Com fer calefacció de vapor amb les vostres pròpies mans: dispositiu, regles i requisits
Cada casa ha de ser càlida, en cas contrari, viure-hi serà molt incòmode, encara que sigui molt espaiosa i bonica.Els propietaris resolen el problema de la calefacció de diferents maneres, en funció de les seves pròpies capacitats i condicions climàtiques.
Algunes persones instal·len calefacció de vapor a les seves llars: muntar aquest sistema amb les vostres pròpies mans és bastant senzill. Com fer-ho? Intentem esbrinar-ho.
El contingut de l'article:
- Principi de funcionament de la calefacció per vapor
- Per què triar la calefacció de vapor?
- Elements bàsics d'un sistema de vapor
- Tipus de sistemes de calefacció
- Com equipar una sala de calderes?
- Preparant-se per instal·lar un sistema de vapor
- Tecnologia d'instal·lació de calefacció de vapor
- Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Principi de funcionament de la calefacció per vapor
Molta gent confon els sistemes de calefacció de vapor i d'aigua. De fet, en aparença són molt semblants. En tots dos casos, hi ha d'haver caldera, canonades i radiadors. Però per a un sistema de vapor el refrigerant és vapor, per a un sistema d'aigua és aigua.
Aquesta és la diferència fonamental entre els dos sistemes. La caldera no escalfa, sinó que evapora l'aigua, el vapor resultant es mou per les canonades fins als radiadors.
En el seu interior es produeix el refredament i la condensació del vapor. Durant el procés de condensació, un quilogram de vapor allibera més de 2000 kJ de calor, mentre que el refredament per aigua a 50 °C produirà només 120 kJ.
És evident que la transferència de calor del vapor és moltes vegades més gran, la qual cosa explica l'alta eficiència d'aquest tipus de calefacció. El condensat format a l'interior dels radiadors flueix a la part inferior de les peces i es desplaça per gravetat cap a la caldera.
Segons el mètode de retorn del refrigerant que s'ha convertit en condensat, tots els tipus de sistemes de calefacció per vapor es divideixen en dos tipus:
- Tancat. En aquest cas, no hi ha interrupcions en el circuit i el condensat flueix a través de canonades col·locades en un determinat angle directament a la caldera per a la calefacció posterior.
- Obert. El sistema es distingeix per la presència d'un dipòsit d'emmagatzematge, que rep el condensat dels radiadors. Des d'aquest dipòsit es torna a bombejar a la caldera mitjançant una bomba.
Segons els mètodes de muntatge i encaminament de canonades, els circuits de calefacció de vapor es divideixen en tipus absolutament similars als sistemes d'aigua.
Segons els paràmetres de pressió absoluta, els sistemes d'escalfament de vapor es divideixen en tipus d'alta pressió amb un excés de valor > 0,07 MPa; baixa pressió amb excés de pressió en el rang de 0,005-0,07 MPa; buit amb pressió absoluta <0,1 MPa.
Si hi ha zones o dispositius en circuits de baixa pressió que es comuniquen amb l'atmosfera, es classifiquen com a oberts; si no, es classifiquen com a tancats.
Per què triar la calefacció de vapor?
Cal admetre que els sistemes de calefacció de vapor no es poden considerar molt populars. Aquest escalfament és bastant rar. Vegem més de prop els seus avantatges i inconvenients.
Entre els primers, sens dubte, hi ha:
- Eficiència del sistema de calefacció. És tan alt que un nombre reduït de radiadors serà suficient per escalfar el local i, en alguns casos, podeu prescindir d'ells: hi haurà prou canonades.
- Baixa inèrcia del sistema, a causa de la qual el circuit de calefacció s'escalfa molt ràpidament. Literalment uns minuts després d'encendre la caldera, les habitacions comencen a sentir-se càlides.
- Pràcticament no hi ha pèrdua de calor al sistema, la qual cosa el fa molt econòmic en comparació amb altres.
