43 Системы парового отопления, их классификация.

Системы отопления подобного типа строятся на одном из основных свойств пара – конденсации. В момент выпадения в осадок он выделяет наружу скрытое тепло испарения. Пар выходит из котла и по особым паропроводам направляется в приборы отопления, которые расположены в комнате (радиаторы). В них он конденсируется, а выбрасываемое тепло передается в помещение через стенки отопительных устройств.

Принцип работы

В основе работы обратноосмотических систем лежит принцип 1-сторонней диффузии – по аналогии с клетками живых организмов. В них молекулы воды попадают через мелкопористую мембрану, причем при прямом осмосе движение происходит из менее насыщенного примесями раствора в более насыщенный.

Давление со стороны насыщенного раствора, при значении которого процесс осмоса останавливается и начинает двигаться в обратную сторону, называется обратным осмосом. При создании со стороны концентрированного раствора давления выше осмотического происходит процесс обратного осмоса. В таком случае жидкость протекает сквозь мелкоячеистую мембрану в обратном направлении, а содержащиеся в ней примеси остаются в концентрированной среде.

Система парового отопления низкого давления.

Системы отопления, в которых давление пара не превышает 0,07 МПа, называются системами низкого давления, а системы, в которых давление пара более 0,07 МПа — системами высокого давления. На рис. показана схема замкнутой системы парового отопления низкого давления с промежуточным распределением пара. Пар из котла по главному стояку 1, вследствие разностей давлений в котле и отопительных приборах, поднимается в магистральный паропровод 2 и далее по паровым стоякам 5 подается в отопительный прибор. Здесь пар конденсируется, отдавая в отапливаемое помещение скрытую теплоту парообразования. Образующийся при этом конденсат по конденсатным стоякам 3 и сборному конденсатопроводу 6, прокладываемому с уклоном не менее 0,005 в направлении его движения, самотеком возвращается в котел. Для нормального удаления воздуха из системы диаметр конденсатопровода должен быть таким, чтобы стекающий конденсат заполнял не больше половины диаметра трубы. Соблюдение этого условия позволяет воздушному пространству конденсатопровода сообщаться с атмосферой с помощью воздушной трубки 8. Место присоединения воздушной трубки к конденсатопроводу должно быть выше уровня воды в трубе 7, питающей котел конденсатом. При этом условии магистральный конденсатопровод никогда не будет заполняться полностью водой, то есть будет так называемым «сухим» конденсатопроводом. Такой конденсатопровод прокладывают либо под потолком подвала, либо под полом первого этажа. На подводках к отопительному прибору устанавливается тройник с

пробкой 4 для проверки наличия пара в конденсационной подводке, которого там быть не должно. Система парового отопления низкого давления с нижним распределением пара отличается от систем с верхним и промежуточным распределением главным образом расположением магистрального паропровода, при котором устраивают специальный гидравлический затвор или устанавливают водоотводчик у дальнего стояка для отвода конденсата из стоя-ков и магистрального паропровода.

Принцип работы

У большинства моделей теплообменников (водоподогревателей) вода – пар принцип работы не отличается от базового принципа действия всех иных кожухотрубных теплообменников с двумя теплоносителями. В упрощённом виде пароводяной теплообменник можно представить состоящим из горизонтального или вертикального цилиндрического кожуха с верхним и нижним патрубками, в который заключён пучок труб малого диаметра.

В кожух через верхний патрубок подаётся высокотемпературный перегретый пар, который конденсируется в процессе прохождения от контакта со стенками труб пучка; конденсат выходит из кожуха через нижний патрубок. Одновременно в трубный пучок подаётся вода, которая нагревается паром. Для увеличения поверхности теплообмена трубы трубного пучка могут выполняться с волнообразной накаткой (т.н. турбулизаторами).

Читайте также:  Буржуйка из газового баллона: как сделать своими руками

Распределение воды в трубах пучка производится при помощи распределительной камеры (камер) на торце (торцах) кожуха. В случае, если трубы пучка имеют прямую форму – камер две, одна из которых, как и кожух, оснащена двумя патрубками – для ввода и вывода воды. Если трубы U-образные, необходимость во второй распределительной камере отсутствует.

Ввиду высокой тепловой нагрузки на элементы пароводяного теплообменника, в его конструкции используются компенсаторы температурных деформаций, в частности – плавающая головка распределительной камеры (для обменников с прямыми трубами). U-образные трубы наделены аналогичной функцией.

Принцип работы

Рисунок 1. Схема устройства двухходового пароводяного подогревателя с плавающей головкой.

У теплообменников с прямыми трубами ток воды в трубном пучке может быть организован по одно-, двух-, четырёхходовому (и более) принципу; количество ходов, как правило, указывается в маркировке.

Несколько отличается конструкция и принцип работы теплообменников вода – пар емкостного типа (см. ниже, п. 3, «Емкостные водоподогреватели»).

