Паровое отопления на дровах в частном доме: принцип работы, схемы, монтаж и сборка

Паровое отопления на дровах в частном доме встречается нечасто. Причины две – температура теплоносителя, в данном случае пара, должна быть не меньше +130℃, а давление внутри системы отопления – не ниже 3 бар.

Создать такие условия непросто. К тому же есть определенные требования к самой системе отопления и материалам, из которых она собирается.

Как устроено паровое отопление на дровах в частном доме

Сам принцип работы парового отопления ничем от водяной схемы не отличается – база у них одна. Только вместо горячей воды по сети движется пар. При этом он, попадая внутрь радиаторов, начинает конденсировать (переходить в жидкое состояние). Этот переход сопровождается выбросом большой тепловой энергии.

И если сам пар имеет температуру +130℃, то в процессе конденсации температура увеличивается до +150℃. Это высокий показатель для отопления частных домов. Чем выше температура пара, тем больше давление, под которым оно перемещается по отопительной сети. И тем большим нагрузкам подвергаются все элементы и компоненты системы.

В радиаторах отопления пар полностью не переходит в воду. Поэтому по обратному контуру к котлу движется пароводяная смесь. Негативная составляющая этой смеси заключается в том, что она, проходя через обратный контур с большим давлением, начинает опять закипать. Это приводит к гидравлическим ударам. Последние – это высокая нагрузка на всю систему отопления частного дома. Особенно на стыки узлов и блоков, где может произойти разгерметизация.

Поэтому паровому отоплению на дровах в частном доме предъявляются достаточно жесткие требования:

1. В первую очередь надо позаботиться о том, чтобы разделить паровую смесь на составляющие – пар и воду, поэтому в каждый контур нужно врезать конденсатоотводчик.
2. Пластиковые и медные трубы в системе парового отопления не используются, только стальные и только бесшовные.
3. Соединения элементов, блоков и узлов производится газосваркой или при помощи фланцев. Никаких муфт и резьбы, которые не выдержат нескольких дней жесткой эксплуатации.
4. Запорная арматура тоже должны быть только той, которая может работать с паром.

Отталкиваясь от требований, можно обозначить минусы и плюсы парового отопления в частном доме на дровах или другом виде топлива.

Преимущества

Температура теплоносителя высокая, поэтому:

1. Паровое отопления на дровах – это быстрый прогрев частного дома.
2. Можно устанавливать в комнатах радиаторы небольшого размера, потому что интенсивность их отдачи тепловой энергии высокая.

На этом достоинства и заканчиваются. Все остальное – недостатки.

Недостатки

Первое – это серьезная негативная сторона парового отопления в частных домах – высокая температура радиаторов. Дотронулись до них – ту же обожглись. Теперь другие чисто конструктивные, эксплуатационные и технологические минусы:

1. Для прохождения пара по отоплению нужны трубы большего диаметра, чем если теплоносителем была бы вода.
2. Сложная сборка и монтаж.
3. Своими руками лучше не делать – небольшая ошибка может привести к большим проблемам.
4. Для создания пара простая вода из водопровода не подойдет. Нужна чистая жидкость без солей и минералов. Потому нужно организовать водоподготовку, что влетит в копеечку.
5. Для сборки конденсата требуется установить отдельный бак.
6. Изготовленный своими руками паровой котел – огромный риск для здоровья, жизни и имущества.
7. Контролировать температуру в частном доме в автоматическом режиме невозможно, все делается вручную – добавить дрова в топку или нет.
8. Просто так провести монтаж и начать эксплуатировать паровое отопления в частном доме нельзя – нужно получить разрешение у соответствующих государственных надзорных органов.

При всем при этом – это дорогое удовольствие. Один только монтаж с приобретением стальных труб и специальной запорной арматуры обойдется в кругленькую сумму. Не говоря уже о самом паровом котле.

Схемы реализации отопления на дровах в частном доме

Печное отопление на дровах в частных домах раньше использовалось часто и повсеместно. Сегодня оно уступает место другим видам отопительных сетей, где все чаще предпочтение отдается радиаторному. Причина проста – одна печь отапливает в частном доме 1-2 комнаты. На все помещения у нее мощности не хватает. Установленные по всем комнатам радиаторы отапливать весь дом. При этом источником тепла опять-таки может выступать одна печь.

Если говорить о реализации отопления частного дома на дровах, то используют 2 схемы – чисто печное и радиаторное. Как вписывается в эту схему отопление паровое – вопрос непростой. Дрова – топливо, которое при горении выделяет огромное количество тепловой энергии. То же самое можно сказать об угле. В этом плане природный газ им обоим уступает. Поэтому, говоря о паровом отопления в частном доме, надо учитывать, что топливо здесь будет использовано или дрова, или уголь. Первый по цене предпочтительнее. К тому же дрова – топливо, которое присутствует во всех регионах (оно не дефицит).

