Jak vyrobit parní ohřev vlastníma rukama: zařízení, pravidla a požadavky

Každý dům by měl být teplý, jinak bude bydlení v něm velmi nepříjemné, i když je velmi prostorné a krásné.Majitelé řeší problém vytápění různými způsoby, na základě vlastních možností a klimatických podmínek.

Někteří lidé instalují parní vytápění ve svých domovech: sestavení takového systému vlastníma rukama je docela jednoduché. Jak to udělat? Zkusme na to přijít.

Princip činnosti parního ohřevu

Mnoho lidí si plete systémy ohřevu párou a vodou. Ve skutečnosti jsou vzhledově velmi podobné. V obou případech nesmí chybět kotel, potrubí a radiátory. Ale pro parní systém je chladicí kapalinou pára, pro vodní systém je to voda.

To je základní rozdíl mezi těmito dvěma systémy. Kotel netopí, ale odpařuje vodu, vzniklá pára se pohybuje potrubím do radiátorů.

Uvnitř nich dochází k ochlazování a kondenzaci páry. Při kondenzačním procesu se z kilogramu páry uvolní více než 2000 kJ tepla, zatímco vodní chlazení na 50 °C vyrobí pouze 120 kJ.

Je zřejmé, že přenos tepla páry je mnohonásobně větší, což vysvětluje vysokou účinnost tohoto typu vytápění. Vzniklý kondenzát uvnitř radiátorů stéká do spodní části dílů a pohybuje se gravitací směrem ke kotli.

Podle způsobu vracení chladicí kapaliny, která se změnila na kondenzát, jsou všechny typy parních topných systémů rozděleny do dvou typů:

• ZAVŘENO. V tomto případě nedochází k přerušení okruhu a kondenzát proudí potrubím položeným pod určitým úhlem přímo do kotle pro následné vytápění.
• OTEVŘENO. Systém se vyznačuje přítomností akumulační nádrže, která přijímá kondenzát z radiátorů. Z této nádrže se pomocí čerpadla čerpá zpět do kotle.

Na základě způsobu montáže a vedení potrubí jsou parní topné okruhy rozděleny do typů, které jsou absolutně podobné vodním systémům.

Princip fungování parního topného systému je velmi jednoduchý: pára vyrobená v parním generátoru se používá jako chladivo

Podle absolutních tlakových parametrů se parní otopné soustavy dělí na vysokotlaké s hodnotou přebytku >0,07 MPa; nízký tlak s přetlakem v rozmezí 0,005-0,07 MPa; vakuum s absolutním tlakem <0,1 MPa.

Pokud jsou v nízkotlakých okruzích oblasti nebo zařízení, která komunikují s atmosférou, jsou klasifikovány jako otevřené, pokud ne, jsou klasifikovány jako uzavřené.

Parní topné okruhy jsou konstruovány na principu vodních systémů. Pára stoupá vzhůru stoupačkou a pohybuje se podél potrubí k topným zařízením. Pouze místo zpětného toku se shromažďuje kondenzát vzniklý při přenosu tepelné energie páry ke spotřebiči

Proč zvolit parní ohřev?

Je třeba přiznat, že systémy parního vytápění nelze považovat za příliš oblíbené. Takové zahřívání je spíše vzácné. Pojďme se blíže podívat na jeho výhody a nevýhody.

Mezi první bezesporu patří:

• Účinnost topného systému. Je tak vysoká, že k vytápění prostor bude stačit malý počet radiátorů a v některých případech se bez nich obejdete: bude dostatek potrubí.
• Nízká setrvačnost systému, díky které se topný okruh velmi rychle zahřeje. Doslova pár minut po spuštění kotle začíná být v místnostech teplo.
• V systému prakticky nedochází k žádným tepelným ztrátám, díky čemuž je ve srovnání s ostatními velmi ekonomický.
• Možnost vzácného použití, protože kvůli malému množství vody v potrubí systém neodmrazuje. Alternativně může být instalován ve venkovských domech, kam lidé čas od času přijdou.

