батарей по 10 секций каждая.

При необходимости подсоединения большего количества батарей придется увеличить протяженность труб для их монтажа, что негативно отразится на равномерности прогрева батарей, установленных на большем удалении от отопительного котла.

Монтаж отопления из полипропиленовых труб и алюминиевых радиаторов

Однако если от подключения большего количества батарей либо же увеличения протяженности труб отказаться никак нельзя, обустраивайте отопительную систему с применением труб большего сечения. К примеру, 32х5,4 мм. К ним подключайте металлопластиковые трубы 26х3 мм.

Также существует еще один вариант решения данной проблемы – вместо одного отопительного контура вы можете оборудовать два.

Паровое отопление своими руками

Обустройство парового отопления состоит из двух этапов – проектировки и собственно установки.

Этап 1. Проектирование системы

Проектирование системы

Еще раз напоминаем об особенностях использования пара в качестве теплоносителя – это высокая температура трубопровода и радиаторов, а также повышенная аварийность. Когда все за и против взвешены, можно начинать работу. Вначале создается проект будущей системы.

Котел

Котел дровяной

Вначале определяется требуемая мощность теплового генератора. При этом учитывается площадь дома – если она не превышает 200 м², то вполне достаточно прибора мощностью в 25 кВт, но если она колеблется между 200 м² и 300 м², то потребуются минимум 30 кВт. Исходя из этой информации, подбирается котел. При покупке следует учитывать приведенные ниже факторы:

• тип топлива, которое будет использоваться;
• возможность нагрева воды для бытовых нужд.

Отопительная схема

Двухпроводная система с верхней разводкой

Однопроводная система с нижней разводкой

Схема открытой системы отопления

Со схемой также нужно определиться заранее. Выбор того или иного варианта зависит от:

• месторасположения котла;
• площади обогреваемого помещения;
• условий для установки отопительных приборов;
• необходимого количества этих приборов.

Словом, это достаточно сложный выбор, в котором поможет приведенный ниже видеоматериал.

Трубы

Для парового отопления недопустимо применение обычных сантехнических труб ввиду высокой температуры всей системы

По этой причине выбору труб следует уделить большое внимание, пускай он и небольшой

1. Медные трубы характеризуются отличной теплопроводностью и высокой стоимостью. Монтаж осуществляется посредством пайки.

   Медные трубы

2. Преимуществом стальных труб считается устойчивость к агрессивным средам и механическому воздействию, недостатком – подверженность коррозии. Для их установки требуется сварочный аппарат.

   Стальные трубы

3. Оцинкованные изделия сочетают в себе положительные качества предыдущих – они не ржавеют и стоят относительно недорого. Состыковка труб осуществляется резьбовым соединением.

   Оцинкованные изделия

С целью облегчения монтажных работ на этапе проектировки нужно определить:

• месторасположение радиаторов;
• длину трубопровода;
• места установки распределителей, разветвлений магистрали, переходников и проч.

Цена вопроса

После составления проекта определяются будущие затраты. Трудно сказать, во сколько обойдется оборудование подобной системы, без привязки к отопительным приборам, объемам работ и конкретным условиям. Отметим лишь, что, по мнению экспертов, паровое отопление в любом случае обойдется дешевле обычного водяного.

Этап 2. Монтажные работы

Шаг 1. Вначале на основании эскиза чертится точная схема разводки.

Схема разводки отопления

Шаг 2. Далее устанавливаются радиаторы. Их рекомендуется размещать под окнами – это позволит не только обогреть стекло, но и предотвратить запотевание и, как следствие, смещение «точки росы».

Подключение многосекционного радиатора

Установка радиатора отопления

Установка радиатора отопления

Далее устанавливаются радиаторы

Шаг 3. Крепится расширительный бак. Его необходимо подключить к трубопроводу, ведущему от теплогенератора до радиаторов. Еще один важный момент: бак нужно установить в наивысшей точке отопительной системы.

Крепление расширительного бака

Крепление расширительного бака

Он может быть закрытым и открытым, с переливом и без него.