- Possibilitat d'ús rar, ja que a causa de la poca quantitat d'aigua a les canonades el sistema no es descongela. Alternativament, es pot instal·lar en cases rurals on hi ve gent de tant en tant.
El principal avantatge de la calefacció per vapor es considera que és la seva eficiència. Els costos inicials de la seva disposició són força modestos; durant el funcionament requereix inversions relativament petites.
No obstant això, fins i tot amb tants avantatges, els inconvenients del sistema són molt importants. Estan connectats principalment amb el fet que el vapor d'aigua, la temperatura del qual és molt alta, s'utilitza com a refrigerant.
Gràcies a això, tots els elements del sistema s'escalfen fins a 100 °C i fins i tot més. És evident que qualsevol toc accidental els provocarà una cremada. Per tant, tots els radiadors, canonades i altres peces estructurals s'han de tancar. Sobretot si hi ha nens a la casa.
L'alta temperatura dels radiadors i canonades provoca una circulació d'aire activa a l'habitació, cosa que és força incòmode i de vegades perillós, per exemple, en cas d'una reacció al·lèrgica a la pols.
Quan s'utilitza la calefacció de vapor, l'aire de les habitacions es torna massa sec. Les canonades calentes i els radiadors l'assequen.Requereix un ús addicional humidificadors.
No tots els materials d'acabat utilitzats per decorar habitacions escalfades d'aquesta manera poden suportar la proximitat a radiadors i canonades calents. Per tant, la seva elecció és molt limitada.
L'opció més acceptable en aquest cas és el guix de ciment pintat amb pintura resistent a la calor. Tota la resta és qüestionable. La calefacció per vapor té un altre inconvenient que afecta la comoditat dels qui viuen a la casa: el soroll que produeix el vapor que passa per les canonades.
Els desavantatges més significatius inclouen la poca ajustabilitat del sistema. La transferència de calor de l'estructura no es pot controlar, la qual cosa provoca un sobreescalfament del local.
Hi ha possibles solucions. El primer és la instal·lació de l'automatització, que engegarà la caldera quan es refredin les habitacions. En aquest cas, els que viuen a la casa es sentiran força incòmodes per les constants fluctuacions de temperatura.
Un mètode més "suau" però intensiu en mà d'obra és disposar diverses branques paral·leles que s'hauran de posar en funcionament segons sigui necessari.
El principal desavantatge de l'escalfament de vapor, pel qual s'utilitza poc, és el seu major perill d'emergència. Heu d'entendre que si es produeix un esclat, sortirà vapor calent d'una canonada o radiador a pressió, cosa que és extremadament perillosa.
És per això que ara aquests sistemes estan prohibits als edificis d'apartaments i s'utilitzen menys en la producció. A les cases particulars es poden equipar sota la responsabilitat personal del propietari.
Elements bàsics d'un sistema de vapor
El sistema de vapor inclou diversos elements essencials. Vegem cadascun d'ells amb més detall.
La caldera de vapor és el cor del sistema
La funció principal del dispositiu de calefacció és convertir l'aigua en vapor, que posteriorment entra a la canonada. Els principals elements estructurals del dispositiu són els col·lectors, el tambor i les canonades.
A més, hi ha un recipient amb aigua, que s'anomena espai d'aigua. Es forma un espai de vapor a sobre durant el funcionament del dispositiu. Estan separats per l'anomenat mirall d'evaporació.
Es poden instal·lar equips addicionals dissenyats per a la separació de vapor dins de l'espai de vapor. El funcionament de la caldera es basa en el principi d'intercanvi de calor entre els gasos de combustió, l'aigua i el vapor.
Hi ha dos tipus de dispositius d'escalfament de vapor: tub de foc i tub d'aigua. En el primer cas, els gasos escalfats es mouen dins d'una canonada col·locada dins d'un recipient d'aigua.