Za hlavní výhodu parního ohřevu je považována jeho účinnost. Počáteční náklady na jeho uspořádání jsou poměrně skromné, při provozu vyžaduje relativně malé investice.

I přes tolik výhod jsou však nevýhody systému velmi významné. Jsou spojeny především s tím, že jako chladivo se používá vodní pára, jejíž teplota je velmi vysoká.

Vodní pára kondenzuje uvnitř radiátoru parního topení. Tento proces uvolňuje velké množství tepelné energie, což vysvětluje vysokou účinnost systému

Díky tomu se všechny prvky systému zahřejí až na 100 °C a ještě více. Je jasné, že jakýkoli náhodný dotyk způsobí popálení. Proto musí být všechny radiátory, potrubí a další konstrukční části uzavřeny. Zvláště pokud jsou v domě děti.

Vysoká teplota radiátorů a potrubí vyvolává aktivní cirkulaci vzduchu v místnosti, což je značně nepříjemné a někdy nebezpečné, například při alergické reakci na prach.

Při použití parního vytápění je vzduch v místnostech příliš suchý. Vysušují ho horké trubky a radiátory.Vyžaduje další použití zvlhčovače.

Ne všechny dokončovací materiály používané k dekoraci místností vytápěných tímto způsobem mohou odolat blízkosti horkých radiátorů a potrubí. Jejich výběr je proto velmi omezený.

Nejpřijatelnější možností je v tomto případě cementová omítka natřená žáruvzdornou barvou. Vše ostatní je sporné. Parní vytápění má ještě jednu nevýhodu, která ovlivňuje pohodlí lidí žijících v domě: hluk produkovaný párou procházející potrubím.

Mezi výraznější nevýhody patří špatná nastavitelnost systému. Přenos tepla konstrukcí nelze kontrolovat, což vede k přehřívání prostor.

Parní ohřev je potenciálně nebezpečný systém, takže výběr zařízení je třeba brát velmi zodpovědně. Potrubí pro systém musí být pouze kovové

Existují možná řešení. První je instalace automatiky, která zapne kotel, když místnosti vychladnou. V tomto případě budou lidé žijící v domě docela nepohodlní z neustálých teplotních výkyvů.

„Jemnějším“, ale pracnějším způsobem je uspořádání několika paralelních větví, které bude nutné zprovoznit podle potřeby.

Hlavní nevýhodou parního ohřevu, kvůli které je málo využíván, je jeho zvýšená havarijní nebezpečnost. Musíte pochopit, že pokud dojde k prasknutí, horká pára vytryskne z potrubí nebo radiátoru pod tlakem, což je extrémně nebezpečné.

Proto jsou dnes takové systémy v bytových domech zakázány a méně často se používají ve výrobě. V soukromých domech mohou být vybaveny na osobní odpovědnost majitele.

Základní prvky parního systému

Parní systém obsahuje několik základních prvků. Podívejme se na každou z nich podrobněji.

Parní kotel je srdcem systému

Hlavní funkcí topného zařízení je přeměna vody na páru, která následně vstupuje do potrubí. Hlavními konstrukčními prvky zařízení jsou kolektory, buben a potrubí.

Navíc je zde nádoba s vodou, které se říká vodní prostor. Při provozu zařízení se nad ním vytváří parní prostor. Odděluje je tzv. odpařovací zrcadlo.

Na obrázku je schematicky znázorněn jeden z typů domácích parních kotlů

Uvnitř parního prostoru lze instalovat další zařízení určené pro separaci páry. Provoz kotle je založen na principu výměny tepla mezi spalinami, vodou a párou.

Existují dva typy parních topných zařízení: požární trubice a vodní trubice. V prvním případě se zahřáté plyny pohybují uvnitř potrubí uloženého uvnitř nádoby s vodou.