Шаг 4. Производится установка трубопроводов. Это происходит следующим образом: труба подводится к радиатору, обрезается при необходимости, после чего соединяются выводы и вводы. Затем труба аналогичным образом подводится от первого радиатора ко второму, затем от второго к третьему и т. д.

Шаг 5. Контур замыкается, то есть подводится к началу – теплогенератору

Важно, чтобы котел был оборудован фильтром и (при необходимости) циркуляционным насосом

Вихревой теплогенератор

Шаг 6. Далее нужно установить сам котел. Довольно часто к загородным домам примыкают автомобильные гаражи. Отопительный прибор можно установить в одном из таких гаражей.

Монтаж отопительного котла

В таком случае установка теплогенератора ничем не отличается от аналогичной процедуры в жилом помещении. При этом узел залива/слива можно оборудовать на любом участке магистрали. Данный узел необходим для слива теплоносителя по окончании отопительного сезона или же перед ремонтом системы.

Шаг 7. Проводится тестирование всех отопительных приборов. Если они новые, то для пробного запуска желательно пригласить специалиста.

Преимущества полипропиленовых труб

1. Высокие показатели теплоизоляции. Удостовериться в правильности этого утверждения можно даже без наличия специальных приспособлений – попросту сравните на ощупь поверхности труб из полипропилена и металла. Полипропиленовые стенки будут еле теплыми, а металлические при прочих равных условиях могут даже оставить ожог. Это подтверждает, что металл теряет тепловую энергию.

2. Высокая устойчивость к химическим и коррозионным воздействиям. Это способствует существенному увеличению срока службы полипропиленовых труб.

3. Высокая технологичность. Полипропиленовые трубы легко поддаются резке и сварки. Для соединения элементов достаточно иметь в наличии специально предназначенный для этого паяльник и дополнительные соединительные элементы. При этом со всеми работами по разводке и соединению элементов отопительной системы можно справиться своими руками.

4. Хорошие показатели упругости. Это свойство полипропилена делает материал устойчивым к размерзанию системы, что довольно часто происходит в частных домовладениях.

Оборудование

Вся цепочка системы отопления включает в себя обязательные элементы, наличие которых не зависит от выбранной вами схемы. Это – нагревательное оборудование, парогенератор, трубы для перемещения теплоносителя, радиаторы и запорная арматура. Рассмотрим подробнее каждое из звеньев этой цепочки.

Нагревательные элементы

В роли нагревательного оборудования могут выступать различные приборы. Поскольку паровое отопление традиционный, проверенный временем способ обогрева, то зачастую в качестве элемента нагревания выступает обыкновенная печка. Можно использовать для парового отопления уже существующую в доме печь. Это может быть традиционная печь на твердом топливе или различные ее модификации на жидком топливе. К существующей печи достаточно добавить паровой котел и сделать разводку парового отопления по всему помещению. Нагревать котел можно с помощью газового оборудования или посредством электротэнов. В каждом конкретном случае оправдано использование того или иного спецоборудования и правильно выбрать его нужно еще на стадии проектирования.

Паровой котел

Вид парового котла в разрезе

Эффективность системы парового отопления частного дома во многом зависит от котла. В таблице ниже представлена зависимость его мощности от площади отапливаемого помещения.

 Следует учитывать, что чем больше мощность котла, тем выше расход топлива. Однако, если установить паровой котел для отопления дома меньшей мощности, чем допустимо для конкретной площади, то это может привести к недостаточному прогреву жилья. Некомфортная температура в жилом помещении – не очень приятная альтернатива. Поэтому правильно сделайте расчет элементов системы парового отопления, чтобы не пришлось их менять в первые месяцы эксплуатации.

 Трубы и радиаторы

Схема парового отопления может быть любой, но всегда присутствуют такие комплектующие, как трубы и радиаторы. По трубам осуществляется движение теплоносителя, в данном случае пара. А радиаторы служат для увеличения площади теплоотдачи в отдельных комнатах. При выборе материала труб и радиаторов следует учитывать агрессивное воздействие горячего пара на металл. Так, например, стальные трубы – наиболее экономичный вариант, но наиболее подверженный коррозии.

