Паровое отопление: как рассчитать и установить?

Содержание

Паровые системы отопления

Одна из важнейших систем жизнеобеспечения в нашем довольно неласковом климате — отопление. Есть несколько различных способов сделать систему подогрева. И одни из них — паровое отопление. Система эффективная, но применяется очень редко — слишком много у нее минусов.

Что это такое и чем отличается от привычных водяных систем

Многие люди считают что паровое и водяное отопление — это одно и то же. Это ошибочное мнение. При паровом отоплении тоже есть батареи и трубы, есть котел. Но по трубам движется не вода, а водяной пар. Котел требуется совсем другой. Его задача испарить воду, а не просто нагреть ее до определенной температуры, соответственно, мощность его намного выше, так же как и требования к надежности.

Несколько паровых котлов

Элементы системы

При паровом отоплении по трубопроводу перемещается водяной пар. Его температура — от 130°C до 200°C. Такие температуры налагают особые требования на элементы системы. Во-первых, трубы. Это только металлические трубы — стальные или медные. Причем они должны быть бесшовными, с толстой стенкой.

Упрощенная схема парового отопления

Во-вторых, радиаторы. Подходят только чугунные, регистры или труба с оребрением. Чугунные при таких условиях менее надежные — в нагретом состоянии от контакта с холодной жидкостью они могут лопнуть. Более надежны в этом плане регистры из труб, змеевики или труба с прикрепленными к ней ребрами — отопительный прибор конвекторного типа. Сталь более терпима к попаданию холодной воды на ее разогретую поверхность.

Срок службы и область применения

Но не стоит думать, что стальная система парового отопления будет служить очень долго. В ней циркулирует очень горячий и влажный пар, а это идеальные условия для коррозии стали. Элементы системы быстро выходят и строя. Обычно они лопаются в самых изъеденных ржавчиной местах. При том что внутри под давлением находится пар с температурой выше сотри градусов, опасность очевидна.

Структурная схема котла для парового отопления

Потому паровое отопление признано опасным и запрещено для обогрева общественных мест и многоквартирных домов. Оно еще используется в некоторых частных домах или для обогрева производственных помещений. На производстве оно очень экономно, если пар — производная технологического процесса. В частных домах паровое отопление применяется в основном в домах сезонного проживания — на дачах. Все из-за того, что оно нормально переносит заморозку — воды в системе мало и она не может навредить, а также из-за его экономичности на стадии устройства (по сравнению с водяными системами) и высокой скоростью прогрева помещений.

Читайте также:  Как сделать бассейн в теплице?

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.

Пар в радиаторах конденсируется, Стекает вниз, затем отводится через специальный трубопровод

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).

Читайте также:  Тюль на люверсах

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.

Схема парового отопления с верхней разводкой

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.

Паровое

Необходимость отапливать своё жилище возникла уже у первобытного человека. Система отопления имеет своё развитие и историю. В качестве источника тепла использовался костёр.

В Древнем Риме применяли систему гипокауст: через ниши в стенах проходил горячий пар или продукты горения. В дальнейшем жилища стали выстраивать камины и печи, в которых сжигали дрова и уголь.

В конце 18 века инженером-механиком Джеймсом Ваттом была изобретена паровая машина. Её появление стало революционным толчком в промышленном производстве. Пар стали использовать на предприятиях.

На своей фабрике Джеймс Ватт создал обогрев на основе пара. Это была первая система парового отопления. Произошло это в 1770 г., в Англии. В 19 в. данная методика была использована для централизованного обогрева многоэтажных домов. Каков принцип работы парового отопления? Каковы его плюсы и минусы?

Характеристика обогрева

Несмотря на то, что первую систему парового отопления создали в Европе, русский инженеры подхватили эту идею. В 1816 г, в Петербурге оборудовали обогрев теплицы паром. К 1900 г большинство элитных и доходных домов имели централизованное отопление, водяное или паровое.

В современных многоэтажных домах практикуется водяное отопление. В системе циркулирует горячая вода. Что такое обогрев паром? Каковы принципы работы системы?

