Как да направите парно отопление със собствени ръце: устройство, правила и изисквания

Във всеки дом трябва да е топло, иначе в него ще се живее много некомфортно, дори и да е много просторен и красив. Собствениците решават проблема с отоплението по различен начин, въз основа на собствените си възможности и климатичните условия.

Някои обзавеждат в домовете си парно отопление: със собствени ръце да се сглоби такава система е доста просто. Как да се направи? Нека се опитаме да разберем.

Принцип на работа на парното отопление

Много хора бъркат системата за парно и водно отопление. Наистина, външно те са много сходни. И в двата случая задължително присъства котел, тръби и радиатори. Но за парната система като топлоносител служи пара, а за водната – вода.

В това е коренното различие на двете системи. Котелът не загрява, а изпарява водата, полученият пар се движи по тръбите към радиаторите.

Вътре в тях стават охлаждане и кондензация на парата. По време на кондензацията един килограм пара отделя повече от 2000 kJ топлина, докато охлаждащата се с 50 °C вода дава само 120 kJ.

Понятно, че топлоотдаването на парата е многократно по-голямо, което обяснява високата ефективност на отоплението от този тип. Кондензатът, който се образува вътре в радиаторите, се стича в долната част на детайлите и по гравитация се движи към котела.

По начина на връщане на превърналия се в кондензат топлоносител, всички видове парни отоплителни системи се делят на две разновидности:

• Затворена. В този случай прекъсванията в контура отсъстват и кондензатът се стича по тръби, положени под определен ъгъл, директно в котела за последващо нагряване.
• Отворена. Системата се отличава с наличието на накопителен резервоар, където попада кондензатът от радиаторите. От този резервоар той с помощта на помпа се изпомпва обратно в котела.

По начините на сглобяване и разводка на тръбите, парните отоплителни контури се подразделят на видове, напълно аналогични на водните системи.

Принципът на работа на системата за парно отопление е много прост: като топлоносител се използва пара, получена в парогенератора.

По параметрите на абсолютното налягане системите за отопление с пара се делят на разновидности: високо налягане с излишъчен показател >0,07 MPa; ниско налягане с излишъчно налягане в интервала 0,005—0,07 MPa; вакуумни с абсолютно налягане <0,1 MPa.

Ако в контурите с ниско налягане има участъци или уреди, които комуникират с атмосферата, те се отнасят към категорията на отворените, а ако не – към затворените.

Контурите на парното отопление се изграждат по принципа на водните системи. Парата се издига по щранг, придвижва се по магистралите към отоплителните уреди. Само че вместо обратен тръбопровод се събира кондензатът, образуван при предаване на топлинната енергия на парата на потребителя.

Защо избират отопление с пара?

Трябва да признаем, че системите за отопление с пара не могат да се отнесат към много популярните. Такова отопление по-скоро е рядкост. Ще разгледаме подробно неговите предимства и недостатъци.

Към първите, безспорно, се отнасят:

• Ефективността на отоплителната система. Тя е толкова висока, че за отопление на помещения ще стигне малък брой радиатори, а в някои случаи може да се мине и без тях: тръбите ще бъдат достатъчни.
• Малката инерционност на системата, благодарение на което отоплителният контур се загрява много бързо. Буквално след няколко минути след стартиране на котела в стаите започва да се усеща топлина.
• Топлинните загуби в системата практически отсъстват, което я прави много икономична в сравнение с другите.
• Възможност за рядка употреба, тъй като поради малкото количество вода в тръбите системата не замръзва. Като вариант може да се инсталира в селски къщи, където идват от време на време.

Основното предимство на парното отопление се смята неговата икономичност. Първоначалните разходи за неговото обустройство са доста скромни, а в процеса на експлоатация то изисква относително малки инвестиции.

Въпреки толкова много предимства, недостатъците на системата са много значителни. Те са свързани преди всичко с факта, че като топлоносител се използва водна пара, чиято температура е много висока.

Вътре в радиатора на парното отопление се извършва кондензация на водни пари. По време на този процес се отделя голямо количество топлинна енергия, което обяснява високата ефективност на системата.

Благодарение на това всички елементи на системата се нагряват до 100 °C и дори повече. Ясно е, че всяко случайно докосване до тях ще причини изгаряне. Ето защо всички радиатори, тръби и други части на конструкцията трябва задължително да бъдат покрити. Особено ако в къщата има деца.

