Vlastnosti parního ohřevu

Často můžete slyšet, že lidé, když mluví o ohřevu vody, používají termín „parní ohřev“. Ale to jsou dva různé typy. Oba používají jako chladicí kapalinu vodu, ale voda je v kapalné formě a pára je ve formě páry. To určuje jejich odlišnost, a to jak z hlediska použitého zařízení, tak i designu celého systému. V tomto článku budeme hovořit konkrétně o parním ohřevu, jeho principu fungování, typech a vlastnostech, výhodách a nevýhodách.

Princip činnosti a druhy parního ohřevu

Parní ohřev funguje na následujícím principu: voda ohřátá ve speciálním kotli (vyvíječi páry) se mění na páru a v této podobě je přiváděna potrubím do radiátorů, vytlačující vzduch ze systému. Tam pára odevzdá své teplo a tím se ochladí a zkondenzuje zpět do kapalného stavu. Poté výsledná voda proudí zpět do kotle zpětným potrubím a cyklus se opakuje. V tomto případě jsou trubky a radiátory topného systému ohřívány na teplotu 100 ° C nebo více.

Parní topný kotel

Parní topné systémy mohou být různých typů a liší se:

• metoda návratu kondenzátu;
• počet vrstevnic;
• rozložení potrubí.

Podle způsobu vracení vody zkondenzované v radiátorech mohou být takové systémy otevřené nebo uzavřené. V otevřené, nebo jak se jim také říká, otevřená, se kondenzovaná vlhkost před přivedením zpět do parního generátoru shromažďuje ve speciální nádobě. V uzavřených systémech taková kapacita není a zkondenzovaná voda se vrací do parogenerátoru okamžitě, potrubím o dostatečně velkém průměru.

Takové vytápění, stejně jako ohřev vody, může být buď jednookruhové – používá se pouze pro vytápění prostor, nebo dvouokruhové, které zajišťuje ohřev vody pro systém zásobování teplou vodou.

Schéma parního vytápění doma

Na obr. 1: 1 – parní generátor; 2 – parní ventilátor; 3 – pojistný ventil; 4 – uzavírací ventily; 5 – radiátory; 6 – vzduchový ventil; 7 – membránová nádrž; 8 – manometr.

Schéma potrubí v takových systémech je zpravidla dvoutrubkové s horním nebo spodním umístěním hlavního přívodního potrubí. Způsob zapojení, stejně jako u ohřevu vody, je zvolen s ohledem na typ použitých trubek a vlastnosti prostor, ve kterých jsou položeny.

Kotel a potrubí pro parní ohřev

Pro efektivní provoz parního topného systému musí být správně zvolen typ a výkon parního kotle (vyvíječe páry). Existuje několik typů parních kotlů, které mohou pracovat na různá paliva:

• plyn;
• tuhé palivo;
• kapalné palivo;
• univerzální nebo kombinované, které mohou fungovat na několik druhů paliv.

Stejně jako u teplovodního vytápění jsou ekonomicky nejvýhodnější parní kotle na zemní plyn. Ve stejném případě, pokud dům není zplynován, bude nutné použít kotle na tuhá nebo kapalná paliva.

Kromě typu kotle je potřeba zvolit správný výkon. Mělo by odpovídat celkové ploše prostor, které bude třeba vytápět. V průměru se věří, že na 10 m 2 místnosti do 3 m výšky stačí 1-1,2 kW tepelné energie:

• pro dům o rozloze 100 m 2 bude stačit kotel o výkonu 10-15 kW;
• pro dům o ploše do 200 m 2 – 20-25 kW;
• do 300 m 2 – do 30-35 kW.

V tomto případě hodně záleží na tom, jak dobře je dům izolován. Kvalitní zateplení domu moderními materiály dokáže snížit jeho tepelné ztráty, a tím snížit množství tepla potřebného k vytápění a tím i výkon kotle o 30–50 %.

Jaké trubky se používají pro ohřev párou

Jak již bylo zmíněno, v potrubích parních topných systémů je teplota chladicí kapaliny (páry) poměrně vysoká – 100 ° C a ještě více. Proto jsou pro takové vytápění vhodné pouze kovové trubky různých typů:

• ocel – obyčejná, pozinkovaná nebo nerezová;
• měď.

Použití běžných ocelových trubek pro elektroinstalaci je nejekonomičtější možností. Jsou docela spolehlivé a odolné, ale podléhají korozi. Obvykle to ale zahrnuje svařování. Trubky, pozinkované nebo nerezové, jsou odolné proti korozi, ale jsou dražší a k instalaci se používají méně často.