Паровое отопление подразумевает обогрев помещения с помощью пара. Он заменяет в трубах и радиаторах воду. Этот обогрев используют в частных домах, на предприятиях, для обогрева теплиц, гаражей. Принципиальная схема парового отопления заключается в следующем:

  1. В котле находится вода. Она подогревается с помощью горелки.
  2. При закипании образуется пар, который нагнетается в трубы и в радиаторы помещения.
  3. Отдавая тепло, пар охлаждается, преобразуясь в конденсат.
  4. Конденсат оседает на нижней стенке трубы.
  5. Трубу устанавливают под небольшим наклоном к котлу, чтобы конденсат вновь попал в котёл.
  6. Процесс повторяется.
  7. Вода, которая оседает в трубах, имеет высокую температуру. Её можно использовать для технических нужд или для обогрева небольших комнат, хозяйственных построек.
  8. Если конденсат возвращается в котёл под действием гравитации, то схема является закрытой.
  9. В некоторых случаях воду, которая скапливается в трубах, отводят в отдельный котёл принудительно. Для этого используют насос. Данная система имеет открытую схему.
Читайте также:  Конструкции из гипсокартона: виды и пошаговое изготовление

Самостоятельно устанавливать подобного вида обогрев не рекомендуют. Необходимо изучить, схему парового отопления, как оно работает. Тщательно продумывают все соединительные узлы и оборудование, которое призвано контролировать все процессы системы.

Принцип работы парового отопления не сложен, но для топки, в которой нагревается вода, рекомендуют оборудовать отдельное помещение, котельную. Стены сооружают из огнеупорного материала. Они должны выдержать 75 мин. под воздействием огня. Материал для двери должен выдержать не менее 30 мин. воздействия огня. В котельной обязательно предусматривают вентиляцию.

Разновидности схемы

Схему отопления постоянно совершенствуют, делают её безопаснее, удобнее в использовании. В магистраль пар подаётся под определённым давлением. Для промышленных производств, если того требует технологический процесс, может быть использован обогрев с использование высокого давления пара.

Предусматривают закрытую систему: она полностью герметична. Давление на выходе из котла 0,59 МПа. Допустимы параметры от 170 до 600 кг/м2.

Для обогрева жилых помещений предусматривают паровое отопление с низким давлением, от 100 до 170 кг/м2. Паровой котёл устанавливают в отдельно стоящей постройке.

При монтаже используют открытую схему, при которой обустраивают бак для конденсата и насос, который нагнетает его из бака в котёл. Данный вид парового отопления устанавливают в частном доме, в теплице, в гараже.

Для эффективного использования теплоносителя энергетики создали вакуум-паровые системы отопления. Давление в них приближено к показателю 1 кг/м2.

Система замкнутая, снабжена капиллярным устройством, которое предназначено для сбора конденсата и отвода его в котёл. Из магистрали выкачивают воздух. Для создания определённого разрежения используют специальные устройства. Специалисты отмечают, что вакуум-паровые системы имеют высокий КПД. Они безопасны в использовании.

Схема парового отопления может быть однотрубной или двухтрубной. При однотрубной системе обогрева конденсат и пар проходят по одной трубе. Для установки выбирают трубы с большим диаметром и толстой стенкой.

Если использовать данную схему, то отрегулировать температуру будет затруднительно. Делают это, уменьшая или увеличивая мощность котла. При этом температура воздуха в отдельных помещениях дома может быть сильно снижена или завышена.

Двухтрубная система предполагает разъединение пара и конденсата. Жидкость и пар циркулируют в разных трубах: они образуют замкнутую систему.

Для регулирования температуры в радиаторах устанавливают вентили. При этом производительность котла будет постоянной, все комнаты в доме будут отапливаться равномерно.

Для обогрева котла используют твёрдое, жидкое топливо или газ. Устанавливают газотрубные или водотрубные котлы. Водотрубное оборудование характеризуется как более безопасное.

Котёл представляет собой цилиндр, вдоль которого находятся трубки. Они заполняются водой. Нагрев происходит за счёт горелки. Температура воды в трубках повышается, образуется пар, который выводится в отопительную систему.



Отопление дома – расчет и монтаж систем

Если вы обратитесь к нашему менеджеру, он поможет рассчитать все ключевые параметры и составить смету для работ по установке системы отопления. Опытный специалист при проектировании учитывает не только мощность отопительного котла, радиаторов и циркуляционного насоса, но также тепловые потери здания. Для этого необходимо знать габариты помещений и характеристики постройки, провести гидравлические расчеты и определиться с объемом магистрали. Но даже без этих данных легко узнать предварительную стоимость монтажа. Вы можете использовать для этого специальную программу, которая за несколько секунд проведет расчет отопления частного дома, калькулятор – удобное онлайн-приложение, которым можно воспользоваться прямо на этой странице нашего сайта. Такая функция позволит еще на начальном этапе проектирования сопоставить доступный бюджет и планируемые расходы, сделать выбор в пользу того или иного инженерного решения.

