Încălzirea eficientă a locuinței este una dintre cele mai importante sarcini pentru fiecare proprietar. O soluție interesantă la această problemă poate fi un sistem de încălzire cu abur, ale cărui principii de funcționare și dispozitiv diferă de circuitele de apă obișnuite.
Aceasta nu este cea mai ușoară opțiune, cu propriile sale puncte forte și puncte slabe. Vom vorbi despre regulile dispozitivului și organizării, caracteristicile sistemului cu un lichid de răcire vaporoasă. Veți învăța cum să aranjați încălzirea cu abur într-o casă privată și cum să o operați corect.
Principiul sistemului de abur
Când apa fierbe la o presiune constantă, ea își menține temperatura constantă. Aburul generat în urma unei astfel de fierberi are o cantitate semnificativă de energie termică. În momentul condensării, adică. când aburul este transformat 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 conducte la calorifere, se condensează și se încălzește cu căldura, încălzind astfel aerul din încăpere.
Apa obținută în procesul de condensare continuă să se deplaseze prin conducte și revine la un rezervor special de depozitare, apoi intră în încălzitor în mod natural sau forțat, folosind o pompă.
Galerie de imagini
Fotografie din
Conform schemelor de organizare și principiilor dispozitivului, încălzirea cu abur și apă sunt similare. Acestea includ elemente structurale similare
Diferența este că aburul intră în dispozitivele de încălzire, care în timpul condensării degajă căldura de evaporare și scade de sute de ori în volum
În funcție de tipul de mișcare a lichidului de răcire, sistemele de abur sunt, de asemenea, împărțite în gravitațional și forțat, egal cu regulile apei se manifestă în asamblare și organizare
Caracteristicile construcției sistemelor cu aburi includ o rezistență crescută la căldură, pe care trebuie să o aibă dispozitivele de încălzire. La urma urmei, temperatura aburului care intră în ele poate atinge + 130º
Conductele variază în interiorul sistemelor de aburi. Aburul este furnizat prin conducte de abur, care trebuie să fie mai largi în secțiune și mai rezistente la efectele termice decât conductele de condens care transferă condensul în cazan
Conform variantei de revenire a condensului pentru încălzire la cazan, circuitele de abur sunt împărțite în deschise și închise. În primul, condensul este mai întâi acumulat în rezervor, apoi este transportat de pompă la cazan. În condensatul închis curge direct către cazan
Pentru a echilibra timpul și puterea transferului de căldură, în sistemele cu abur, în loc de baterii standard, folosiți registre de aripioare
Circuitele de încălzire cu abur sunt închise doar pentru că Evaporarea lichidului de răcire în afara sistemului trebuie exclusă Volumul condensului trebuie calculat cu acuratețe, astfel încât atunci când aburul este răcit, pungile de aer nu se formează în dispozitivele care interferează cu mișcarea aburului
Analogii la încălzirea cu aburi și apă
Specificul acțiunii aburului ca lichid de răcire
Tipuri de sisteme de încălzire cu abur
Caracteristici ale aparatelor de încălzire
Linii de abur și conducte de condens
Sistem de abur deschis
Încălzirea se înregistrează cu aripioare
Precizia organizării
În funcție de presiunea din interiorul sistemului de încălzire cu abur, acestea sunt împărțite în:
- abur vid;
- presiune scăzută;
- presiune ridicata.
În primul, presiunea este mai mică de 0,1 MPa, în a doua - chiar mai mică - la 0,07 MPa, iar în a treia - mai mult de 0,07 MPa. Sistemele deschise de joasă presiune au acces la aer din atmosferă, dar pot fi și închise, adică. complet etanș.