Dostatečně dobrou možností je použití měděných trubek pro instalaci tohoto typu topného systému. Jsou pevné, spolehlivé, s hladkým vnitřním povrchem, lze je spojovat vysokoteplotním pájením. Ale to je také nejdražší materiál a to je jejich hlavní nevýhoda.

Výhody a nevýhody

Parní topení, jako každé jiné, má své kladné i záporné stránky.

Mezi výhody takového vytápění patří:

• parní generátory (parní kotle) ​​mají dostatečně vysokou účinnost, tepelná energie je v nich dobře akumulována, což umožňuje použít v takovém systému potrubí s menším průměrem a učinit jej kompaktnějším a levnějším;
• nízká setrvačnost takových systémů, která umožňuje rychle zahřát vytápěné místnosti;
• relativně nízké náklady na vybavení.

Kromě toho mají takové topné systémy své nevýhody:

• kratší životnost takového zařízení ve srovnání s jinými typy vytápění;
• není možné plynule regulovat provoz parního topného systému (různé místnosti lze vytápět různými způsoby) a je obtížné zvolit nejoptimálnější variantu jeho provozu;
• hluk v systému při plnění párou;
• silné zahřívání radiátorů a potrubí (až na 100 ° C nebo více), které někdy, pokud se náhodně dotknete, může dokonce vést k popáleninám.

Je třeba poznamenat, že parní ohřev (jmenovitě parní ohřev, nikoli ohřev vody, který se často nazývá parní ohřev) není příliš častý a v soukromých domech se používá jen zřídka, právě kvůli výše uvedeným nevýhodám.

Potřeba vytápět své domovy vznikla již u primitivních lidí. Topný systém má svůj vývoj a historii. Jako zdroj tepla byl použit oheň.

Starověký Řím používal systém hypocaust: horká pára nebo produkty spalování procházely výklenky ve stěnách. V budoucnu se v obydlích začala stavět krby a kamna, ve kterých se spalovalo palivové dříví a uhlí.

Parní stroj vynalezl koncem 18. století strojní inženýr James Watt. Jeho vzhled byl revolučním impulsem v průmyslové výrobě.

James Watt ve své továrně vytvořil vytápění na bázi páry. Byl to první parní systém vytápění. Stalo se to roku 1770 v Anglii. V 19. stol Tato technika byla použita pro centrální vytápění vícepodlažních budov.

Parní ohřev je považován za jeden z nejnebezpečnějších, nicméně se i nadále používá v různých podmínkách. V článku mistr instalatér Prozradí vám, jaký je princip fungování parního topení, jeho klady a zápory.

Jak funguje parní ohřev

Navzdory skutečnosti, že první parní topný systém byl vytvořen v Evropě, ruští inženýři se této myšlenky chopili. V roce 1816 byl v Petrohradě skleník vybaven parním vytápěním. Do roku 1900 měla většina elitních a nájemních domů centrální vytápění, voda nebo pára.

Parní vytápění zahrnuje vytápění místnosti párou. Nahrazuje vodu v potrubí a radiátorech.

Schéma parního ohřevu je následující:

• V bojleru je voda. Ohřívá se hořákem.
• Při varu vzniká pára, která je vstřikována do potrubí a do radiátory prostory.
• Pára vydává teplo, ochlazuje se a přeměňuje se na kondenzát.
• Kondenzát se usazuje na spodní stěně potrubí.
• Potrubí se instaluje v mírném sklonu ke kotli, aby se kondenzát opět dostával do kotle.
• Proces se opakuje.

Princip fungování parního vytápění není složitý, ale pro pec, ve které se ohřívá voda, se doporučuje vybavit samostatnou místnost, kotelnu. Stěny jsou vyrobeny ze žáruvzdorného materiálu. Musí vydržet 75 minut. pod vlivem ohně. Materiál na dveře musí vydržet minimálně 30 minut. dopadu ohně. V kotelně musí být zajištěno větrání.

Výhody a nevýhody

Parní ohřev lze použít pouze ve výjimečných případech. V tomto případě je třeba vzít v úvahu některé výhody a nevýhody zařízení. Mezi pozitivní vlastnosti patří:

• Účinnost a účinnost přenosu tepla. Několik minut po spuštění spotřebiče je místnost vytopena.
• Systém je schopen dodat účinnost více než 2300 kJ při tvorbě páry, zatímco běžný vodní bojler má při ochlazení pouze 100 kJ.
• Nevyžaduje uspořádání speciálních radiátorů: vystačíte si s několika trubkami.