Автоматический расчет системы отопления дома учитывает:

  • метод установки котла, вид топлива и производителя нагревательного оборудования;
  • материал изготовления труб и особенности конструкции радиаторов;
  • тип обвязки;
  • наличие теплых полов, бойлера и другие дополнительные условия.

При желании вы всегда можете подробнее обсудить характеристики оборудования и свои индивидуальные пожелания с нашим менеджером. Опытный специалист компании ТЕПЛО ИНЖЕНЕР поможет подобрать оптимальное решение для жилого или коммерческого объекта, опираясь как на финансовые возможности заказчика, так и на эксплуатационные особенности. Мы всегда идем навстречу своим клиентам и предлагаем только выгодные варианты.

Возможности парового отопления

Сейчас практически во всех домах в целях обогрева и поддержания тепла устанавливаются различные системы отопления. Некоторые жильцы, для экономии денег устанавливают паровое отопление в частном доме.

Что такое паровое отопление

Есть ошибочное понятие о том, что, обогрев квартир в многоэтажных домах обеспечивается с помощью пара. В какой-то степени, это и правда.

Устройство парового отопления

Если посмотреть на рисунок, то можно увидеть, что нагретая вода (возможно пар), через трубопроводы, создаваемым в них давлением в отоплении, распределяется по квартирам. В каждом из квартир есть теплообменный пункт, который обеспечивает передачу тепла от внешнего теплоносителя обогрева на внутренний, который циркулирует, обеспечивая теплом здание. В качестве внутреннего теплоносителя используется вода.

Схема парового отопления

Понятно, что в большинстве домов установлена подобная система отопления. По принципу работы такой магистрали, возникает идея установки парового отопления в частных домах. Но собственно пар не участвует в обогреве домов.

Плюсы и минусы парового отопления

Система парового отопления для частных домов по принципу работы аналогична водяному отоплению: только вместо воды используется пар. Для работы с паром, в систему необходимо внести кое-какие изменения в конструкцию. Возможные способы реализации будут рассмотрены позднее, так как сначала следует остановиться на основных преимуществах данной системы:

  1. Под воздействием пара, происходит нагрев радиаторов отопления до очень высокой температуры, что способствует уменьшению их габаритов, следовательно, падает и стоимость.
  2. Помещения быстрее нагреваются, благодаря быстрой циркуляции пара в системе и быстрому нагреву радиаторов.
  3. Циркуляция влаги дает возможность уменьшению толщины трубы.
  4. Низкая температура окружающей среды не помеха для нормальной работы системы.
  5. Сборка и установка подобного типа отопления не требует дорогих финансовых затрат.

Принцип работы парового отопления

Как и любая другая система, система парового отопления также обладает существенными недостатками, на которые следует обратить внимание:

  • Быстрый нагрев и высокая температура радиаторов представляют опасность здоровью жильцов. Чрезмерно нагретая поверхность (больше 1000С), при неосторожном касании, вызывает ожоги кожи. От них следует подальше держать маленьких детей. Поэтому санитарно-гигиеническими организациями установлено правило, согласно которому, паровые системы отопления не должны устанавливаться и эксплуатироваться в жилых помещениях;
  • Данная система обогрева имеет малый срок эксплуатаций;
  • Работа парового отопления сопровождается повышенным шумом;
  • Автоматическое управление отсутствует.

Заметно, что недостатки выглядят серьезнее, чем достоинства, поэтому использование в домах таких систем не выгодно.

Технические особенности

По конструкции и принципу работы система парового отопления мало чем отличается от водяного. На рисунке четко видна схема отопления: циркуляционный насос снабжает источник пара (котел) необходимым конденсатом. Здесь конденсат превращается в пар и поступает в бойлер. Из бойлера в теплом виде пар поступает в радиаторы, которые нагреваясь, обеспечивают обогрев помещений, выделяя тепло. В результате, полученный конденсат с помощью рабочего насоса поступает в бойлер.