Donen calor al líquid, que arriba a un punt d'ebullició. Les varietats de tubs d'aigua funcionen de manera lleugerament diferent. Aquí, l'aigua es mou a través de canonades col·locades dins de la cambra amb gasos de combustió. S'escalfa i bull.
L'aigua i el vapor dins de la caldera es poden moure amb força o naturalment. En el primer cas, s'inclou una bomba en el disseny, en el segon, s'utilitza la diferència de densitats d'aigua i vapor.
Tots els tipus de calderes de vapor utilitzen aproximadament el mateix principi de convertir l'aigua en vapor:
- El líquid preparat es subministra a un dipòsit situat a la part superior de la caldera.
- Des d'aquí l'aigua flueix per canonades cap al col·lector.
- El líquid del col·lector puja al tambor superior, passant per la zona de calefacció.
- A l'interior de la canonada amb aigua, com a resultat de l'escalfament, es forma vapor, que puja.
- El vapor, si cal, es fa passar per un separador, on es separa de l'aigua. Després d'això, entra a la línia de vapor.
Una caldera de vapor pot utilitzar una gran varietat de combustibles. En funció d'això, es fan alguns canvis en el seu disseny. Toquen la cambra de combustió. Per al combustible sòlid s'instal·la una reixa sobre la qual es col·loca carbó, llenya, etc.
S'utilitzen cremadors especials per a combustibles líquids i gasosos. També hi ha opcions pràctiques de combinació.
En funció de la zona d'escalfament, es selecciona la potència de la caldera.
Això es pot fer en funció dels valors mitjans:
- 25 kW per a edificis de fins a 200 metres quadrats. m;
- 30 kW per a cases amb una superfície de 200 a 300 metres quadrats. m;
- 35-60 kW per a edificis de 300 a 600 metres quadrats. m.
Si es necessiten dades més precises, utilitzeu el mètode de càlcul estàndard, on per cada 10 metres quadrats. els comptadors representen 1 kW de potència de l'equip. No hem d'oblidar que la fórmula s'utilitza per a cases amb una alçada de sostre de 2,7 m o menys.
Per als edificis més alts, s'ha de prendre més energia. En triar una caldera, s'ha de prestar especial atenció a la seva certificació. Qualsevol sistema de calefacció de vapor és potencialment perillós, per la qual cosa és obligatori provar l'equip.
Tubs de calefacció i radiadors
La temperatura del refrigerant en els sistemes de vapor oscil·la entre els 100 i els 130 °C, que és molt superior a la dels sistemes líquids, on oscil·la entre els 70 i els 90 °C. Per tant, no es recomana utilitzar equips similars per organitzar sistemes.
En primer lloc, això s'aplica a les canonades de metall-plàstic i de polipropilè. Les temperatures màximes de funcionament d'aquests materials varien entre els 90-100 °C, per la qual cosa el seu ús està totalment prohibit.
Per a les canonades principals dels sistemes de vapor, normalment s'utilitzen tres tipus de canonades. L'opció més barata és l'acer. Poden suportar fàcilment temperatures de 130 °C, que és més que suficient, i són bastant duradores.
Tanmateix, el condensat format a l'interior de les peces destrueix ràpidament les canonades, ja que l'acer és susceptible a la corrosió, i l'entorn agressiu format pel vapor només augmenta aquest inconvenient.
Un altre desavantatge dels elements d'acer és la necessitat de connexió per soldadura, que requereix molt esforç i temps. Les canonades d'acer galvanitzat són molt més resistents a la corrosió. També resisteixen bé les altes temperatures.
Normalment s'utilitza el mètode roscat per connectar-los, la qual cosa simplifica molt el procés. El principal desavantatge de les canonades galvanitzades és el seu alt cost.
Es considera l'opció ideal canonades de coure. El material pot suportar altes temperatures, és bastant plàstic i alhora durador i no és susceptible a la corrosió. La soldadura s'utilitza per connectar peces de coure.