Existuje více nevýhod a jsou docela vážné:

• Zařízení je zakázáno používat ve veřejných prostorách a bytových domech. Je to dáno tím, že při nesprávné manipulaci hrozí vysoké nebezpečí výbuchu.
• Díky rychlému ohřevu dochází v místnosti k příliš aktivní cirkulaci teplého vzduchu, který ničí veškerou vlhkost a zvedá prach.
• Prvky systému jsou zahřáté na kritické teploty, proto jsou považovány za traumatické a vyžadují speciální povrchovou úpravu.
• Není vhodný pro všechny typy interiérových dekorací. Většina moderních stavebních materiálů se vlivem vysokých teplot snadno deformuje.
• Neexistuje způsob, jak regulovat přenos tepla. Aby byla v místnosti příjemná teplota, je nutné dodatečně vybavit topné větve a zapnout je podle potřeby.
• Při zahřívání páry vzniká velký hluk, který je pro domácí podmínky neúnosný.
• V místnosti dochází k neustálým výkyvům teploty, protože systém je vybaven automatizací, která při zahřívání vypíná pracovní mechanismus.

Buďte opatrní při provozu parních radiátorů. Jakýkoli kontakt se studenou vodou může způsobit snížení tlaku v systému (prasklý kov).

Rozsah této možnosti vytápění je poměrně úzký. Takové jednotky jsou přijatelné pro provoz ve výrobních dílnách, soukromých domech, za dodržení bezpečnostních opatření.

Parní vytápění v soukromém domě by bylo vhodné, pokud se používá krátkodobě, jako je také velmi suchý vzduch. V zimě může být takové zařízení ponecháno bez dozoru. V systému je minimální množství vody, takže riziko výbuchu a snížení tlaku není velké.

Několik schémat pro realizaci parního vytápění

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.

Významnou nevýhodou jednotrubkového systému je rozdíl v ohřevu radiátorů. Více topí ty umístěné blíže kotle. Ty, které jsou dále, jsou menší. Ale tento rozdíl bude patrný pouze u velkých budov. U dvoutrubkových systémů se pára pohybuje jednou trubkou, kondenzát odchází druhou. Tak je možné vyrobit stejná teplota ve všech radiátorech.

To ale výrazně zvyšuje spotřebu potrubí. Parní ohřev může být stejně jako voda jedno nebo dvouokruhový. V prvním případě se systém používá pouze pro vytápění prostor, ve druhém – také pro ohřev vody pro domácí potřeby. Rozdílné je i rozvody vytápění.

K dispozici jsou tři možnosti:

• S horní kabeláží. Hlavní parní potrubí je položeno nad topnými zařízeními, potrubí je z něj spouštěno do radiátorů. Ještě níže, v blízkosti podlahy, je položeno potrubí kondenzátu. Systém je nejstabilnější a snadno implementovatelný.
• Se spodní kabeláží. Vedení je umístěno pod parními topnými zařízeními. Výsledkem je, že stejnou trubkou, která by měla mít o něco větší průměr než obvykle, se pára pohybuje jedním směrem a kondenzát se pohybuje opačným směrem. 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 s horní 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 nátlakem je třeba mít na paměti, že parní potrubí je namontováno 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 tok kondenzátu.

Podle úrovně vnitřního tlaku systému existují:

Různá schémata parních systémů se liší způsobem připojení radiátorů, umístěním parovodů a kondenzátních vedení. Uvažujme variantu nízkotlakého systému. Tlak vznikající v kotli přispívá k pohybu páry, která vstupuje do stoupačky a poté do distribučního parního potrubí. Odstupují z něj stoupačky vedoucí k topným tělesům. Na otopná tělesa jsou napojeny parní přípojky s regulačními ventily. Pára vstupuje do topných prvků, ochlazuje se při kontaktu se stěnami zařízení a vydává teplo. Přitom se uvolňuje kondenzát, který je potrubím kondenzátu vracen zpět do kotle.

V nízkotlakém systému se může kondenzační kapalina vracet zpět do topného článku jedním ze dvou okruhů:

• V otevřeném systému se kondenzát dostává do nádrže gravitací. V posledně jmenovaném je nahromaděná kapalina čerpána do ohřívače čerpadlem. Je nutné správně položit potrubí a odolat sklonu, aby voda tekla bez určitých překážek.

• V uzavřeném systému je třeba zajistit dostatečný tlakový rozdíl na vstupu a výstupu pro proudění tekutiny. V tomto případě by měl být parní kolektor umístěn tak, aby byl výrazně níže než radiátory topení.