Основные элементы паровой системы

Выглядит схема довольно простой на вид, но существуют различные типы парового отопления, которые работают по принципу именно этой схемы. Системы парового отопления имеют множество разновидностей. Для всех общим элементов является бойлер. Источники пара (парогенераторы) могут быть различными, в зависимости от размера дома и возможности от обеспечения топливом (свободное или гарантированное).

Парогенераторы также могут работать от любого вида топлива. Хотя системы парового отопления имеют один и тот же принцип работы, но могут быть построены совершенно по-разному. Это зависит от габаритов дома, например. Небольшие дома, вроде дачного домика, могут быть обеспечены теплом с помощью одной трубы (однотрубная система).

Если взять двухэтажные частные дома, то обогрев обеспечивается с помощью двухтрубной системой отопления, с искусственной циркуляцией.

Каждая из приведенных схем имеют свои преимущества и недостатки. Поэтому для установки одного из них, нужно выбирать исходя из габаритов дома. Но все системы используют общую энергию – это вода.

Возможности парового отопления

В основном, обычные системы парового отопления можно встретить на заводах и фабриках. Но эти же самые системы при необходимости, можно использовать для обогрева небольшие дачные дома. Системы парового отопления очень эффективны для быстрого обогрева в случае приезда на короткий срок, дачного домика в зимнее время, когда проживание в нем не предусмотрено, также для организаций быстрой консерваций в случае отъезда.

Такие качества парового отопления ценятся высоко и система является идеальным вариантом для данной ситуаций.

Система имеет очень важным достоинством и удивительно удобной эксплуатацией, как возможность подсоединения парового отопления к печному. Наличие в доме печи говорит о том, что в топку можно установить теплообменник, тем самым получим источник пара. А из парогенератора, пар можно подавать на другие радиаторы, находящиеся в доме. Благодаря такому важному достоинству системы, вполне можно улучшить качество отопления в помещении в зимний период за короткое время.

Имея много полезных функций, система парового отопления не является оптимальным вариантом эксплуатации в домашних условиях. Согласно рекомендациям санитарно-гигиенических организаций, системы парового отопления следует использовать в нежилых помещениях и коммерческих организациях.

Несмотря на это, данная система обладает еще одним достоинством – простота и дешевизна приобретения и установки. Это еще одна причина для использования паровое отопление в жилых домах.

Принципы работы систем парового отопления

Если при кипении воды давление остается неизменным, температура воды будет постоянной. Тепло, подводимое к воде, расходуется на ее испарение (скрытая теплота парообразования).

Водяной пар, который находится в термодинамическом равновесии с водой, называется сухим насыщенным паром, а смесь сухого насыщенного пара с капельками воды во взвешенном состоянии – влажным насыщенным паром.

Энтальпия i” сухого насыщенного пара

где i‘ – энтальпия воды при температуре кипения (теплота, затрачиваемая на подогрев жидкости до температуры кипения), кДж/кг; r – скрытая теплота парообразования, кДж/кг.

При конденсации пара скрытая теплота парообразования выделяется. Температура конденсата в момент его образования равна температуре пара. Данные о температуре, плотности и энтальпии сухого насыщенного пара в зависимости от давления приведены в таблицах в справочной литературе.

В системах парового отопления применяется сухой насыщенный пар и используется свойство его при конденсации выделять скрытую теплоту парообразования. Пар из котлов по паропроводам поступает в нагревательные приборы, установленные в помещениях. В нагревательных приборах пар конденсируется, и тепло через стенки приборов передается в помещения. Конденсат отводится из приборов по трубопроводам в сборные конденсатные баки, откуда насосами перекачивается в котлы, а в отдельных случаях возвращается сразу в котлы самотеком).

Классификация систем парового отопления

Системы парового отопления в зависимости от абсолютного давления пара подразделяют на:

а) вакуум-паровые – при абсолютном давлении пара менее 0,1 МПа;

б) низкого давления – при давлении пара 0,1—0,12 МПа;

в) низкого (повышенного) давления – при давлении пара 0,12—0,17 МПа;

г) высокого давления – при давлении пара 0,17—0,27 МПа.

Предельное абсолютное давление 0,27 МПа указано применительно к местным отопительным приборам. Для калориферов, пароводяных подогревателей и другого теплоиспользующего оборудования внутренних санитарно-технических систем максимальное давление пара ограничивается заводскими паспортными данными на оборудование.