Uvolňují teplo do kapaliny, která dosahuje bodu varu. Odrůdy vodních trubek fungují mírně odlišně. Zde se voda pohybuje potrubím uloženým uvnitř komory se spalinami. Zahřeje se a vaří.

Voda a pára uvnitř kotle se mohou pohybovat nuceně nebo přirozeně. V prvním případě je v návrhu zahrnuto čerpadlo, ve druhém se využívá rozdílu v hustotách vody a páry.

Všechny typy parních kotlů využívají přibližně stejný princip přeměny vody na páru:

1. Připravená kapalina se přivádí do zásobníku umístěném v horní části kotle.
2. Odtud voda teče potrubím do kolektoru.
3. Kapalina z kolektoru stoupá do horního bubnu a prochází topnou zónou.
4. Uvnitř potrubí s vodou se v důsledku zahřívání vytváří pára, která stoupá.
5. Pára v případě potřeby prochází separátorem, kde se oddělí od vody. Poté vstupuje do parního potrubí.

Parní kotel může využívat širokou škálu paliv. V závislosti na tom jsou provedeny určité změny v jeho designu. Dotýkají se spalovací komory. Pro tuhá paliva se instaluje rošt, na který se umisťuje uhlí, palivové dříví atd.

Pro kapalná a plynná paliva se používají speciální hořáky. Existují také praktické možnosti kombinací.

Mezi domácími řemeslníky je obzvláště oblíbená instalace parního vytápění pomocí kamen. Na fotografii je jedna z možných variant přestavby kamen

V závislosti na vytápěné ploše se volí výkon kotle.

To lze provést na základě průměrných hodnot:

• 25 kW pro budovy do 200 m2. m;
• 30 kW pro domy o ploše 200 až 300 m2. m;
• 35-60 kW pro budovy od 300 do 600 m2. m

Pokud potřebujete přesnější údaje, použijte standardní metodu výpočtu, kde na každých 10 m2. elektroměry představují 1 kW výkonu zařízení. Nesmíme zapomenout, že vzorec se používá pro domy s výškou stropu 2,7 m nebo méně.

U vyšších budov je třeba odebírat více energie. Při výběru kotle je třeba věnovat zvláštní pozornost jeho certifikaci. Jakýkoli systém ohřevu párou je potenciálně nebezpečný, takže testování zařízení je povinné.

Topné trubky a radiátory

Teplota chladicí kapaliny v parních systémech se pohybuje od 100 do 130 °C, což je mnohem více než u kapalinových systémů, kde se pohybuje od 70 do 90 °C. Proto se důrazně nedoporučuje používat podobná zařízení pro aranžovací systémy.

Především se to týká kovoplastových a polypropylenových trubek. Maximální provozní teploty těchto materiálů se pohybují mezi 90-100 °C, proto je jejich použití přísně zakázáno.

Ideální možností pro instalaci parního topného systému jsou měděné trubky. Nepodléhají korozi, snesou vysoké teploty, ale jsou velmi drahé

Pro hlavní potrubí parních systémů se obvykle používají tři typy potrubí. Nejlevnější možností je ocel. Bez problémů odolají teplotám 130 °C, což je více než dost, a jsou docela odolné.

Kondenzát vznikající uvnitř dílů však trubky rychle ničí, protože ocel je náchylná ke korozi a agresivní prostředí tvořené párou tuto nevýhodu jen umocňuje.

Další nevýhodou ocelových prvků je nutnost spojování svařováním, které vyžaduje mnoho úsilí a času. Pozinkované ocelové trubky jsou mnohem odolnější vůči korozi. Dobře odolávají i vysokým teplotám.

K jejich připojení se obvykle používá závitová metoda, což značně zjednodušuje proces. Hlavní nevýhodou pozinkovaných trubek je jejich vysoká cena.

Zvažuje se ideální možnost měděné trubky. Materiál odolává vysokým teplotám, je docela plastický a zároveň odolný a nepodléhá korozi. Pájení se používá ke spojení měděných dílů.