Високата температура на радиаторите и тръбите предизвиква активна циркулация на въздуха в помещението, което е доста некомфортно, а понякога и опасно, например при алергична реакция към прах.

При използване на парно отопление въздухът в стаите става твърде сух. Горещите тръби и радиатори го изсушават прекалено. Това изисква допълнително използване на овлажнители.

Далеч не всички довършителни материали, с които се декорират отопляваните по този начин помещения, издържат на съседство с нажежени радиатори и тръби. Поради техният избор е много ограничен.

Най-приемливият вариант в този случай е оцветена с термоустойчива боя циментова мазилка. Всичко останало е под въпрос. Има още един недостатък на парното отопление, който влияе на комфорта на живеещите в къщата: шумът, който произвежда преминаващата по тръбите пара.

Към по-значимите минуси може да се отнесе лошата регулируемост на системата. Топлопредаването на конструкцията практически не може да се контролира, което води до прегряване на помещенията.

Парното отопление се отнася към потенциално аварийно опасни системи, поради което изборът на оборудване трябва да бъде много отговорен. Тръбите за системата трябва да бъдат само метални.

Има варианти за решение. Първият е инсталиране на автоматика, която ще включва котела при охлаждане на помещенията. В този случай на живеещите в къщата ще бъде доста некомфортно от постоянното колебание на температурите.

По-„щадящ“, но трудоемък начин е обустройство на няколко успоредни клона, които ще трябва да се пускат в работа при необходимост.

Основният недостатък на паровото отопление, поради който то рядко се използва, е неговата повишена аварийна опасност. Трябва да се разбере, че при възникване на спукване на тръба или радиатор под налягане ще излиза гореща пара, което е изключително опасно.

Именно поради това такива системи днес са забранени в многоетажните жилищни сгради и по-рядко се използват в производството. В частните домове обаче те могат да бъдат изградени под лична отговорност на собственика.

Основни елементи на парната система

В състава на парната система влизат няколко задължителни елемента. Нека разгледаме всеки от тях по-подробно.

Парен котел – сърцето на системата

Основната функция на отоплителното устройство се състои в превръщането на водата в пара, която впоследствие постъпва в тръбопровода. Основните конструктивни елементи на устройството са колекторите, барабанът и тръбопроводите.

Освен това присъства съд с вода, който се нарича водно пространство. Над него по време на работа на устройството се образува парно пространство. Те ги разделя така нареченото огледало на изпарение.

На фигурата схематично е представена една от разновидностите на битов паров котел

Вътре в парното пространство може да се инсталира допълнително оборудване, предназначено за сепариране на пара. В основата на работата на котела стои принципът на топлообмен на димните газове, водата и парата.

Различават се две разновидности на парните отоплителни уреди: жаротръбни и водотръбни. В първия случай вътре в тръбопровода, положен вътре в съда с вода, се движат нагряти газове.

Те отдават топлина на течността, която достига до състояние на кипене. Водотръбните разновидности работят малко по-различно. Тук по тръбите, положени вътре в камерата с димните газове, се движи вода. Тя се нагрява и закипява.

Водата и парата вътре в котела могат да се движат принудително или естествено. В първия случай в конструкцията се включва помпа, а във втория – се използва разлика в плътностите на водата и парата.

Във всички разновидности на парни котли се използва приблизително еднакъв принцип на превръщане на водата в пара:

1. Подготвената течност се подава в резервоар, разположен в горната част на котела.
2. Оттук водата по тръбите се стича в колектора.
3. Течността от колектора се издига в горния барабан, преминавайки през зоната на нагряване.
4. Вътре в тръбата с вода в резултат на нагряване се образува пара, която се издига нагоре.
5. Парата при необходимост се пропуска през сепаратор, където тя се отделя от водата. След което тя постъпва в паропровода.

Парният котел може да използва най-различни видове гориво. В зависимост от това в конструкцията му се внасят определени промени. Те засягат горивната камера. За твърдо гориво се оборудва решетка, на която се поставят въглища, дърва и др.

За течно и газообразно гориво се използват специални горелки. Срещат се и практични комбинирани варианти.

Сред домашните майстори особено популярно е изграждането на парно отопление с използване на печка. На снимката е представен един от възможните варианти за преустройство на печката

В зависимост от отопляемата площ се избира мощността на котела.

Това може да се направи на базата на осреднени стойности:

• 25 kW за сгради до 200 кв. м;
• 30 kW за къщи с площ от 200 до 300 кв. м;
• 35-60 kW за постройки от 300 до 600 кв. м.