Les canonades de coure són molt duradores i resistents, però el seu cost és molt elevat. Així, l'opció més acceptable quant a qualitat i preu són les canonades d'acer amb recobriment anticorrosió o galvanitzats.
Els radiadors per a sistemes de vapor es seleccionen en funció de la força. És important que suportin altes temperatures i siguin resistents a la corrosió. En base a això, la millor opció es pot considerar massiva bateries de ferro colat, el pitjor - panell d'acer.
Donada l'alta eficiència del sistema, en alguns casos és força acceptable utilitzar tubs d'acer amb aletes.
Unitat d'instrumentació
El sistema de calefacció per vapor es caracteritza per un major risc d'emergència, per la qual cosa és obligatòria la presència de dispositius de control. La pressió al sistema es controla i, si cal, es normalitza. Per a aquests propòsits s'acostuma a utilitzar una caixa de canvis.
El dispositiu està equipat amb una vàlvula a través de la qual s'elimina l'excés de vapor del sistema. Per a instal·lacions potents, pot ser que es necessiti no una, sinó diverses d'aquestes vàlvules.
Tipus de sistemes de calefacció
A la pràctica, podeu trobar un nombre bastant gran de variacions de calefacció de vapor. Segons el nombre de canonades, es distingeixen els tipus de sistemes de vapor d'un i dos tubs. En el primer cas, el vapor es mou contínuament per la canonada.
En la primera part del seu trajecte, desprèn calor a les bateries i gradualment es converteix en un estat líquid. Després es mou com el condensat. Per evitar obstacles en el camí del refrigerant, el diàmetre de la canonada ha de ser prou gran.
Un desavantatge important d'un sistema d'un sol tub és la diferència de calefacció dels radiadors. Els situats més a prop de la caldera s'escalfen més. Els més llunyans són més petits. Però aquesta diferència només es notarà en edificis grans. EN sistemes de dues canonades el vapor es mou per una canonada, el condensat surt per una altra. D'aquesta manera és possible igualar la temperatura en tots els radiadors.
Però al mateix temps, el consum de canonades augmenta significativament. Igual que l'aigua, la calefacció de vapor pot ser de circuit simple o doble. En el primer cas, el sistema només s'utilitza per a la calefacció d'espais, en el segon, també per escalfar aigua per a necessitats domèstiques. La disposició de la calefacció també és diferent.
Es practiquen tres opcions:
- Amb cablejat superior. La línia de vapor principal es col·loca per sobre dels dispositius de calefacció i les canonades van des d'ella fins als radiadors. Encara més avall, prop del terra, es col·loca una canonada de condensació. El sistema és el més estable i el més fàcil d'implementar.
- Amb cablejat inferior. La línia principal es troba a sota dels dispositius de calefacció de vapor. Com a resultat, el vapor es mou per la mateixa canonada, que ha de ser una mica més gran de l'habitual en diàmetre, en una direcció, i condensar en la direcció oposada. Això provoca un cop d'ariet i la despresurització de l'estructura.
- Amb cablejat mixt. El tub de vapor està muntat lleugerament per sobre del nivell dels radiadors. Tota la resta és igual que en un sistema amb cablejat superior, gràcies al qual és possible conservar tots els seus avantatges.El principal desavantatge és l'alt risc de lesions a causa del fàcil accés a les canonades calentes.
Quan organitzeu un esquema amb compulsió natural, heu de recordar que la canonada de vapor s'instal·la amb una lleugera inclinació en la direcció del moviment del vapor i la canonada de condensat - condensat.
El pendent ha de ser de 0,01 a 0,005, és a dir. Per a cada metre lineal de branca horitzontal hi hauria d'haver 1,0 - 0,5 cm de pendent. La posició inclinada de les canonades de vapor i condensat eliminarà el soroll del vapor que passa per les canonades i garantirà el drenatge lliure del condensat.