Системы низкого и высокого давления, в свою очередь, подразделяют:

1) по связи с атмосферой – на открытые, сообщающиеся с атмосферой, и закрытые, не сообщающиеся с атмосферой;

2) по способу возврата конденсата в котел – на замкнутые с непосредственным возвратом конденсата в котел и разомкнутые с возвратом конденсата в конденсатный бак и последующей перекачкой его из бака в котел;

3) по схеме расположения трубопроводов – на двухтрубные и однотрубные (те и другие могут быть с верхней, нижней и смешанной разводкой, с сухим и мокрым конденсатопроводом).

Сухим называют конденсатопровод, сечение которого при работе системы не полностью заполнено конденсатом, а при перерывах в работе системы свободно от воды. Мокрым называют конденсатопровод, всегда полностью заполненный водой.

Конденсатопровод может быть напорным, если конденсат перемещается при помощи насосов или избыточного давления пара, и самотечным, если конденсат перемещается самотеком. Уклон магистральных паропроводов по направлению движения пара принимают не менее 0,002, против движения – не менее 0,006; для конденсатопроводов – не менее 0,002. Уклон ответвлений к отопительным приборам должен составлять 10 мм на всю длину подводки.

Устройство систем парового отопления
низкого давления

Системы парового отопления низкого давления устраивают по открытой схеме. На рис. 4.18 приведена схема системы парового отопления низкого давления с верхней разводкой, двухтрубной, тупиковой, замкнутой, с сухим конденсатопроводом.

Рис. 4.18. Схема системы парового отопления низкого давления

с верхней разводкой, непосредственным возвратом

конденсата в котел, сухим конденсатопроводом

Перед пуском системы открывают вентиль 11 на водопроводной линии, и вода под давлением поступает в систему и заполняет ее до уровня I – I в паросборнике. Обратный клапан 12 предотвращает движение воды в обратном направлении (в водопроводную сеть). Вентиль закрывают 11, открывают вентиль 13 и начинают топить котел. Температура воды в котле поднимается, вода закипает. Пар из котла по главному стояку 1 поступает в магистральные паропроводы 2, паровые стояки 3 и через ответвления 4 в нагревательные приборы 5, где конденсируется. Конденсат по ответвлениям 6 из приборов поступает в конденсатный магистральный трубопровод 7 и из него в котел. Давление пара в котле уравновешивается со стороны конденсатной линии столбом воды h (при избыточном давлении пара в котле 0,01 МПа высота h = 1 м).

Воздух тяжелее пара, и поэтому он удаляется через конденсатную линию и воздушную трубу 10.

Точка присоединения воздушной трубы к конденсатному трубопроводу должна быть выше уровня воды в общем конденсатном стояке на 200—250 мм.

Перед нагревательными приборами для регулирования количества пара, поступающего в приборы, устанавливают вентили 8. Чтобы при регулировании системы убедиться, что пар не поступает из приборов в конденсатопровод, а полностью в них конденсируется, на ответвлениях от приборов рекомендуется устанавливать тройники 9 с пробкой.

В системах высокого давления, где используется пар высокого давления, дополнительно устанавливаются конденсатоотводчики (термические муфтовые и поплавковые муфтовые), поскольку пар не всегда успевает полностью сконденсироваться в нагревательных приборах.

В системах парового отопления предусматриваю следующую запорно-регулировочную (паровую) арматуру.

У местных нагревательных приборов (теплообменников) устанавливают:

а) в системах отопления высокого давления – вентиль на паровой подводке и термодинамический или термостатический конденсатоотводчик на конденсатной подводке;

б) в системах отопления низкого давления – вентиль на паровой подводке и тройник с пробкой на конденсатной подводке;

На вводах трубопроводов в здание и отдельных ветвях системы отопления устанавливают паровые вентили для полного или частичного ее выключения.

В горизонтальных однотрубных проточных системах отопления устанавливают вентили в начале и конце этажных веток.

На стояках, расположенных на лестничных клетках, вентили рекомендуется устанавливать независимо от количества этажей (в закрытых и открытых системах отопления).

Гидравлический расчет систем парового отопления низкого давления

Расчет паропроводов. Методика расчета паропроводов систем парового отопления низкого давления в основном аналогична методике расчета трубопроводов систем водяного отопления. Расчет диаметров паропровода ведется отдельно от расчета диаметров конденсатопровода. Избыточное давление пара в начале паровой магистрали (при выходе из котла) Р, МПа, принимают в зависимости от протяженности паропроводов l, м, см. табл. 4.13:

Избыточное давление пара при выходе из котла

Протяженность паропровода, l , м3 /ч, (4.44)

где Q – тепловая мощность системы отопления, кДж/ч; r – скрытая теплота парообразования, кДж/кг; ρ – плотность конденсата, кг/м 3 .