Преимущества парового отопления

Перед заказом услуг по монтажу контура парового отопления нужно ознакомиться с достоинствами такой инженерной коммуникации. Вот перечень плюсов:

  • теплообменники котлов фактически не теряют тепло;
  • вся отопительная система быстро прогревается и отдаёт тепло в жилые помещения методом конвекции, вместе с потоками горячего воздуха;
  • доступная цена устройства инженерной коммуникации.
  • компактные размеры труб, радиаторов и байпаса.

Обратите внимание! Пользователи часто путают паровое и водяное отопление, но это разные схемы с различным режимом регулирования подачи тепла. Контур не боится размораживания, поэтому отопление можно включать в любое время года.

Материалы системы парового отопления

Для монтажа парового отопления применяются только стальные трубы. Используются бесшовные трубы с толщиной стенок не менее 2,5 мм (а лучше от 3,0 мм), нержавеющие трубопроводы.

Применение медных труб вызывает некоторые сомнения – изделия имеют толщину стенок в пределах 1,0 – 1,5 мм. Паровые схемы подвержены сильным гидравлическим ударам – прочность меди не всегда может удовлетворять условиям работы. Применение медной системы трубопроводов возможно в закрытых паровых системах с очень низким давлением пара и температурой, незначительно превышающей 100 градусов Цельсия.

Сборка трубопроводов из обычной и нержавеющей стали производится с применением электродуговой сварки, причем нержавейка сваривается специальными электродами типа ОЗЛ, ЦЛ, ESAB так далее.

В качестве отопительных приборов используются в основном сварные регистры из стали или оребренные стальные радиаторы. Применение чугунных радиаторов не рекомендуется в силу низкой ударной прочности чугуна.

Преимущества и недостатки

Паровое отопление, как и любое другое, имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Из преимуществ такого отопления можно выделить:

  • парогенераторы (паровые котлы) имеют достаточно высокий КПД, в них хорошо сохраняется тепловая энергия, что позволяет в такой системе использовать трубы с меньшим диаметром и сделать её более компактной и менее затратной;
  • малая инерционность таких систем, позволяющая достаточно быстро прогревать обогреваемые помещения;
  • относительно невысокая стоимость оборудования.

Кроме того, такие системы отопления имеют и свои недостатки:

  • меньший срок службы такого оборудования, в сравнении с другими видами отопления;
  • невозможно плавно регулировать работу системы парового отопления (разные помещения могут прогреваться по-разному) и сложно подобрать наиболее оптимальный вариант её работы;
  • шум в системе при наполнении её паром;
  • сильное нагревание радиаторов и труб (до 100оС и более), что иногда, при случайном прикосновении, может приводить даже к ожогам.

Следует отметить, что паровое отопление (именно отопление паром, а не водяное, которое часто называют паровым) не очень распространено и довольно редко его используют в частных домах, именно из-за вышеуказанных недостатков.

Читайте также:  Имитация камина в интерьере: 7 простых идей

Чем именно привлекают парапетные котлы

В первую очередь тем, что их можно располагать как на стене, так и в любом другом месте жилого пространства, если позволяет подводка газовой магистральной трубы. Эти устройства при их небольших габаритах спокойно помещаются даже под подоконником или кухонным столом.

Возможность такого расположения обусловлена наличием коаксиального дымохода. Ведь при использовании напольного агрегата требуется соорудить отдельное помещение, оборудованное согласно требованиям гостехнадзора. К тому же оно должно иметь дымоходную трубу, дверь шириной не менее 80 см, окно с форточкой и вентиляционные отверстия в дымоходе.

Важно! Установка парапетного котла более проста и экономически выгодна, так как не требует строительных работ по возведению дымохода. Кроме того, экономится площадь, поскольку для парапетных устройств не требуется отдельной комнаты.

Привлекают данные агрегаты и своим внешним видом. Как правило, современные парапетные газовые бытовые котлы окрашены в приятные светлые тона качественной краской, которой не страшны ни солнечный свет, ни моющие средства.

Данные устройства оборудованы автоматическими системами контроля, что исключает риск перегрева или замерзания теплоносителя в случае внезапного прекращения подачи газа. Электронное управление, встроенное в котел, помогает снизить расход газа при низком давлении в магистральном трубопроводе, что особенно часто наблюдается в зимнее время.

Котел парапетный с закрытой камерой сгорания

Преимущества парапетных устройств заключаются еще и в том, что эти агрегаты можно подсоединять к отопительной системе с любой стороны, что значительно упрощает монтаж. А также позволяет устанавливать котел в нужном месте, экономя полезное пространство.

Наличие пьезоэлектрического розжига горелки делает данные устройства энергонезависимыми. Этот момент особенно актуален для загородных домов, где отсутствие электричества в течение нескольких суток — далеко не редкость.

К преимуществу парапетного устройства следует отнести и то, что в его кожухе имеются многочисленные конвекционные отверстия. Благодаря этому тепло от теплоносителя поступает в помещение, где расположен данный агрегат. Поэтому можно не устанавливать в этом месте радиаторы отопления, что обеспечивает экономию при монтаже отопительной системы.

Что лучше: закрытая или открытая камера сгорания?