Această diagramă ilustrează aspectul încălzirii cu abur. Dispozitivul de încălzire trebuie să fie situat mai jos decât caloriferele, panta liniei de condens
Astfel de sisteme folosesc de obicei așa-numitul abur saturat uscat, care nu conține particule suspendate de apă. Cantitatea de abur din sistem este reflectată în activitatea sa. Dacă aburul este prea mic, acest lucru va crea probleme pentru ca condensul să se scurgă liber, iar aerul rece se va colecta în partea de jos a încălzitorului.
Un volum suficient de abur îmbunătățește procesul de ieșire a condensului, care este împins către pereți și le curge în jos sub formă de peliculă subțire de apă.
În sistemele închise, apa după condensare intră imediat în schimbătorul de căldură, dar deseori sunt utilizate sisteme deschise în care lichidul de răcire este mai întâi colectat în rezervorul de depozitare și apoi pompat la cazan pentru încălzire.
Condensatul poate umple complet conductele prin care trece pentru încălzire sau doar parțial. Această din urmă opțiune este de preferat, întrucât atunci când sistemul este oprit, conductele din el vor rămâne uscate.
Dacă purtătorul de căldură de încălzire cu abur după condensare este transferat direct la cazan pentru încălzirea ulterioară, sistemul se numește închis. Dacă condensul este colectat pentru prima dată într-un rezervor de stocare, din care este pompat în cazan de o pompă, sistemul aparține categoriei de
Caracteristici ale sistemelor de joasă presiune
O versiune obișnuită a unui astfel de sistem este închisă, folosind condensul care returna gravitația la cazan, care nu umple complet conductele, și este utilizat aspectul superior al conductei.
În primul rând, sistemul este umplut cu apă până la nivelul necesar, după care începe încălzirea. Condensatul curge în jos, în susul comun, iar când ajunge la nivelul stabilit, este forțat să iasă în cazan.
În același sistem cu cablare mai mică, se recomandă instalarea conductelor cu o ușoară pantă în direcția mișcării aburului pentru a reduce efectele sonore. O capcană de apă în formă de buclă este amenajată la locul de scurgere a condensului, care împiedică aburul să se deplaseze pe linia de condensare.
Viteza vaporilor în astfel de sisteme trebuie să fie moderată, nu mai mult de 0,14 m / s. În caz contrar, vaporii vor capta și particule de umiditate acumulate pe pereți. Drept urmare, sistemul funcționează cu mult zgomot, crescând riscul de lovire a apei.
Cablare combinată, adică o combinație de cablaje superioare și inferioare, utilizate dacă conductele sunt așezate sub podeaua etajului superior sau mijlociu al casei. Înlăturarea conductelor prin care apa este returnată cazanului, în acest caz va fi închisă prin condens.
Dacă presiunea în sistem depășește 0,02 MPa, ar trebui să fie deschisă. Aerul este îndepărtat prin rezervorul de condens și pentru a împiedica aburul să părăsească sistemul, este instalată o capcană de abur sau o capcană de apă. Apa este pompată de la acumulator la schimbătorul de căldură de către o pompă, care permite instalarea acumulatorului sub nivelul la care se află schimbătorul de căldură.
Transportorul de căldură pentru încălzirea unei case particulare cu o cameră de cazane este încălzit într-un schimbător de căldură situat în camera cazanelor. La atingerea temperaturii de funcționare, aburul se deplasează către colector, împărțind debitul în două circuite: pentru camerele principale și pentru camera cazanului (+)
Evaluarea avantajelor și dezavantajelor
Ce este un sistem de încălzire cu abur bun? Este relativ ușor de făcut chiar și pe baza unei sobe convenționale pentru arderea lemnului. Acest lucru este valabil mai ales în zonele în care nu există o alimentare centralizată cu gaz, iar lemn de foc sau alți combustibili solizi sunt ușor disponibili.
Aburul ca purtător de căldură este semnificativ înaintea apei. Rata de încălzire a spațiilor este de trei ori mai mare. În plus, sistemul de încălzire cu abur poate cu greu să nu funcționeze în timpul frigului de iarnă din cauza lipsei de încălzire.
