Сложное устройство паровых котлов, а равно и слишком большая мощность таких агрегатов, ограничивают сферу их применения преимущественно промышленным и коммунальным сегментом рынка теплогенерирующего оборудования.
Причем в этих секторах у парогенерирующих котлов попросту нет конкурентов. Впрочем, некоторые «паровые» модели можно внедрить и в схему отопления частного дома, повысив ее производительность и эффективность.
Принцип работы парового котла
Паровой котел отопления – это мощный и производительный тепловой генератор, превосходящий «водяной» аналог практически по всем характеристикам.
При этом залогом подобного доминирования является сам принцип работы агрегата, заключающийся в следующем:
- Вода из бака в верхней части стекает в коллектор у основания котла.
- Из коллектора вода подается обратно в бак, проходя сквозь встроенный в топку трубчатый теплообменник.
- От перегретой в топке жидкости отделяется газообразная фракция с меньшей плотностью – пар, «собираемый» приемником, встроенным в верхний бак.
- Кипящая вода смешивается с пока еще холодной средой в баке, повышает ее температуру и «уходит» вниз – на коллектор, и далее – на теплообменник.
Проще говоря: условная «порция» воды циркулирует между баком и коллектором до тех пор, пока энергия топки не превратит всю жидкость в пар, подаваемый из приемника в напорную трубу котла.
То есть к потребителю уходит только разогретый теплоноситель, а «недозревшая» до состояния пара вода остается в котле, повышая температуру «возвращающегося» по обратке разводки конденсата. В итоге владелец такого оборудования может рассчитывать на целый ряд выгодных качеств и характеристик.
Преимущества и недостатки парогенерирующего оборудования
Эксплуатация паровых котлов, работающих на основе вышеописанного принципа действия, гарантирует владельцу отопительной системы следующий набор преимуществ:
- Быстрый прогрев обслуживаемого пространства – газообразный теплоноситель движется по разводке с большой скоростью, перенося от котла к батареям огромную «порцию» энергии.
- Экономию на напорном оборудовании – кипящая вода создает давление в паровом пространстве котла, обеспечивая достаточно сильное для циркуляции теплоносителя побуждение. Возврат конденсата в водное пространство агрегата обеспечивает сила гравитации.
- Экономию на топливе – генератор пара использует в своей работе любой вид топлива: от дешевых дров и газа до дорогого электричества и мазута. При этом схема работы обеспечивает максимально высокий КПД котла за счет повторного использования пока еще не вскипевшей воды.
К возможным недостаткам паровых теплогенерирующих установок относятся следующие факты:
- Высокое давление пара в паровом котле отопления, из-за которого понижается общий уровень безопасности установки. То есть, несмотря на всю надежность конструкции, при неосторожном обращении такой котел может попросту взорваться.
- Высокая температура теплоносителя, из-за которой систему отопления придется собирать на основе стальных труб, способных выдержать нагрев выше 100 градусов Цельсия.
Кроме того, необходимо упомянуть еще и потребность в частых ремонтах узлов парогенерирующего агрегата, разрушаемых вследствие постоянного контакта с горячими средами — теплоносителем, дымовыми газами, открытым огнем.
Типы паровых котлов
- Жаротрубная установка – устаревшая модель, предполагающая разогрев воды энергией «выхлопных» газов топки, движимых по трубчатым воздуховодам, которые монтируют прямо в водное пространство котла. Такие агрегаты нуждаются в слишком частом ремонте и не могут генерировать более 360 кВт тепловой мощности и 10 атмосфер давления в разводке. Но главный недостаток жаротрубного варианта – это склонность к перегреву, заканчивающаяся взрывом оборудования, и плохая управляемость процессом парообразования.
- Водотрубная установка – вполне современная модель, предполагающая разогрев циркулирующей в трубках теплообменника жидкости энергией сгоревших за его пределами газов. Проще говоря: в «камеру сгорания» такого котла погружают теплообменник из тугоплавкого металла, во внутреннюю полость которого заливают воду, вскипающую под действием жара топки. Такой котел не взорвется из-за небрежного обращения. Кроме того, подобная система настроена на режим максимального использования энергии сгоревшего топлива, что позволяет водотрубным котлам демонстрировать максимально высокий КПД.
- Прямоточная установка – промышленная версия водотрубной модели, применяемая в качестве генератора пара как на электростанциях, так и в коммунальном хозяйстве. От предшествующей модели этот вариант отличает наличие напорного оборудования, прокачивающего воду сквозь теплообменник с максимальной площадью поверхности. Причем по мере движения среды по контуру большая часть жидкости превращается в готовый для употребления пар. Такие установки будут работать и парогенерирующем, и в водогрейном режиме, обеспечивая любой уровень тепловой мощности и любое давление в разводке.
Паровое отопление частного дома – рекомендации по обустройству системы
Такую теплогенерирующую установку можно использовать только в том случае, если жилище удовлетворяет следующим требованиям:
- Огнестойкость основных конструкционных элементов строения – не менее 75 минут.
- Наличие оконных проемов в каждой комнате.
- Наличие работоспособной приточно-вытяжной вентиляции хотя бы однократного цикла.
- Высота потолков в строении – не мене 220 сантиметров.
- Наличие котельной или возможности поместить котел на удалении 100 сантиметров от стен и потолка.
Если ваш дом удовлетворяет этим требованиям, то вы можете перейти к процессу монтажа системы отопления, приняв во внимание следующие рекомендации:
- Разводка системы собирается только из металлических труб – стальных или медных.
- Оптимальная схема разводки – двухтрубная или, как вариант, коллекторная. Однотрубную разводку лучше оставить для водогрейного контура – она слишком сильно шумит.
- Мощность парового котла отопления побирается по классической пропорции – квадратный метр = 0,12 кВт или кубический метр = 0,041 кВт.
- Оптимальная разновидность батареи отопления – пластинчатый конвектор или биметаллический радиатор. А вот панельные батареи и чугунные радиаторы лучше не использовать. Первые не выдержат давления пара. Вторые демонстрируют не слишком высокую энергетическую эффективность.
- На небольшой площади в обратку системы придется врезать конденсатор – «сгуститель» пара, укомплектованный циркуляционным насосом. Поскольку «короткий» контур разводки не сможет обеспечить естественную конденсацию теплоносителя. При этом выделяемую конденсатором энергию можно использовать для косвенного нагрева бойлера системы горячего водоснабжения.
- В качестве герметика резьбовых стыков придется использовать теплостойкий материал, ведь температура пара доходит до 250 градусов Цельсия.
Схема монтажа котла, батарей и трубопроводов в этом случае не обличается от общепринятого варианта «обвязки» водогрейного котла.