Měděná potrubí jsou velmi odolná a pevná, ale jejich cena je velmi vysoká. Nejpřijatelnější možností z hlediska kvality a ceny jsou tedy ocelové trubky s antikorozním povlakem nebo pozinkované.

Nejlepší volbou pro parní vytápění jsou litinové radiátory. Budou schopny odolat silnému zatížení způsobenému přítomností horké páry uvnitř baterií.

Radiátory pro parní systémy jsou vybírány na základě síly. Je důležité, aby odolávaly vysokým teplotám a byly odolné vůči korozi. Na základě toho lze nejlepší možnost považovat za masivní litinové baterie, nejhorší - ocelový panel.

Vzhledem k vysoké účinnosti systému je v některých případech zcela přijatelné použít žebrované ocelové trubky.

Přístrojová jednotka

Parní topný systém se vyznačuje zvýšeným nouzovým nebezpečím, takže přítomnost monitorovacích zařízení je povinná. Tlak v systému je monitorován a v případě potřeby normalizován. Pro tyto účely se obvykle používá převodovka.

Zařízení je vybaveno ventilem, kterým je ze systému odváděna přebytečná pára. Pro výkonné instalace může být zapotřebí ne jeden, ale několik těchto ventilů.

Typy topných systémů

V praxi se můžete setkat s poměrně velkým množstvím variant parního ohřevu. Podle počtu trubek se rozlišují jedno a dvoutrubkové typy parních systémů. V prvním případě se pára pohybuje potrubím nepřetržitě.

V první části své cesty odevzdává teplo bateriím a postupně přechází do kapalného skupenství. Pak se pohybuje jako kondenzát. Aby se zabránilo překážkám v cestě chladicí kapaliny, musí být průměr potrubí dostatečně velký.

Stává se, že pára částečně nekondenzuje a proniká do potrubí kondenzátu. Aby se zabránilo jeho pronikání do odbočky určené k odvodu kondenzátu, doporučuje se za každým radiátorem nebo skupinou topných zařízení instalovat odvod kondenzátu

Významnou nevýhodou jednotrubkového systému je rozdíl v ohřevu radiátorů. Více topí ty umístěné blíže kotle. Ti vzdálenější jsou menší. Ale tento rozdíl bude patrný pouze u velkých budov. V dvoutrubkové systémy pára se pohybuje jedním potrubím, kondenzát odchází druhým. Tímto způsobem je možné srovnat teplotu ve všech radiátorech.

Zároveň se ale výrazně zvyšuje spotřeba potrubí. Parní ohřev může být stejně jako voda jednookruhový nebo dvouokruhový. V prvním případě se systém používá pouze pro vytápění prostor, ve druhém - také pro ohřev vody pro domácí potřeby. Rozložení vytápění se také liší.

Cvičí se tři možnosti:

• S horní kabeláží. Hlavní parní potrubí je položeno nad topnými zařízeními a z něj vedou potrubí do radiátorů. Ještě níže, v blízkosti podlahy, je položeno potrubí kondenzátu. Systém je nejstabilnější a nejsnáze implementovatelný.
• Se spodní kabeláží. Hlavní vedení je umístěno pod parními topnými zařízeními. V důsledku toho se pára pohybuje stejným potrubím, které by mělo mít o něco větší průměr než obvykle, v jednom směru a kondenzát v opačném směru. To vyvolává vodní rázy a odtlakování konstrukce.
• Se smíšenou kabeláží. Parní potrubí je namontováno mírně nad úrovní radiátorů. Vše ostatní je stejné jako u systému se špičkovou kabeláží, díky čemuž je možné zachovat všechny jeho přednosti.Hlavní nevýhodou je vysoké riziko zranění díky snadnému přístupu k horkým trubkám.

Při uspořádání schématu s přirozeným nucením si musíte pamatovat, že parní potrubí je instalováno s mírným sklonem ve směru pohybu páry a potrubí kondenzátu - kondenzát.