În cazul în care cuptorul se arde, apa din sistem va fi colectată în rezervorul de stocare sau în schimbătorul de căldură, iar conductele și radiatoarele vor rămâne goale. Prin încălzirea cu apă, înghețarea lichidului de răcire cu care se umple întregul circuit, după cum se știe, duce la ruperea conductelor.
În sfârșit, dimensiunile radiatoarelor de încălzire cu abur ar trebui să fie semnificativ mai mici decât pentru sistemele de apă, deoarece cantitatea de energie termică rezultată din aceasta crește de mai multe ori. Acest lucru va reduce ușor costul instalării unui sistem de încălzire acasă.
Grilele decorative pentru radiatoarele de încălzire cu abur nu sunt doar un element al designului interior, ci și un mijloc de protecție împotriva arsurilor
Aceasta concluzionează lista avantajelor sistemului de aburi și putem trece la dezavantajele sale, care sunt destul de importante:
- risc ridicat de arsuri;
- creșterea nivelului de zgomot în timpul funcționării;
- dificultăți în ajustarea sistemului;
- nevoia de a cumpăra conducte 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.
Deci, temperatura de lucru a caloriferelor va fi foarte ridicată, dacă le atingeți, puteți produce o arsură serioasă. Prin urmare, toate radiatoarele trebuie să fie închise cu grile decorative fiabile.
Țevile convenționale din PVC pentru un astfel de sistem nu vor funcționa, deoarece acestea trebuie să reziste la o presiune ridicată și o temperatură mai mare de 100 de grade. Aceleași cerințe se aplică și altor elemente ale sistemului. Țevile de încălzire cu abur trebuie să fie din cupru sau din oțel zincat.
Țevile de cupru sunt o opțiune ideală, dar deloc ieftină, pentru comunicațiile pentru sistemele de încălzire cu abur. Pentru a conecta aceste conducte, aveți nevoie de o mașină de sudură
În orice caz, acest moment nu poate fi numit buget. Problemele de securitate ar trebui să primească cea mai mare atenție. Toate lucrările de instalare, de exemplu, sudarea conductelor de cupru, vor necesita performanțe de cea mai înaltă calitate. Dacă conexiunea se declanșează și un flux de aburi scapă în gaură, unul dintre locatarii de acasă riscă arsuri grave.
Țevile din oțel inoxidabil sunt capabile să reziste la astfel de sarcini tipice pentru sistemele de încălzire cu aburi, precum temperatura ridicată și presiunea ridicată în sistem
Un alt dezavantaj al încălzirii cu aburi este nivelul crescut de zgomot. Pentru a rezolva această problemă, trebuie să instalați corect caloriferele. Acestea sunt suspendate pe suporturi speciale anti-zgomot. Un cazan sau un cuptor este cel mai bine plasat într-o cameră separată. În plus, conductele de cupru pot fi plasate în grosimea pereților, ceea ce va reduce și nivelul de zgomot.
În cele din urmă, este puțin dificil să controlezi temperatura de încălzire în camerele cu încălzire cu abur. Nu puteți instala un termostat și pur și simplu reduceți cantitatea de abur. Este necesar să reduceți cantitatea de combustibil, care nu este întotdeauna ușor, sau să ventilați spațiul. Înainte de a începe lucrările la instalarea unui sistem de încălzire cu abur, trebuie luate în considerare toate aceste puncte.
Proiectarea unui sistem de încălzire cu abur
Chiar și pentru o cameră mică, cel mai bine este să proiectați un proiect. Un sistem realizat „la întâmplare” cu un grad ridicat de probabilitate va necesita curând refacere, iar o diagramă desenată pe hârtie va identifica imediat punctele slabe și le va corecta.
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 jos al casei.