Теперь о схеме реализации. Радиаторное отопление частного дома может быть одно- или двухтрубным. В случае с паром лучше использовать последний вариант. Все дело в самом теплоносителе, который преобразуется из одной среды в другую. И здесь важно, чтобы конденсат не мешал пару. Поэтому нужно собрать систему так, чтобы по контуру подачи перемещался пар, по контуру обратки конденсат. Так 2 среды не будут контактировать между собой.

Если отапливаемая площадь частного дома небольшая – не более 80 м² – то можно использовать однотрубное отопление. Но здесь надо четко понимать, что первый от печи или котла радиатор будет сильно горячим, последний с более низкой температурой. И отрегулировать распределение теплоносителя будет невозможно, потому что циркуляционный насос в систему парового отопления на дровах не установить.

Пошаговая инструкция

Сделать своими руками паровое отопление на дровах в частном доме можно, если владеть навыками работы с газосваркой. Допустимо соединительные стыки варить и электросваркой, но для этого нужно быть мастером высокой квалификации.

Но нет в продаже котлов, работающих на дровах, которые вырабатывают пар. Все предложения касаются только водяного отопления. Поэтому агрегат, который будет вырабатывать пар, придется делать самостоятельно. И здесь можно использовать стандартную печь – металлическую или возведенную из кирпича.

Необходимые материалы и инструменты

Перед тем как сделать паровое отопление на дровах в частном доме, нужно подготовиться. Из материалов нужны будут:

1. Бесшовная труба из углеродистой стали. Можно использовать и другие бесшовные аналоги, например, легированные, но углеродистая по техническим характеристикам им не уступает. А вот цена ниже. Единственное предупреждение – ее нельзя использовать в отопительных сетях с давлением пара выше 6 атм. В частном доме такого давления нет. Толщина стенки – 5,5 мм минимум.
2. Отводы и другие фитинги из той же стали, но с большей толщиною стенки. Потому что на них воздействуют большие нагрузки.
3. Запорная арматура для парового отопления на дровах. Изготавливается из нержавеющей стали. Способ соединения в основном фланцевый.
4. Бак для конденсата. Лучше тоже приобрести готовую емкость из нержавеющей стали. Можно б/у. Можно изготовить своими руками из листа нержавейки. Но проще купить.
5. Радиаторы и кронштейны, на которые они будут монтироваться.

Из инструментов потребуются:

• газосварочный аппарат;
• сварочная проволока;
• молоток;
• дрель или перфоратор;
• рулетка, строительный уровень;
• болгарка, отрезной и шлифовальный круг.

Монтаж и сборка

Перед тем как начать монтаж парового отопления в частном доме на дровах, нужно составить схему расположения всех элементов системы. Это радиаторы, печь, бак для сборки конденсата, трубы и запорной арматуры.

Так как паровая система является часто самотечной, то бак и печь должны располагаться ниже радиаторов, особенно ниже обратного контура. При этом емкость для конденсата должна располагаться выше теплообменника внутри печки. Если последнее соответствие невозможно, тогда между двумя узлами устанавливается насос, который будет перекачивать конденсат из бака в теплообменник.

Если за основу нагревательного оборудования была выбрана печь в частном доме, работающая на дровах, то для нее нужно своими руками изготовить теплообменник. Это устройство, в котором вода будет превращаться в пар.

Здесь надо учитывать один момент – чем больше площадь соприкосновения воды с огнем, тем быстрее и в большем количестве будет образовываться пар. Поэтому существует несколько разновидностей конструкций теплообменников. Самый простой – спираль. Но тут возникает сложность в изготовлении, потому что толстостенную трубу свернуть в спираль дома без специального оборудования практически невозможно.

Поэтому для парового отопления на дровах в частных домах выбираются другие конструкции. Одна из них показана на фото ниже. Обратите внимание на большое количество трубных элементов. Чем их больше, тем эффективнее происходит преобразование воды в пар. При этом огонь в печи от дров должен охватывать всю конструкцию. Нельзя допускать, чтобы какая-то часть интенсивно не нагревалась.

Готовый теплообменник надо проверить на герметичность стыков. Есть 2 способа:

1. Залить внутрь воду и создать давление насосом 3-5 атм, закрыв противоположный патрубок герметично.
2. Залить внутрь керосин – эта горючая жидкость найдет для своего выхода даже микронное отверстие.

Любой проявивший себя дефект надо исправить. В таком техническом состоянии теплообменник устанавливать в систему парового отопления нельзя.

Если все дефекты и изъяны исправлены, или они не были найдены, то теплообменник устанавливается в печь с выводом трубных патрубков за ее пределы. Далее проводится монтаж радиаторов. Их распределяют по комнатам частного дома, где устанавливают на одном уровне.