Sklon by měl být 0,01 - 0,005, tzn. Na každý lineární metr vodorovné větve by měl být sklon 1,0 - 0,5 cm. Šikmá poloha potrubí páry a kondenzátu eliminuje hluk páry procházející potrubím a zajišťuje volný odvod kondenzátu.

Parní topné systémy jsou konstruovány podle jednotrubkových a dvoutrubkových schémat. Mezi jednotrubkovými převládají varianty s horizontálním připojením k topným zařízením. V případě konstrukce obvodu s vertikálním připojením zařízení je lepší zvolit dvoutrubkovou variantu

Na základě úrovně vnitřního tlaku systému existují dva hlavní typy:

• Vakuum. Předpokládá se, že systém je zcela utěsněný, uvnitř kterého je instalováno speciální čerpadlo pro vytvoření vakua. V důsledku toho pára kondenzuje při nižších teplotách, což činí takový systém relativně bezpečným.
• Atmosférický. Tlak uvnitř okruhu několikrát převyšuje atmosférický tlak. V případě nehody je to extrémně nebezpečné. Kromě toho se radiátory pracující v takovém systému zahřívají na velmi vysoké teploty.

Existuje mnoho možností pro uspořádání parního vytápění, takže si každý může vybrat nejlepší možnost pro svůj domov s přihlédnutím ke všem vlastnostem budovy.

Obrázek ukazuje schéma parního topného systému s otevřenou smyčkou

Jak vybavit kotelnu?

Parní kotel pracující na jakékoli palivo musí být instalován pouze v místnosti speciálně vybavené pro tento účel.

Normy vyvinuté pro standardní parní spotřebiče s tlakem do 0,07 MPa, produkující páru o teplotě 120-130 °C, stanoví řadu požadavků na takové kotelny:

• vzdálenost od stěn k topnému zařízení nesmí být menší než 100 cm;
• výška místnosti musí být alespoň 220 cm;
• minimální úroveň požární odolnosti dveří je 30 minut, stěn – 75 minut;
• dostupnost vysoce kvalitního větrání;
• přítomnost dveří a oken směřujících do ulice.

Kotelna je nejlépe vybavena v samostatný pokoj, ale přepažení vhodné místnosti je také povoleno. Vnitřek musí být dokončen z nehořlavých materiálů. Pro tyto účely se nejlépe hodí keramické dlaždice.

Stěny v kotelně by měly být zdobeny nehořlavými materiály, například keramickými dlaždicemi

Příprava na instalaci parního systému

Chcete-li správně provést ohřev párou, musíte začít přípravou projektu. Jeho vývoj je složitý úkol, který nejlépe řeší specialisté. V hotovém projektu je potřeba vzít v úvahu mnoho věcí.

Nejprve se vypočítá tepelné zatížení každého objektu a budovy jako celku. Vybere se zdroj páry a určí se mechanismus a stupeň automatizace systému.

Kromě toho je třeba určit spotřebu páry, na základě toho se vybere zařízení a schéma jeho použití. Jakmile je projekt připraven, můžete začít sestavovat instalační plán.

K jeho dokončení budete potřebovat plán budovy, na kterém jsou vyznačena umístění vybavení. Obvykle začínají kotlem. Jeho umístění je určeno. Pokud má systém přirozený oběh, kotel musí být pod úrovní baterií.

V tomto případě se obvykle spouští do suterénu nebo podlahy suterénu, takže kondenzát může odtékat do zařízení sám. Poté se na půdorys domu aplikuje rozložení celého topného systému. Kromě toho je zaznamenáno veškeré potřebné vybavení.

Odborníci doporučují provádět tuto operaci přímo „na místě“ v místnosti, kde bude zařízení umístěno. Jedině tak si všimnete a zohledníte všechny římsy a překážky, které musíte obcházet.