Медные трубы не подвержены коррозии

Оцинкованные трубы – наиболее популярный вариант

Медные трубы – идеально подходят для парового отопления дома, они практически не разрушаются под воздействием пара, не ржавеют и не окисляются, но их стоимость очень высока. «Золотая середина» – трубы из оцинкованной стали. Они менее подвержены коррозии, чем стальные, легко монтируются на резьбовые соединения и значительно дешевле медных.

Радиаторы выбирают не только по материалу, но и по размеру и количеству звеньев. Зависит это от того, насколько большое помещение им предстоит обогревать.

Что такое паровое отопление?

Паровым отоплением называется система, в которой в качестве теплоносителя применяется пар. Как работает паровое отопление в частном доме: вода закипает в котле (источнике тепла) и по трубам пар передается в отопительные приборы. При движении по трубопроводам теплоноситель конденсируется, оседает на внутренних стенках радиаторов, отдавая практически всю часть тепла. Батареи нагреваются сами и передают тепло в помещение.

Конденсат, образовавшийся после оседания носителя, возвращается к источнику нагрева самотеком – если система замкнутая или с помощью насоса (в разомкнутых конструкциях).

Преимущества и недостатки парового отопления

Специалисты отмечают следующие плюсы отопления паром:

1. Увеличенная производительность. В частном доме не потребуется обустраивать много батарей, а в некоторых случаях достаточно труб без радиаторов.
2. Малая инертность. Чтобы почувствовать тепло в помещении, достаточно 10-12 минут от начала нагревания котла.
3. Сниженные теплопотери делают систему отопления паром максимально экономичной, для обустройства конструкции не придется покупать дорогое оборудование.
4. Простота монтажа. Процесс формирования сети в частном доме не отличается сложностью, доступен для выполнения своими руками.

Минусы:

• высокая температура работающих приборов;
• отсутствие плавной регуляции температуры нагрева помещений;
• ограничения при выборе материала (трубы должны быть только металлическими).

Также может возникнуть сложность при присоединении отводов к работающей системе, когда элементы нагреты до 100 С, любое прикосновение вызывает ожог.

Чтобы контролировать отопительную конструкцию в частном доме, специалисты рекомендуют установить автоматику, которая при остывании воздуха в помещениях до определенного уровня запустит всю систему в работу. Также есть возможность монтажа автоматики не на одну основную ветку, а на каждую (параллельную), чтобы отдельно запустить прогрев той или иной комнаты – это удобнее и экономнее.

Именно из-за угрозы аварийности система не применяется в многоквартирных строениях, а в частных домах устанавливается только под личную ответственность хозяина.

Характеристика и схема устройства

Принцип работы базируется на выделении тепла в результате преобразования теплоносителя, выпадения в конденсат, который выводится из приборов и снова поступает в котел.

1. В замкнутой, где конденсат возвращается в котел самотеком под воздействием разницы высоты температур и давления в агрегатах отопления. Для котлов в таких системах самым важным является показатель высоты температуры и давления.
2. В разомкнутой системе конденсат скапливается в баке, откуда помпой или насосом перекачивается на теплостанцию. Обустраивая подобную схему, необходимо обеспечить беспрепятственное стекание конденсата в специальный бак из нижнего прибора отопления.

Исходя из давления пара, разомкнутая схема парового отопления может быть 4-х типов:

• субатмосферная;
• вакуум-паровая;
• сниженного давления;
• повышенного давления.

Максимально допустимый порог нагревания пара до 130 С, но для система вакуум-парового, субатмосферного давления температура окружающей среды намного ниже +100 С. Такие схемы парового отопления дают возможность менять величину разряжения (вакуума) и настраивать комфортный температурный режим. Плюсом является отсутствие сложных агрегатов при обустройстве отопления. Достаточно паропроводов (трубы для транспортировки носителя) и конденсатопроводов (для передачи конденсата в баки), чтобы запустить паровой котел и получить эффективную систему отопления дома.