Большинство современных настенных газовых котлов выпускаются с закрытой камерой сгорания. Это означает, что процесс сжигания газа полностью изолирован от помещения в котором установлен отопительный прибор. Это очень хорошо из соображений безопасности: такой котел можно установить прямо в жилом помещении без всякого риска для жильцов. Необходимый для горения воздух подается в камеру сгорания через небольшой коаксиальный дымоход с простыми требованиями к установке. который можно вывести наружу прямо через стену.

Недостатки таких устройств: высокая цена и зависимость от электросети. По причине того, что навесные котлы с закрытой камерой сгорания работают на принудительной тяге, обеспечиваемой вентиляторами, для их работы необходимо постоянное подключение к электросети.

Настенные котлы с открытой камерой сгорания значительно дешевле, но для горения используют воздух из помещения, в котором они установлены. Именно поэтому монтаж таких отопительных устройств следует производить в специально отведенных нежилых помещениях с обеспечением постоянного притока свежего воздуха. Плюс ко всему они требуют подключения к традиционному дымоходу.

Среди навесных котлов с открытой камерой сгорания, встречаются полностью энергонезависимые модели. Весь процесс горения в них регулируются механической автоматикой не требующей подключения к электросети.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик ознакомит с мнением специалиста о том, стоит ли менять воду на незамерзающую жидкость:

Детальный разбор особенностей заполнения отопительной системы теплоносителем и рекомендации по правильному запуску системы в следующем видео:

Читайте также:  Защитный экран для камина – красота и безопасность вашего дома

Приведенные факты раскрывают полную информационную картину для каждого хозяина, который определяется с выбором теплоносителя. Он будет знать, какая жидкость ему нужна, какие условия необходимы для ее использования и как их создать.

А какая жидкость циркулирует в вашей системе отопления? Почему вы выбрали именно этот теплоноситель и довольны ли его эксплуатацией? Делитесь своим мнением в блоке комментариев.

Или вы только определяетесь с типом теплоносителя, а ответы на возникшие вопросы не нашли в этой статье? Задавайте свои вопросы в комментариях – мы постараемся вам помочь.

Выбор электронного или пьезорозжига

Ключевым недостатком отопления газовым котлом с электронным розжигом является его энергозависимость. В то же время пьезорозжиг работает автономно и не требует подключения к электросети. Электронный вариант сработает без участия человека. Для этого достаточно команды от датчиков тяги, циркуляции воды, наличия газа. После отключения котла из-за недостаточной тяги, отключения газа или других причин повторное включение при соответствии всех эксплуатационных параметров будет выполнено автоматически.

Для выполнения пьезорозжига требуется участие оператора, который будет нажимать, а затем некоторое время удерживать стартовую кнопку. Главным недостатком отопления газовым котлом с таким вариантом розжига является необходимость постоянной работы «фитиля» — пилотной горелки, которая в итоге существенно увеличивает расход газа.

Вопрос токсичности и утилизации теплоносителя

Этиленгликоль — токсичное вещество и антифриз на его основе также чрезвычайно ядовит. При этом пути попадания отравы в организм совершенно различные: через пищеварительный тракт, кожу, лёгкие и слизистые оболочки. Опасность антифриза на основе ЭГ обусловлена по большей части вероятностью микропротечек, которые трудно обнаружить: регулярное вдыхание паров даже в мизерных дозах имеет накопительный эффект. Поэтому теплоносители на основе этиленгликоля не следует применять в открытых системах отопления, при недостаточной уверенности в качестве монтажа труб и радиаторов, а также при наличии в системе двухконтурного котла и бойлера косвенного нагрева, где возможно попадание яда из одного контура в другой.

Пропиленгликоль относится к классу безопасных веществ, его используют в качестве пищевой добавки. Тем не менее, отслуживший своё теплоноситель не допускается сливать в дренажные каналы и канализацию. Утилизировать специальные теплоносители нужно в соответствии с правилами экологической безопасности. Один из лучших выходов — обратиться на станцию техобслуживания автомобилей, где утилизация автомобильного «Тосола» происходит регулярно.

Тип горелок

Кому-то может показаться, что горелка в работе газового котла играет не самую главную роль. Но то, как сгорает топливо в камере, зависит именно от горелки. Существует 2 ее вида.

Первый — с естественным наддувом. Такую горелку еще называют атмосферной. От количества кислорода в камере сгорания будет зависеть качество сжигания газа. Этот вид горелок является самым простым. В ее конструкции есть небольшое окошечко, через которое в топку поступает воздух, насыщенный кислородом. Окошко имеет задвижку, которая регулирует зазор. Открываете ее, и увеличивается подача кислорода, закрываете — уменьшается. Все предельно просто. Такую горелку можно легко заменить, если по каким-то причинам нужно перейти от магистрального газа на сжиженный. Она работает без шума, что тоже является плюсом.

Второй вид — это наддувные горелки. Чем они отличаются от первых?

В их конструкции есть вентилятор, который создает давление подачи природного газа. Это большее по габаритам устройство, которое устанавливается на определенную магистраль. Заменить ее самостоятельно невозможно, поскольку потребуется специалист и много времени. Такие горелки работают шумно. Устанавливают их только на мощные котлы, размещенные в отдельных помещениях или постройках.