Для перекачки конденсата из конденсатного бака в паровые котлы низкого давления устанавливают один насос с подачей, равной двухчасовому расходу конденсата. Подача насоса, м 3 /ч:

, (4.45)

где Q – тепловая мощность системы отопления, кДж/ч; r – скрытая теплота парообразования, кДж/кг; ρ – плотность конденсата, кг/м 3 .

Устанавливать насос следует так, чтобы его ось была на 400—500 мм ниже дна конденсатного бака. Это требуется для обеспечения поступления конденсата в насос самотеком. В противном случае при создании разрежения во всасывающем трубопроводе может произойти вскипание горячего конденсата, и нормальная работа насоса нарушится.

Расчетное давление насоса Pн должно быть равно:

, Па, (4.46)

где Рк – давление пара в котле, Па; Рс = hgρ – давление столба воды высотой h от максимального уровня стояния воды в котле до оси насоса, Па; g – ускорение свободного падения, м/с 2 ; ρ – плотность воды, кг/м 3 ; – потери давления в питательном трубопроводе, Па (от конденсатного бака до котла); 10 000 – свободное давление на излив воды в котел, Па.

Мощность электродвигателя к насосу определяют по формуле:

, кВт, (4.47)

где V – объем воды, перемещаемой насосом, м 3 /ч; Р – давление, создаваемое насосом, Па; ηн – коэффициент полезного действия (КПД) насоса; ηп – КПД передачи (для клиноременной передачи КПД принимают равным 0,96).

При установке насоса на одном валу с электродвигателем установочная мощность электродвигателя определяется по формуле:

где K1 – коэффициент запаса, принимаемый в зависимости от мощности N электродвигателя, табл. 4.14.

Значения коэффициента запаса K1

N, кВт5
K11,51,31,21,151,1

Особенности гидравлического расчета систем парового отопления высокого давления

При движении пара в паропроводах систем парового отопления высокого давления от начальной точки (от ввода или от котла) к месту потребления значительно изменяется его давление, следовательно, его плотность. В связи с этим при расчете паропровода нельзя принимать среднюю плотность пара по всей его длине, как при расчете паропровода в системах низкого давления, поэтому для каждого участка паропровода следует принимать значение плотности, соответствующее среднему давлению пара на участке. При расчете паропроводов можно пользоваться таблицами или номограммами. Они отличаются от таблиц и номограмм для систем парового отопления низкого давления тем, что в них удельные потери давления Rусл, Па/м, и скорость движения Wусл, м/с, пара при различных диаметрах труб и расходах пара приведены к значению плотности ρусл = 1 кг/м 3 . Чтобы найти действительные значения удельных потерь давления R и скорости движения W пара, найденные по таблицам или номограммам значения Rусл и Wусл для каждого участка, приводят к фактической плотности ρфакт пара, соответствующей давлению пара для каждого участка системы:

, Па/м; (4.49)

, м/с. (4.50)

Расчет ведут методом приведенных длин, т. е. местные сопротивления при расчете паропроводов высокого давления заменяют эквивалентными длинами.

Длина трубопровода, на которой потери на трение равны потерям в местном сопротивлении при коэффициенте местного сопротивления, равном 1, называется эквивалентной длиной, lэкв. При действительной длине расчетного участка l, м, общие потери давления ΔР, Па, составят:

где R – фактические удельные потери давления на трение, Па/м; lэкв – значение эквивалентной длины, м, отвечающее диаметру участка; Σz – сумма коэффициентов местных сопротивлений участка. Примечание: в некоторых справочниках приведены таблицы для lэкв, сразу учитывающие Σz.

Скорости движения пара в системах отопления высокого давления ограничены из условия бесшумности их работы при попутном движении пара и конденсата 80 м/с, при встречном движении 60 м/с.

При расчете диаметров самотечных конденсатопроводов систем парового отопления высокого давления располагаемое давление ΔРр определяется по формуле

где ρ – плотность конденсата, кг/м 3 ; h – разность уровней в конце и начале конденсатной магистрали, м; η – коэффициент, учитывающий наличие в конденсатном трубопроводе эмульсии (примеси воздуха и пара); для конденсатопроводов систем отопления зданий η = 0,65, для конденсатопроводов наружных сетей η =0,75.