Ако са необходими по-точни данни, се използва стандартен метод за изчисление, при който на всеки 10 кв. метра се пада 1 kW мощност на оборудването. Не трябва да забравяте, че формулата се използва за къщи с височина на тавана 2,7 m или по-малко.

За по-високи постройки мощността трябва да се вземе по-голяма. Особено внимание при избора на котел трябва да се обърне на неговата сертификация. Всяка парна отоплителна система е потенциално опасна, затова тестването на оборудването е задължително.

Тръби и радиатори за отопление

Температурата на топлоносителя в парните системи варира от 100 до 130 °C, което е много по-високо от течните системи, където тя е от 70 до 90 °C. Затова използването на аналогично оборудване за изграждането на системи не се препоръчва категорично.

Преди всичко това се отнася до металопластичните и полипропиленовите тръби. Граничните работни температури за тези материали варират от 90 до 100 °C, поради което тяхното използване е категорично забранено.

Идеалният вариант за изграждане на парна отоплителна система са медните тръби. Те не са подложени на корозия, издържат на високи температури, но са много скъпи.

За магистрални тръбопроводи на парни системи обикновено се използват три вида тръби. Най-евтиният вариант са стоманените. Те лесно издържат температура от 130 °C, което е повече от достатъчно, и се отличават с достатъчна здравина.

Въпреки това, образуващият се вътре в детайлите конденз доста бързо разрушава тръбите, тъй като стоманата е податлива на корозия, а агресивната среда, създадена от парата, само засилва този недостатък.

Още един недостатък на стоманените елементи е необходимостта от свързване чрез заваряване, което отнема много сили и време. Много по-устойчиви на корозия са тръбите от поцинкована стомана. Те също издържат добре на високи температури.

За тяхното свързване обикновено се използва резбов метод, което значително опростява процеса. Основният недостатък на поцинкованите тръби е тяхната висока цена.

За идеален вариант се считат медни тръби. Материалът издържа на високи температури, достатъчно е пластичен и при това здрав, не е податлив на корозия. За свързване на медните части се използва появане.

Медните тръби са много издръжливи и здрави, но цената им е много висока. Така че най-приемливият вариант по отношение на качество и цена са стоманените тръби с антикорозионно покритие или поцинкованите.

Най-добрият избор за парно отопление – чугунените радиатори. Те могат да издържат на сериозни натоварвания, дължащи се на наличието на гореща пара вътре в батериите.

Радиаторите за парни системи се избират по принципа на здравина. Важно е да издържат на високи температури и да са устойчиви на корозия. Въз основа на това, най-добрият вариант са масивните чугунени батерии, а най-лошият – стоманени панелни радиатори.

Предвид високата ефективност на системата, в някои случаи е напълно допустимо използването на оребрени стоманени тръби.

Блок на контролно-измервателно оборудване

Системата за парно отопление се отличава с повишена аварийна опасност, поради което наличието на контролни уреди е задължително. Проследява се налягането в системата, при необходимост то се нормализира. За тези цели обикновено се използва редуктор.

Устройството е оборудвано с клапан, чрез който излишната пара се отстранява от системата. За мощни инсталации може да са необходими не един, а няколко такива клапана.

Разновидности на отоплителната система

На практика могат да се срещнат доста голям брой вариации на парното отопление. По броя на тръбите се разграничават еднотръбни и двутръбни разновидности на парните системи. В първия случай парата се движи непрекъснато по тръбата.

В първата част от пътя си той отдава топлина на батериите и постепенно преминава в течно състояние. След това се движи като кондензат. За да не възникнат пречки по пътя на топлоносителя, диаметърът на тръбата трябва да е достатъчно голям.

Случва се парата частично да не се кондензира и да пробие в кондензатопровода. За да се изключи проникването ѝ в клона, предназначен за отвеждане на кондензата, след всеки радиатор или група отоплителни уреди се препоръчва да се инсталират кондензатоотводи.

Значителен недостатък на еднотръбната система е разликата в нагряването на радиаторите. Тези, които са по-близо до котела, се нагряват повече. Тези, които са по-далеч – по-малко. Но тази разлика ще бъде забележима само в големи по площ сгради. В двутръбните системи парата се движи по една тръба, кондензатът излиза по друга. По този начин температурата във всички радиатори се изравнява.