Vysokotlaké systémy na začátku parovodu mají tlak páry nad 0,7 kgf / cm². Jsou k dispozici pouze v uzavřené smyčce.

Vakuově-parní systémy pracují s pomocí čerpadla. Přispívá k vytvoření nízkého tlaku v kotli a pohybu páry a následně kondenzátu systémem.

Organizace parního vytápění

Parní vytápění má jiný zdroj paliva. Může to být zemní plyn, kapalné nebo pevné palivo. Před zařizováním je žádoucí vybrat správný ohřívač a příslušenství k němu.

Výběr správných trubek

Mezi velkým sortimentem trubek se při uspořádání parního ohřevu používají pouze kovové možnosti. Nedeformují se vlivem vysoké teploty. Mezi nimi převažují levné ocelové. Při vysoké vlhkosti se však na povrchu rychle tvoří koroze.

Je dovoleno použít pozink popř měděné trubky. Ty jsou drahé, vyžadují pájení pro těsné spojení a jsou považovány za co nejspolehlivější. Jsou mnohem efektivnější v odvodu tepelné energie do místnosti. Zároveň jsou velmi horké.

Jedním z nejdůležitějších prvků, vybavujících parní vytápění v soukromém domě, je topný kotel, který musí rychle ohřát vodu do stavu odpařování. Na jeho výběr je třeba klást hlavní důraz.

Nejdůležitějším kritériem je výkon zařízení. Záleží na vytápěných prostorech. Při pohledu na technickou dokumentaci se doporučuje dodržovat následující poměry:

• Až 200 m25. m. – asi XNUMX kW;
• Až 300 m30. m. – asi XNUMX kW;
• Až 600 m50. m. – asi XNUMX kW.

Aby nedošlo k omylu, doporučuje se zvolit výkon kotle následovně: 10 kW na každých 100 mXNUMX. m. vytápěných prostor.

Klíčovým prvkem topného zařízení je buben, určený pro uložení přístrojů pro sledování výkonu, potrubního systému a automatických pojistek.

Rovněž stojí za to věnovat pozornost pracovnímu typu paliva – náklady na vytápění budou záviset na tom. Širokou oblibu si začínají získávat elektrické modely, které jsou ideální pro regiony s nočním tarifem. Kombinované instalace umožňují použití pevné skupenství nebo kapalná paliva.

Pokud mluvíme o modelech na zemní plyn, jsou nejméně běžné. Jelikož se jedná o jeden z nejdostupnějších zdrojů energie, je mnohem výhodnější vybavit jím klasický ohřev vody.

Obecné informace o instalaci

Topný konvektor je nutné umístit pod každé z oken. Zabrání tak vzniku studených průvanů a rychle ohřeje proudy vzduchu.

Je velmi důležité zvolit správný průměr položených trubek: vnitřní objem by měl být asi 2 litry na čtverec. Je lepší zastavit u výrobků o průměru 20-25 mm.

Pro pec, ve které se ohřívá voda, se doporučuje vybavit samostatnou místnost, kotelnu. Stěny jsou vyrobeny ze žáruvzdorného materiálu. Musí vydržet 75 minut. pod vlivem ohně. Materiál na dveře musí vydržet minimálně 30 minut. dopadu ohně. V kotelně musí být zajištěno větrání.

Trvanlivost provozu parního ohřevu závisí na dodržování bezpečnostních požadavků

Životnost parního ohřevu závisí na splnění bezpečnostních požadavků. Obvykle při správném nastavení a utěsnění systému vydrží design déle než tucet let. Při tlakových rázech uvnitř potrubí jsou však možné poruchy v provozu kotle a jeho součástí.

Při použití ocelových trubek pro ohřívač je třeba si uvědomit, že nebudou trvat dlouho. V nosiči bude cirkulovat horká a vlhká pára. To jsou optimální podmínky pro rozvoj koroze a vznik rzi. Často se tento problém vyskytuje přesně ve švech.

Každý může vybavit parní vytápění v soukromém domě vlastníma rukama, ale je nutné začít pracovat promyšleně. Budete muset zvážit všechna pro a proti, porovnat s klasickým vodním systémem.

Náklady na zařízení a další komponenty jsou přiměřené nákladům na klasický ohřev vody. Díky tomu je dostupný širokému spektru majitelů soukromých objektů. Odborníci však stále nedoporučují vybavovat jej v domě k trvalému pobytu. Je ideální pro velké komerční prostory, skladové a technické prostory, velké letní chaty.