Țevile cu abur și condens ale sistemelor de încălzire cu un tip natural de mișcare a lichidului de răcire sunt dispuse cu o părtinire în direcția mișcării sale (+)
Aceasta înseamnă că soba sau centrala trebuie să se afle sub toate caloriferele, precum și conductele care nu stau vertical, ci orizontal sau în unghi față de verticală.
Dacă încălzitorul nu poate fi așezat în acest fel (nu există subsol în casă, subsolul este folosit în alte scopuri etc.), ar trebui să se preferă încălzirea cu circulație forțată.
Diagrama prezintă un sistem de încălzire cu circulație forțată. Pentru instalarea sa, aveți nevoie de o pompă de circulație și un rezervor de depozitare
Prin urmare, este necesară includerea unei pompe în circuitul de încălzire cu abur, care va pompa apa în schimbătorul de căldură. Un punct important în proiectarea sistemului de încălzire este procedura de conectare a caloriferelor. Conectarea în serie sau așa-numitul sistem cu o singură conductă implică conectarea în ordine a tuturor radiatoarelor.
Drept urmare, lichidul de răcire se va deplasa secvențial prin sistem, răcirea treptat. Aceasta este o opțiune de conectare economică, care este mai ușor de instalat și mai ieftină la un cost.
Dar uniformitatea încălzirii cu această metodă va suferi, deoarece primul calorifer va fi cel mai tare, iar ultimul purtător de căldură va ajunge într-o stare deja răcită pe jumătate.
Conexiunea cu o conductă a caloriferelor, după cum se poate observa din această diagramă, implică instalarea în serie. Pe ultimul calorifer, lichidul de răcire intră deja răcit
O soluție cu o singură conductă poate fi acceptată numai atunci când conectați încălzirea cu abur în țară sau într-o casă mică, pe o suprafață mai mică de 80 de metri pătrați. m. Iar pentru o cabană spațioasă sau o clădire cu două etaje, este mai potrivit un sistem cu două conducte, în care caloriferele sunt conectate în paralel.
O schemă cu o singură conductă asigură un flux simultan, dar nu consecutiv, de lichid de răcire la fiecare calorifer, 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 un singur tub. Cu toate acestea, marea majoritate a sistemelor de încălzire cu apă sunt realizate în conformitate cu o schemă cu două conducte, în ciuda dificultăților, și funcționează destul de cu succes.
Această diagramă prezintă un sistem de instalare cu două conducte pentru caloriferele cu abur. Fiecare calorifer este conectat la o ridică comună și are o conductă de retur, care asigură o distribuție uniformă a lichidului de răcire
Dacă intenționați să folosiți o sobă pentru arderea lemnului ca sursă de căldură, trebuie să calculați imediat și să proiectați un schimbător de căldură special. Arată ca o bobină sudată din țevi metalice. Acest element este încorporat direct în designul cuptorului și nu este instalat separat.
Prin urmare, proiectarea unui nou cuptor ar trebui să fie luată în considerare și în faza de proiectare. Puteți utiliza un cuptor existent, dar va trebui să fie parțial dezasamblat pentru a monta interiorul schimbătorului de căldură.
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 dimensiunile schimbătorului de căldură ar trebui să fie mai mari.
Dacă se presupune că se încălzește camera cu ajutorul unui cazan, atunci totul este puțin mai ușor: trebuie să îl cumpărați și să îl instalați. În mod obișnuit, pentru încălzirea cu abur în casă, este recomandat să luați modelul de conductă de apă al cazanului, ca fiind cel mai eficient.
Deși modelele cu tub de foc, modelele de tuburi de fum cu fum sau cu fum combinate pot fi, de asemenea, o opțiune perfect acceptabilă.
Uneori, pentru organizarea încălzirii cu abur, se folosește un cazan de casă în care este ars uleiul de motor uzat. Dar această opțiune este considerată potrivită pentru utilizarea în camerele de utilități, de exemplu, într-un garaj. Pentru o clădire de apartamente, această opțiune nu este prea bună.