Но при това значително се увеличава разходът на тръби. Както и водното, парното отопление може да бъде едноконтурно или двуконтурно. В първия случай системата се използва само за отопление на помещения, във втория – и за подгряване на вода за битови нужди. Различава се и разпределението на отоплението.

Практикуват се три варианта:

• С горно окабеляване. Главният паропровод се полага над отоплителните уреди, от него се спускат тръби към радиаторите. Още по-ниско, до самия под, се полага кондензатопроводът. Системата е най-стабилна и лесна за изпълнение.
• С долно окабеляване. Главната линия се разполага под уредите за парно отопление. В резултат на това по една и съща тръба, която трябва да бъде с малко по-голям диаметър от обичайния, в една посока се движи парата, а в противоположната – кондензатът. Това предизвиква хидравлични удари и разхерметизация на конструкцията.
• Със смесено окабеляване. Тръбата на паропровода се монтира малко над нивото на радиаторите. Всичко останало – както при системата с горно окабеляване, благодарение на което се запазват всички нейни предимства. Основният недостатък – висока опасност от травми поради лесен достъп до нагорещените тръби.

При изграждане на схема с естествена циркулация трябва да се помни, че паропроводът се монтира с лек наклон в посока на движението на парата, а кондензатопроводът – на кондензата.

Наклонът трябва да бъде 0,01 – 0,005, т.е. на всеки линеен метър от хоризонталния клон трябва да се падат 1,0 – 0,5 см наклон. Наклоненото положение на паро- и кондензатопроводите ще премахне шума от преминаващата по тръбите пара и ще осигури свободно оттичане на кондензата.

Парните отоплителни системи се изграждат по еднотръбна и двутръбна схема. Сред еднотръбните преобладават вариантите с хоризонтално свързване към отоплителните уреди. При изграждане на контур с вертикално свързване на уредите е по-добре да се избере двутръбен вариант.

По ниво на вътрешно налягане системите се разделят на два основни вида:

• Вакуумни. Предполага се пълна херметичност на системата, вътре в която се монтира специална помпа, създаваща вакуум. В резултат на това парата кондензира при по-ниски температури, което прави такава система относително безопасна.
• Атмосферни. Налягането вътре в контура надвишава атмосферното няколко пъти. В случай на авария това е изключително опасно. Освен това радиаторите, работещи в такава система, се нагряват до много високи температури.

Вариантите за изграждане на парно отопление са много, затова всеки може да избере за дома си оптималния вариант, като вземе предвид всички особености на сградата.

На фигурата е представена схема на отворена система за парно отопление

Как да обзаведем котелното помещение?

Парният котел, работещ с всякакво гориво, трябва да се монтира само в специално оборудвано за целта помещение.

Нормативите, разработени за стандартни парни уреди с налягане до 0,07 МРа, произвеждащи пара с температура 120-130 °С, предвиждат редица изисквания за такива котелни помещения:

• разстоянието от стените до отоплителния уред не може да бъде по-малко от 100 см;
• височината на помещението трябва да бъде минимум 220 см;
• минималното ниво на огнеустойчивост на вратите – 30 мин, на стените – 75 мин;
• наличие на качествена вентилация;
• наличие на врати и прозорци, които излизат на улицата.

Най-добре е котелното помещение да се обустрои в отделно помещение, но се допуска и преграждане на подходяща стая. Вътре в него трябва да се облицова с негорими материали. Най-добре за тези цели подхожда керамичната плочка.

Стените в котелното помещение трябва да бъдат облицовани с негорими материали, например, керамична плочка

Подготовка за монтаж на парната система

За да се направи правилно парно отопление, трябва да се започне с подготовка на проект. Неговото разработване е сложна задача, която е най-добре да се реши от специалисти. В готовия проект трябва да бъдат взети предвид множество моменти.

На първо място, се извършва изчисление на топлинните натоварвания за всяко от помещенията и за сградата като цяло. Избира се източник на пара, а също така се определя механизмът и степента на автоматизация на системата.

Освен това задължително се определя разходът на пара, въз основа на това се избира оборудването и схемата на неговото използване. След като проектът бъде готов, може да се пристъпи към съставяне на план за монтаж.

За неговото изпълнение ще е необходим план на сградата, върху който се нанасят местата на разположение на оборудването. Обикновено се започва с котела. Определя се неговото местоположение. Ако системата има естествена циркулация, котелът трябва да се намира под нивото на радиаторите.