Před zahájením instalace se ujistěte, že si uděláte plánek budoucího systému, který označí všechna zařízení a montážní místa pro radiátory

Všechny přechody a úhly musí být vyznačeny na schématu. Po jeho dokončení můžete přistoupit k výpočtu množství materiálu potřebného k jeho realizaci. Opět se vyplatí věnovat pozornost důležitosti výběru správného vybavení.

Parní systém je potenciálně nebezpečný, takže byste neměli šetřit na materiálech a vybavení. Vše musí být kvalitní a certifikované, jinak se nelze vyhnout vážným problémům.

Technologie instalace parního vytápění

Práce začínají instalací topného kotle. Montuje se v předem připravené místnosti na betonový základ. V některých případech je pro zařízení připraven samostatný malý základ.

Zařízení je instalováno na základně přísně vodorovně, správnost je kontrolována úrovní budovy. Jakékoli zjištěné chyby jsou okamžitě opraveny.

Kotel umístěný na podstavci je napojen na systém odvodu spalin. Spojení musí být pevné a zcela utěsněné.

Další fází je zavěšení radiátorů.K tomu jsou v místech vyznačených na instalačním schématu do zdi zaraženy speciální háčky, na které jsou připevněny baterie. Pokud je zamýšleno použití žebrovaných trubek, pak jsou pevné.

Žebrované trubky lze použít v parních topných systémech místo radiátorů. Vysoké parametry přenosu tepla systému budou výrazně zvýšeny díky zvětšené teplovodivé ploše

Kontroluje se pevnost zářičů tepla. Dále můžete začít s uspořádáním expanzní nádrže. Upevňuje se v nejvyšším bodě v krátké vzdálenosti od topného kotle, nejlépe je, aby tato vzdálenost byla co nejmenší.

Nyní můžete nainstalovat skupinu ovládacích zařízení. Instalují se na výstupu z kotle. Minimálně by zde měl být umístěn manometr a pojistný ventil.

Všechna instalovaná zařízení jsou vzájemně propojena potrubím. Způsob připojení závisí na materiálu, ze kterého jsou vyrobeny. V každém případě byste měli pečlivě zkontrolovat správnost a spolehlivost provedených připojení.

U otevřených systémů je na konci potrubí instalována sběrná nádrž kondenzátu a namontováno čerpadlo. Trubka, která z ní jde do topného zařízení, by měla mít menší průměr než ostatní trubky.

Parní kotel je připojen k topnému okruhu. V tomto případě je třeba nainstalovat všechny potřebné uzavírací ventily a filtry, které zachytí velké částice nečistot, které mohou být obsaženy ve vodě.

Pokud zařízení běží na plyn, je palivové potrubí připojeno. V tomto případě je zakázáno používat ohebné hadice - pouze pevné hadice.

Všechna připojení jsou provedena přesně podle norem, aby se následně předešlo havarijnímu stavu.

Dále můžete provést zkušební provoz. K tomu se do okruhu nalije voda, po které se zařízení uvede do provozu. Nejprve při minimální provozní teplotě, poté ji postupně zvyšujte, přičemž hlídejte správný chod a integritu systému.

Pokud jsou zjištěny sebemenší závady, zařízení se zastaví a všechny poruchy v jeho provozu jsou odstraněny.

Závěry a užitečné video k tématu

Jak přeměnit pec na parní kotel:

Princip činnosti parního kotle:

Domácí parní ohřev:

Parní vytápění je velmi jednoduchý a ekonomický způsob vytápění domu. Mnohé láká svými minimálními tepelnými ztrátami, vysokou účinností a nízkými provozními náklady.

Je však třeba mít na paměti, že ohřev párou je potenciálně nebezpečný a nouzová situace v tomto případě může vést k vážným zraněním. Proto je třeba jeho výpočet a uspořádání brát vážně.

Máte po přečtení materiálu nějaké otázky a chtěli byste na ně odpovědět? Zanechte prosím své komentáře v bloku níže, podělte se o své zkušenosti s uspořádáním parního vytápění a zapojte se do diskuse k tématu.