Монтаж производится четко по горизонтали, для чего используется строительный уровень. Установка на кронштейны, которые сами монтируются к стене на саморезы и пластиковые дюбели. Можно использовать дюбели металлические.

Далее производится обвязка установленных блоков. Радиаторы между собой и нагревательным оборудованием соединяются стальными трубами. Так как пар движется по подающему контуру под давлением, то выверять уклон труб подачи не надо. Здесь важнее учитывать их расположение в плане декоративного наполнения комнаты частного дома. Идеально – их не должно быть видно, что получается не всегда.

Трубы обратного контура надо будет уложить под наклоном – 2-3 мм на 1 м длины контура. Например, если длина участка обратки равна 3 м, значит, один ее конец будет располагаться выше другого на расстоянии: 3х3=9 мм.

Теперь о сварке. Это важный момент, от которого зависит качеств сварных швов – прослужат они долго или нет. Здесь нужно строго соблюдать правила проведения газосварочных работ:

1. Торцы труб перед сваркой подготавливаются – подрезаются их кромки. Формируются фаски.
2. Торцы обезжириваются.
3. Соединение проводится строго по оси – никакого смещения относительно друг друга.
4. Сварку лучше проводить за один проход. Если не получается, то с нахлестом верхнего шва ни нижний.

Если используется фланцевое соединение частей парового отопления на дровах, то фланцы к трубам привариваются точно также. Учитываются все требования газосварочных работ при соединении толстостенных труб. Для фланцевого соединения потребуется паранит, из которого надо будет вырезать прокладки. Можно последние приобрести в строительном магазине с учетом диаметра фланца.

Устройство разводки в частном доме

Двухтрубная система разводки – это 2 контура. Подающий лучше располагать в чердачном помещении частного дома. Оттуда трубы спускаются вертикально до радиаторов, для чего в перекрытии дома надо будет сделать отверстия.

Обратка, наоборот, прокладывается по полу или утапливается в него. Можно провести внутри подвального помещения, куда устанавливается и печь с теплообменником. Труба обратного контура прокладывается под радиаторами, патрубки которых будут врезаться в нее через тройники.

На некоторых участках провести сварку будет сложно. Поэтому для проведения работ требуется профессионал с высокой квалификацией. Здесь не подойдет домашний мастер.

Теперь, что касается радиаторов отопления. В системе с паром лучше использовать регистры, изготовленные из тех же труб, что и разводка.

Не надо искать в магазинах радиаторы, которые могут выдержать давление и температуру пара. Сразу нужно изготавливать их своими руками. Здесь большое количество конструктивных вариаций, можно за основу взять любую.

Нельзя забывать о том, что паровое отопление на дровах может работать эффективно только в том случае, если правильно организован отвод продуктов сгорания топлива – это сажа, дым и угарные газы.

Требования к дымоходу:

1. Строгое вертикальное расположение.
2. Если по каким-то причинам надо изменить направленность дымоходной трубы, то наклоненная или горизонтальная его часть не должна быть длиннее 1 м.
3. В конструкции может присутствовать не более 3-х отводов.
4. Чистить от сажи надо не менее одного раза за отопительный сезон – обычно это делают или до, или после, потому что дрова – это большое количество сажи.

Чем паровое отопление частного дома отличается от водяного

Основное отличие в теплоносителе. Соответственно – в температуре и давлении. Отсюда выбор материалов и режима эксплуатации. И если в системе водяного отопления можно использовать пластиковые трубы (дешевые), то в паровом только стальные бесшовные.

Для обогрева частного дома с помощью воды не обязательно греть ее по-максимуму. Есть возможность сэкономить дрова. С паровым отоплением этого не получится. Здесь дрова будут расходоваться быстро и в большом количестве.

К тому же дрова закладывать в топку в автоматическом режиме не получится. Поэтому присутствие здесь человека обязательно. И если интенсивность горения дров уменьшилась, тут же прекращается образование пара. Система прекращает выполнять свою работу. С водяным отоплением частного дома это не случается, особенно если в него вмонтирован циркуляционный насос.

И последнее – паровое отопления частного дома, основанное на дровах, дает возможность быстрого прогрева помещений и комнат строения. Особенно это выгодно в небольших дачах и коттеджах. И все же использовать в частных домах паровое отопление, тем более на дровах, – это неэкономично, малоэффективно, опасно. Последний критерий все чаще становится причиной, по которой паровое отопление уходит даже с производственных объектов, где пар вырабатывается для технологических нужд.

Хотелось бы услышать от читателей мнение по поводу парового отопления на дровах. Можно ли его использовать в частных домах или лучше отказаться в пользу другого вида? Может у кого-то есть опыт в этом деле – отзовитесь. Ждем комментариев.