Segons el nivell de pressió interna del sistema, hi ha dos tipus principals:
- El buit. Se suposa que el sistema està completament segellat, dins del qual s'instal·la una bomba especial per crear un buit. Com a resultat, el vapor es condensa a temperatures més baixes, cosa que fa que aquest sistema sigui relativament segur.
- Atmosfèric. La pressió dins del circuit supera la pressió atmosfèrica diverses vegades. En cas d'accident això és extremadament perillós. A més, els radiadors que funcionen en aquest sistema s'escalfen a temperatures molt elevades.
Hi ha moltes opcions per organitzar la calefacció de vapor, de manera que tothom pot triar la millor opció per a la seva llar, tenint en compte totes les característiques de l'edifici.
Com equipar una sala de calderes?
Una caldera de vapor que funcioni amb qualsevol combustible s'ha d'instal·lar només en una habitació especialment habilitada per a aquesta finalitat.
Els estàndards desenvolupats per a aparells de vapor estàndard amb una pressió de fins a 0,07 MPa, que produeixen vapor a una temperatura de 120-130 °C, proporcionen una sèrie de requisits per a aquestes calderes:
- la distància de les parets al dispositiu de calefacció no pot ser inferior a 100 cm;
- l'alçada de l'habitació ha de ser d'almenys 220 cm;
- el nivell mínim de resistència al foc de les portes és de 30 minuts, parets - 75 minuts;
- disponibilitat de ventilació d'alta qualitat;
- la presència de portes i finestres que donen al carrer.
La sala de calderes està millor equipada habitació separada, però també es permet dividir una habitació adequada. L'interior ha d'estar acabat amb materials no combustibles. Les rajoles de ceràmica són les més adequades per a aquests propòsits.
Preparant-se per instal·lar un sistema de vapor
Per fer una calefacció de vapor correctament, cal començar preparant el projecte. El seu desenvolupament és una tasca complexa, que es resol millor per especialistes. Hi ha moltes coses que cal tenir en compte en el projecte acabat.
En primer lloc, es calculen les càrregues tèrmiques a cadascun dels locals i al conjunt de l'edifici. Es selecciona la font de vapor i es determina el mecanisme i el grau d'automatització del sistema.
A més, s'ha de determinar el consum de vapor, en funció d'això, es selecciona l'equip i l'esquema per al seu ús. Un cop el projecte estigui llest, podeu començar a elaborar un pla d'instal·lació.
Per completar-lo, necessitareu un plànol de l'edifici en el qual estiguin marcades les ubicacions dels equips. Normalment comencen amb la caldera. La seva ubicació està determinada. Si el sistema té circulació natural, la caldera ha d'estar per sota del nivell de les bateries.
En aquest cas, normalment es baixa al soterrani o al soterrani, de manera que la condensació pot drenar-se al dispositiu per si sola. A continuació, la disposició de tot el sistema de calefacció s'aplica al pla de la casa. A més, s'anota tots els equips necessaris.
Els experts aconsellen realitzar aquesta operació directament "al lloc", sent a la sala on s'ubicarà l'equip. Aquesta és l'única manera de notar i tenir en compte totes les cornisas i obstacles que has de recórrer.
Totes les transicions i els angles s'han de marcar al diagrama. Un cop finalitzat, podeu procedir a calcular la quantitat de material necessària per a la seva implementació. Un cop més, val la pena parar atenció a la importància d'escollir l'equip adequat.
El sistema de vapor és potencialment perillós, per la qual cosa no hauríeu de escatimar materials i equips. Tot ha de ser d'alta qualitat i certificat, en cas contrari no es poden evitar problemes greus.
Tecnologia d'instal·lació de calefacció de vapor
Els treballs s'inicien amb la instal·lació d'una caldera de calefacció. Es munta en una habitació prèviament preparada sobre una base de formigó. En alguns casos, es prepara una base petita separada per a l'equip.