После определения располагаемого давления расчет ведут аналогично расчету трубопровода систем водяного отопления с применением тех же таблиц.

Диаметры напорных конденсатопроводов определяют исходя из давления, предусмотренного для перемещения конденсата, по таблицам из справочной литературы (Справочник проектировщика).

Расчет системы отопления

Закажите звонок профессионального консультанта. Ответим на все вопросы, подберем оборудование, поможем сэкономить!

Все оборудование компании “Загород” можно купить в рассрочку 0% без переплаты.

Производитель может отменить гарантию на оборудование в случае его покупки не у официального представителя.

Отопление дома электричеством – дорогое и не всегда надежное. Газ дешевле, но подключение к центральному газопроводу обходится в сумму от 250 до 750 тыс. рублей (Северо-Западный и Центральный регионы). Отопление сжиженным газом автономное, бесперебойное и самое выгодное по стоимости

Отапливать дом электричеством дорого, а газ не подведен: что делать в такой ситуации? Рекомендуется использовать для отопления сжиженный газ. Его стоимость – около 20 руб. за литр. При сезонном проживании газ можно покупать в баллонах, но если в доме живут круглый год, то это невыгодно. Лучше установить газгольдер

Чтобы газгольдер исправно подавал газ, его нужно правильно установить. К газовому оборудованию предъявляются повышенные требования безопасности. Поэтому, например, на корпус обязательно наносят антикоррозийное покрытие (если его нет), трубы соединяют только сварным способом, а в доме ставят датчик газа и отсечной клапан для аварийного отключения

Для электрического отопления загородного дома используют разное оборудование – тепловентиляторы, конвекторы, масляные радиаторы и т. д. Но мобильные отопительные устройства подходят для домов небольшой площади. Если дом большой и предназначен для постоянного проживания, то нужно сразу задуматься об устройстве полноценной отопительной системы.

Дачный дом можно оборудовать для постоянного проживания, и прежде всего в нем надо установить систему отопления. Это может быть электрическое, газовое или дровяное отопление открытого или закрытого типа, с насосом или с самотечным движением теплоносителя.

Проблема обеспечения теплом не возникает только у жителей районов с «вечным летом». В наших же условиях такую задачу нужно решать. От того насколько точно и грамотно будет выполнен расчет отопления, зависит качество и эффективность смонтированной системы в дальнейшем.

На этапе проектирования схемы рассматриваются все возможные варианты и выбирается оптимальный. Расчетные методы бывают разные и проводятся они с учетом особенностей выбранного системного вида.

Какая отопительная система предпочтительнее?

В каждом случае есть свои причины выбора того или иного типа, и все они имеют право на существование.

В обогреве помещений от электрических нагревателей, теплых полов, инфракрасного излучения немало плюсов – экологичность, бесшумность и комбинаторность с другими схемами. Но этот вид считается высокозатратным по источнику энергии, поэтому в расчетах отопления он обычно рассматривается в роли дополнительного варианта.

Воздушное отопление – большая редкость. Обогрев посредством печей и каминов разумен в местах, где нет проблем с поставками дров или иного теплоносителя. Оба эти типа также подразумеваются только в качестве вспомогательных к основной схеме.

Водяная отопительная система радиаторного типа считается на данный момент наиболее распространенной, и о ней следует поговорить основательно.

Этапы проектирования отопления

Вне зависимости от назначения объекта – частный дом, офис или крупное производственное предприятие, требуется разработка детального проекта. Полный расчет системы отопления включает выкладки по расходу энергии, основанные на площади всех помещений и их месторасположения на объекте, выбору вида топлива с местом его хранения, котлового и другого оборудования.

Подготовительный

Лучше всего, если у проектировщиков будут строительные чертежи – это ускорит работу и обеспечит точность данных. На этом этапе проводятся вычисления потребности в энергии (мощность и тип котла, радиаторов), определяются возможные теплопотери. Подбирается оптимальная схема распределения тепла, системная оснащенность, уровень автоматизации и контроля.

Начальный этап

Заказчику представляется на согласование эскизный проект, в котором отражаются способы коммуникационной разводки и размещения отопительного оборудования. На его основе формируется смета, выполняется моделирование, гидравлический расчет системы отопления и начинается работа по созданию рабочих чертежей.