В този случай той обикновено се спуска в сутерен или в приземен етаж, така кондензатът ще може самостоятелно да се стича към устройството. След това върху плана на къщата се нанася трасето на цялата отоплителна система. Освен това се отбелязва цялото необходимо оборудване.

Специалистите съветват тази операция да се извърши направо «на място», докато сте в стаята, където ще бъде разположено оборудването. Само така може да се забележат и вземат предвид всички издатини и препятствия, които ще трябва да се заобикалят.

Преди началото на монтажа задължително се изготвя план-схема на бъдещата система, върху която се отбелязва цялото оборудване и местата за закрепване на радиаторите

Всички преходи и ъгли задължително се отбелязват на схемата. След като тя бъде завършена, може да се премине към изчисляване на количеството необходим материал за нейното реализиране. Още веднъж си струва да се обърне внимание на важността на правилния избор на оборудването.

Парната система е потенциално аварийно опасна, поради което не си струва да се пести на материали и уреди. Всичко трябва да бъде с високо качество и сертифицирано, иначе сериозни проблеми не могат да бъдат избегнати.

Технология на монтаж на парното отопление

Започват работите с инсталиране на отоплителния котел. Той се монтира в предварително подготвено помещение върху бетонна основа. В някои случаи за оборудването се подготвя отделен малък фундамент.

Уредът се монтира на основата строго хоризонтално, правилността се проверява със строителен нивелир. Забелязаните грешки незабавно се отстраняват.

Поставеният на основата котел се свързва със системата за отвеждане на отработените газове. Свързването трябва да бъде здраво и напълно херметично.

Следващият етап – окачване на радиаторите. За целта на обозначените на схемата за монтаж места се забиват в стената специални куки, на които се закрепват батериите. Ако се предвижда използване на оребрени тръби, то те се закрепват.

Оребрените тръби могат да се използват в системите за парно отопление вместо радиатори. Високите параметри на топлопреминаване на системата ще бъдат значително усилени за сметка на увеличената площ на топлопроводимата повърхност.

Проверява се здравината на закрепването на топлоизлъчвателите. След това може да се пристъпи към обустройството на разширителния съд. Той се закрепва в най-високата точка на малко разстояние от отоплителния котел, най-добре е това разстояние да бъде колкото се може по-малко.

Сега може да се монтира група контролни уреди. Те се монтират на изхода от котела. Тук най-малко трябва да се разположат манометър и изпускателен клапан.

Цялото монтирано оборудване се свързва помежду си с тръби. Начинът на свързване зависи от материала, от който са изработени. Във всеки случай трябва внимателно да се провери правилността и надеждността на извършените връзки.

За отворени системи в края на тръбопровода се инсталира резервоар за събиране на кондензат и се монтира помпа. Патрубокът, който отива от него към отоплителния уред, трябва да има по-малък диаметър от останалите тръби.

Парният котел се свързва към отоплителния кръг. При това задължително се монтират всички необходими спирателни арматури и филтри, които ще задържат едри частици мръсотия, които могат да се съдържат във водата.

Ако оборудването работи на газ, се извършва свързване на горивната линия. Гъвкави маркучи в този случай не се разрешава да се използват – само твърдо свързване.

Всички връзки се изпълняват точно според нормите, за да се избегне впоследствие възникване на аварийна ситуация.

След това може да се проведе пробно пускане. За целта в кръга се налива вода, след което оборудването се пуска в работа. Първо при минимална работна температура, след това тя постепенно се увеличава, като се следи правилността на работата и целостта на системата.

При откриване на най-малки недостатъци оборудването се спира и се отстраняват всички неизправности в неговата работа.

Изводи и полезно видео по темата

Как да превърнете печка в парен котел:

Принцип на работа на парния котел:

Домашно парно отопление:

Парното отопление е много прост и икономичен начин за отопление на дома. Неговите минимални топлинни загуби, високата ефективност и ниските експлоатационни разходи привличат мнозина.

Трябва обаче да се помни, че отоплението с пара е потенциално опасно, а аварийна ситуация в този случай може да доведе до сериозни наранявания. Затова към изчисляването и изграждането му трябва да се подхожда с цялата сериозност.

След прочитане на материала се появиха въпроси и бихте ли искали да получите отговори на тях? Оставете, моля, вашите коментари в блока по-долу, споделете опит за изграждане на парно отопление, участвайте в обсъждането на темата.