Montare pe bază de aragaz
Dacă proiectul a fost întocmit, este timpul să vă aprovizionați cu materialele și instrumentele potrivite. Calculați numărul necesar de elemente de sistem va permite un proiect compilat anterior.
Toate virajele, conexiunile, tee-urile, locațiile de instalare a caloriferului, etc. trebuie să fie marcate pe el. În plus, este necesar să cumpărați cleme de țeavă, precum și paranteze pe care vor fi instalate caloriferele.
Cazanul sistemului de încălzire cu abur, amenajat pe baza unei sobe pentru arderea lemnului, este instalat direct în acesta. Conductele de abur și condens sunt conectate la cazan
Lungimea conductelor este, de asemenea, calculată în conformitate cu schema. Pentru a reduce presiunea aburului din sistem, dacă este necesar, este necesară o supapă de reducere a presiunii.Este necesar un obturator hidraulic pentru a permite scurgerea completă a sistemului pentru curățare, întreținere sau reparare.
Înainte de fiecare calorifer, este recomandat să instalați o supapă de închidere, care o va opri pentru reparație, înroșire sau înlocuire. De asemenea, robinetele Majewski sunt instalate pe calorifere pentru a scădea aerul care intră în sistem. Deși aburul este o substanță gazoasă decât o substanță lichidă, prezența aerului în sistem poate afecta efectivitatea acestuia.
Pentru ca procesul de condensare să aibă loc tocmai în calorifere, și nu în acționare sau în sus, se recomandă instalarea unui tee cu un dop la ieșire, prin care să treacă doar apa. Dacă doriți 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 umiditatea condensată.
Sistemele de gravitație nu au nevoie de astfel de dispozitive. Dar conducta, prin care apa este direcționată către schimbătorul de căldură, trebuie să fie suficient de largă pentru a asigura mișcarea rapidă a lichidului pentru încălzirea ulterioară.
Lipsa unei supape de reducere a presiunii în sistemul de încălzire cu abur, al cărui dispozitiv este prezentat în diagramă, poate duce la deteriorarea gravă din cauza suprapresiunii
În plus față de instrumentul obișnuit de instalare, cu siguranță veți avea nevoie de o mașină de sudură pentru conectarea conductelor de cupru. Structurile din oțel zincat au, de obicei, conexiuni filetate care trebuie sigilate cu atenție. Dacă intenționați să instalați încălzirea cu abur din cuptor, va trebui să începeți cu fabricarea unui schimbător de căldură.
Un schimbător de căldură cu încălzire cu abur încorporat într-o sobă de lemn constă dintr-un sistem de conducte metalice goale prin care circulă apa. Elementul poate avea o formă arbitrară corespunzătoare dimensiunii și formei cuptorului
Este gătit din țevi metalice cu grosimea de 2,5-3 mm sau chiar mai gros. Schimbătorul de căldură poate fi realizat atât sub formă de bobină, cât și în orice altă formă. Principalul lucru este că dispozitivul se potrivește în interiorul unei sobe pentru arderea lemnului și, de asemenea, că suprafața sa este suficient de mare pentru a încălzi apa și a genera aburi.
Calitatea de sudare a schimbătorului de căldură ar trebui să fie, fără exagerare, ideală. Chiar și cavernele microscopice din cusături sunt inacceptabile, deoarece dispozitivul va fi expus la presiune ridicată din aburul cald. După ce schimbătorul de căldură este gata de instalare, fiecare sudură trebuie verificată.
Pentru a face acest lucru, mai întâi toate cusăturile sunt pătrate cu cretă albă. După aceea, una dintre deschiderile schimbătorului de căldură este închisă, iar kerosenul este turnat în al doilea până când dispozitivul este umplut până la vârf. Acum trebuie să așteptați puțin, apoi să evaluați starea cusăturilor. Dacă există fisuri, kerosenul va scurge prin ele, iar în astfel de locuri creta se va întuneca.
Defecțiunile identificate sunt corectate și apoi testul este repetat pentru a verifica integritatea dispozitivului. Acum ar trebui spălate, apoi începeți să puneți aragazul cu lemne. Schimbătorul de căldură este încorporat în încredere în cuptor și li se adaugă țevi la intrare și ieșire, care sunt apoi utilizate pentru conectarea schimbătorului de căldură la sistemul de încălzire al casei.
Punerea cuptorului este finalizată în mod obișnuit pentru astfel de structuri. Apoi, conductele și caloriferele sistemului de încălzire sunt instalate în conformitate cu designul elaborat anterior. În primul rând, caloriferele sunt instalate cu ajutorul unor paranteze care absorb zgomotul din funcționarea încălzirii cu abur.
Robinetele Mayevsky sunt instalate pe fiecare calorifer, astfel încât să poată fi eliberat aerul. Va fi nevoie de încă o supapă de închidere decât radiatoare, deoarece trebuie să instalați o valvă de închidere obișnuită chiar de la începutul sistemului. În fața acestui robinet sunt amplasate și o supapă de reducere a presiunii și o unitate de reducere și răcire.
În final, dacă este prevăzut de proiect, instalați un rezervor de depozitare pentru lichidul de răcire și o pompă de circulație. Pentru sistemele proiectate cu circulație naturală, mai degrabă decât forțată, nu sunt necesare un rezervor și o pompă. Dar conductei care duce la schimbătorul de căldură trebuie să i se acorde o ușoară pantă de aproximativ 3 mm pe metru.
Cazanele moderne pentru încălzirea cu abur din casă sunt dispozitive fiabile care funcționează pe diverși combustibili și sunt echipate cu sisteme de control automatizate
Sistemele cu un cazan de abur sunt montate aproximativ în același mod: în conformitate cu proiectarea și ajustate pentru caracteristicile echipamentului. De exemplu, o supapă de reducere a presiunii și un răcitor nu sunt cel mai probabil necesare, deoarece un sistem de control al presiunii și temperaturii la abur este deja integrat în cazan.
Câteva sfaturi utile
Când instalați un sistem de încălzire cu aburi, trebuie să vă amintiți că toate elementele sale trebuie să reziste la temperaturi ridicate, mai mult de 100 de grade. De exemplu, un expansor de membrană convențional ca capacitate de rezervă în caz de creștere a volumului de lichid de răcire nu va funcționa, deoarece maximul său este de 85 de grade.
Coșul cuptorului, în care este încorporat schimbătorul de căldură, va fi mai rapid poluat decât cu o sobă convențională. Prin urmare, curățarea coșului trebuie să fie planificată și efectuată mai des.
Un cuptor cu schimbător de căldură poate fi folosit și la gătit, dacă doriți, dar acest lucru nu este foarte convenabil. Vara, când încălzirea nu este necesară, acest aragaz nu poate fi aprins. Va trebui să caute o alternativă. Este mai ușor dacă bucătăria are o sobă convenabilă separată în casă.
Modul de proiectare și asamblare a unui sistem de încălzire cu aburi cu propriile mâini este descris în detaliu în acest articol, pe care îl recomandăm să citiți.
Continuarea instalării încălzirii cu abur se găsește în acest fișier:
Diferența dintre circulația forțată și cea naturală în sistemele de încălzire este descrisă în detaliu aici:
Încălzirea cu aburi nu este cea mai ușoară opțiune pentru a implementa un sistem autonom de încălzire. Dar, cu un proiect și o instalare adecvată folosind abur, puteți oferi în mod eficient și relativ ieftin casa dvs. cantitatea necesară de căldură.
Vă rugăm să comentați informațiile pe care le-am trimis spre examinare. Pune întrebări, împărtășește informații utile și lasă o fotografie pe subiectul articolului. În partea de jos există un formular bloc conceput pentru postare și comunicare.