El dispositiu s'instal·la a la base estrictament horitzontalment, la correcció es comprova pel nivell de l'edifici. Qualsevol error detectat es corregeix immediatament.
La caldera situada a la base està connectada al sistema d'eliminació de gasos d'escapament. La connexió ha de ser forta i completament segellada.
La següent etapa és penjar els radiadors.Per fer-ho, als llocs indicats al diagrama d'instal·lació, s'introdueixen ganxos especials a la paret, a les quals s'uneixen les bateries. Si es pretén utilitzar canonades amb aletes, llavors es fixen.
Es comprova la força dels emissors de calor. A continuació, podeu començar a organitzar el tanc d'expansió. Es fixa al punt més alt a poca distància de la caldera de calefacció, el millor és que aquesta distància sigui la més mínima possible.
Ara podeu instal·lar un grup de dispositius de control. S'instal·len a la sortida de la caldera. Com a mínim, s'hauria d'ubicar aquí un manòmetre i una vàlvula d'alleujament.
Tots els equips instal·lats estan connectats entre si per canonades. El mètode de connexió depèn del material del qual estan fets. En qualsevol cas, heu de comprovar acuradament la correcció i la fiabilitat de les connexions realitzades.
Per a sistemes oberts, s'instal·la un dipòsit de recollida de condensats al final de la línia i es munta una bomba. La canonada que va d'ella a l'aparell de calefacció ha de tenir un diàmetre més petit que la resta de canonades.
La caldera de vapor està connectada al circuit de calefacció. En aquest cas, s'han d'instal·lar totes les vàlvules de tancament i filtres necessaris, que atraparan les grans partícules de brutícia que puguin contenir l'aigua.
Si l'equip funciona amb gas, la línia de combustible està connectada. En aquest cas, està prohibit utilitzar mànegues flexibles, només mànegues rígides.
A continuació, podeu fer una prova d'execució. Per fer-ho, s'aboca aigua al circuit, després de la qual cosa es posa en funcionament l'equip. Primer a la temperatura mínima de funcionament, després augmentar-la gradualment, mentre es controla el funcionament correcte i la integritat del sistema.
Si s'identifiquen els més mínims defectes, l'equip s'atura i s'eliminen totes les disfuncions en el seu funcionament.
Conclusions i vídeo útil sobre el tema
Com convertir un forn en una caldera de vapor:
Principi de funcionament d'una caldera de vapor:
Calefacció de vapor casolana:
La calefacció de vapor és una manera molt senzilla i econòmica d'escalfar una llar. Molts se senten atrets per la seva mínima pèrdua de calor, l'alta eficiència i els baixos costos operatius.
Tanmateix, cal recordar que l'escalfament del vapor és potencialment perillós i una emergència en aquest cas pot provocar lesions greus. Per tant, el seu càlcul i disposició s'han de prendre seriosament.
Després de llegir el material, tens alguna pregunta i t'agradaria que se'ls respongués? Si us plau, deixeu els vostres comentaris al bloc següent, compartiu la vostra experiència en l'organització de la calefacció de vapor i participeu en la discussió del tema.
Tot i que aquest sistema de calefacció és bastant rar, recentment vaig decidir instal·lar-lo a la meva casa rural i no em vaig penedir. En primer lloc, és molt convenient, ja que les habitacions s'escalfen molt més ràpidament que amb l'escalfament d'aigua. En segon lloc, no és car, els costos d'instal·lació són mínims i els estalvis en el futur són notables.Per a una residència d'estiu, aquesta és la millor opció, ja que drenar el condensat del sistema per a la seva conservació és molt més fàcil i ràpid que preparar el circuit d'aigua per "hivernar".
No és per res que la calefacció de vapor ja s'hagi abandonat a tot el món. Aquesta no és la solució òptima. A més, és car i perillós.