Разработка полного пакета документов

Проектировщик дополняет и оформляет проект согласно требованиям СНиП, что в дальнейшем позволяет легко согласовать документацию в соответствующих органах. В состав проекта входят:

  • исходные данные и эскизы;
  • смета расходов;
  • основные чертежи – планы этажей и котельной, аксонометрические схемы, разрезы с деталировкой узлов;
  • пояснительная записка с обоснованием принятых решений и расчетных показателей в увязке с остальными инженерными системами, технико-эксплуатационными характеристиками объекта, информацией о мерах безопасности;
  • спецификация оборудования и материалов.

Готовый проект считается залогом эффективности и практичности отопления, его безотказной работы.

Общие принципы и особенности расчета отопления

Тип системы напрямую зависит от габаритов отапливаемого объекта, поэтому расчет отопления по площади необходим. В постройках свыше 100 кв.м. устраивается схема принудительной циркуляции, потому что в этом случае система с естественным движением потоков тепла не целесообразна в силу своей инерционности.

В составе такой схемы предусматриваются циркуляционные насосы. При этом необходимо учитывать один важный нюанс: насосное оборудование должно подключаться к обратной линии (от приборов к котлу) для исключения контакта деталей агрегатов с горячей водой.

Расчетная работа основана на особенностях каждой применяемой схемы.

  • В двухтрубной системе нумерация расчетных зон начинается от теплогенератора (или ИТП) с обозначением точек всех узлов на подающей магистрали, стояках и ответвлениях участков. В расчет берутся участки фиксированного диаметра с постоянным расходом теплоносителя, исходя из теплового баланса помещения.
  • Однотрубная схема разводки подразумевает аналогичный подход с определением по давлению сечений магистралей и стояков.
  • В вертикальном системном варианте обозначение номеров стояков (приборных веток) делается по часовой стрелке от места в самой верхней левой точке дома.

Расчет гидравлики отопления частного дома относится к сложным элементам проектирования водяной системы. Именно на его базе определяется баланс тепла в помещениях, принимается решение по системной конфигурации, подбирается тип отопительных батарей, труб и запорной арматуры.

Расчет отопительного котла

Существует упрощенный метод, который используется для водяной системы со стандартными комплектующими и одноконтурным котлом. Требуемая мощность генератора для коттеджа определяется путем умножения общего объема дома на необходимое количество тепловой энергии на 1 мᵌ (для европейской части России этот показатель равен 40 Вт).

Удельная мощность котла в зависимости от климатической зоны общепринята и составляет: для Южных районов – менее 1,0 кВт, в Центральных – до 1,5 кВт, Северных – до 2,0 кВт.

Радиаторы отопления

На строительном рынке сейчас представлены 3 их конструктивных типа: трубчатые, секционные и панельные радиаторы. По материалу они подразделяются:

  • на устаревшие чугунные;
  • легкие алюминиевые с наиболее быстрым прогревом;
  • стальные – самые популярные;
  • биметаллические, предназначенные для работы под высоким давлением.

Как выполняется расчет радиаторов отопления применительно к водяной системе?

Способ 1

Здесь задействован расчетный принцип, исходя из площади конкретного помещения и мощности одной секции. Существует некий ориентир: мощность 100 ватт одного радиатора для быстрого и достаточного прогрева 1 мᵌ комнаты. Этот показатель установлен строительными нормами и используется в формулах.

Подбор отопительных приборов по такому методу производится простыми математическими действиями: умножением площади помещения на 100 с последующим делением на мощность одной секции батареи. Последняя характеристика берется из технических данных конкретного радиатора.

В итоге несложно определить число секций прибора и требуемое количество батарей для помещения. При расчете следует учитывать окна, добавляя еще по 10% к числу секций за каждый оконный проем.

Способ 2

Базируется на средней высоте 2,5 м для типового жилого помещения и обогрева 1,8 м² его площади одной секцией. В результате простого деления общей площади на последний показатель получается радиатор с нужным количеством секций (с округлением дробного числа в большую сторону).

Способ 3

Это своего рода стандартный метод расчета радиаторов отопления, основанный на средних показателях и объеме комнаты. А именно: 1 секция мощностью 200 Вт требуется для условного прогрева 5 мᵌ объема помещения.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector