Sheme naprave za parno ogrevanje + primer izračuna parnega sistema

Lastniki zasebnih hiš se gotovo srečujejo z vprašanjem ogrevanja svojega bivališča. Vsak poskuša izbrati možnost, ki omogoča kakovostno ogrevanje prostora, pri tem pa porabi minimalno količino goriva.

Mnoge lastnike zasebnih nepremičnin in počitniških hiš pritegne shema parnega ogrevanja, pri kateri je para sposobna v nekaj minutah ogreti prostor. Preden se odločite za ureditev takšnega sistema, je treba preučiti značilnosti njegovega delovanja, primerjati vse prednosti in slabosti.

Pomagali vam bomo razumeti ta vprašanja. Prav tako bomo opisali različne sheme parnega ogrevanja, podali metodologijo izračuna in pravila za ureditev sistema.

Parno ogrevanje: sheme in značilnosti naprave

Brez ogrevalnega sistema je življenje v podeželski hiši v jesenskih, pomladnih in še posebej zimskih mesecih nemogoče. Pogosto za počitniške hiše in vikende, ki jih lastniki obiskujejo občasno, izberejo možnost parnega ogrevanja.

Sposobno je zagotoviti zelo hitro ogrevanje celotne hiše, kar bo prijetno razveselilo lastnika in njegove goste, ki so se odločili preživeti konec tedna na počitniški hiši.

Temeljne značilnosti ogrevanja s paro

Parno ogrevanje je priročno urediti v hišah, ki jih lastniki redko obiskujejo. Vse zahvaljujoč značilnostim toplotnega nosilca, ki kroži po ceveh. Gre za paro, ki nastane le med delovanjem ogrevalnega kotla.

Kadar namreč na dači ni nikogar in je zunaj mraz -15°C ali več, vam ni treba skrbeti, da bi cevi počile, kot v primeru vodnega toplotnega nosilca.

Stanovanjske hiše izgubljajo določeno količino toplote. Pri tem bo za njeno nadomestitev potrebna različna količina energije. Ta kazalnik je odvisen od regije bivanja (+)

Parno ogrevanje ima svoje prednosti:

• velika količina toplote, ki se sprošča pri kondenzaciji;
• potrebna bo manjša površina toplotnih sevalcev v prostoru;
• hiter zagon in zaustavitev sistema;
• prihranek pri stroških ogrevanja;
• odpornost proti zmrzali.

Kar se tiče količine toplote, ki se sprošča med kondenzacijo pare, ta večkrat presega toploto, ki jo oddaja segreta voda, ki kroži v ogrevalnem sistemu.

1 kg pare pri temperaturi 130°C ob kondenzaciji sprosti energijo, enako 2300 kJ/kg. Kar se tiče prostornine, kondenzat zavzame 400–1500-krat manj prostora kot enaka masa pare.

Za parno ogrevanje lahko uporabite bakrene cevi, če družinski proračun prenese njihovo visoko ceno

Ta lastnost omogoča uporabo cevi manjšega premera. V majhnih sobah lahko brez radiatorjev – toplote, ki jo seva cev, bo dovolj za njihovo ogrevanje.

Še ena značilnost – hitro segrevanje prostora. Priročno je, ko se za nekaj ur odpravite iz mesta, da vam ni treba dolgo ukvarjati z ogrevanjem. Prihranjeni čas lahko porabite za prijetnejša opravila, na primer za peko ražnjičev in daljše druženje s prijatelji.

Zaradi specifike toplotnega nosilca lahko uporabite cevi posebne konstrukcije – orebrenimi ali rebrastimi

Ko odhajate z dače v hladnem letnem času, vam ni treba izgubljati časa za konzervacijo ogrevalnega sistema, izpust vode in druge ukrepe, namenjene zaščiti sistema pred okvaro.

Če v parnem kotlu ni goriva, para ne prispe v parovod. Posledično v kondenzatovodu ni vode. Zato ne bo prišlo do težav z zmrzovanjem sistema.

Rebraste cevi so lahko izdelane v obliki registra, ki se uporablja namesto radiatorjev

Pomanjkljivosti parnega ogrevalnega sistema

Ogrevanje s paro ima poleg svojih prednosti tudi slabosti.

Prvič, visoka stopnja nevarnosti. To je posledica specifičnosti toplotnega nosilca.

Ko para pod tlakom teče po cevi:

• ob pretrganju parovoda lahko resno poškoduje človeka;
• ob naključnem dotiku površine cevi ali radiatorja lahko pride do opeklin;
• ob nepravilni uporabi zmogljive opreme lahko ta eksplodira.

Drugič, zapečenje prahu, ki pride na površino parovoda. Pod vplivom visoke temperature se delci prahu razgradijo. Produkti njihovega razpada negativno vplivajo na prebivalce hiše, še posebej, če so med njimi alergiki.

Za parovod je priročno uporabljati bakrene cevi. Toda delo z njimi je zahtevno – potrebne bodo veščine spajkanja ali strokovnjak na tem področju.

Tretjič, presušen zrak, ki ga morajo dihati vsi prebivalci bivališča. Za izboljšanje mikroklime v prostoru bo treba izbrati vlažilec zraka. To je dodaten strošek, ki ga je treba predvideti že v fazi načrtovanja ogrevalnega sistema.

Četrtič, temperature toplotnega nosilca preprosto ni mogoče po želji uravnavati in zmanjševati. Ta pomanjkljivost povzroča veliko težav pri uporabi sistema parnega ogrevanja v hišah s stalnim bivanjem.

Rešitev iz nastale situacije je polaganje več vej parovoda z naknadnim vključevanjem v delovanje po potrebi.

Dotikanje cevi parnega ogrevanja je nevarno – zlahka se lahko opečete.

Petič, uporabiti je treba posebno parno armaturo, namenjeno delu s paro. Enako velja za material cevi in ogrevalnih radiatorjev.

Upoštevati je treba, da bo življenjska doba kondenzatovoda bistveno krajša v primerjavi z vodnim ogrevanjem, kjer so nameščene povratne cevi iz istega materiala. To še posebej velja za suhe kondenzatne cevovode.

Šestič, poskrbeti je treba za ustrezno obdelavo sten. Papirnate tapete namreč nimajo potrebne stopnje toplotne odpornosti. Tukaj bo primeren cementni omet, pobarvan z ustrezno barvo.

Eden od toplotno odpornih materialov je azbestna plošča. Z njo lahko obložite stene, da bi zaščitili vnetljiv material pred vplivom visoke temperature parovoda.

Še ena zanimiva možnost – obdelava v slogu loft. Za to lahko notranjo površino stene, po kateri bo potekal parovod, obložite s toplotno odporno opeko. To ne bo ustvarilo le edinstvenega vzdušja, ampak bo tudi zaščitilo prebivalce pred vplivom vroče cevi na material sten.

Slog loft predvideva uporabo industrijskih atributov skupaj z razkošnimi kosi pohištva

Sedmič, potreba po opremi prostora za kotlovnico. Ni dovoljeno postaviti parnega kotla v bivalni sobi. To je zelo nevarno. Prostor za kotel mora biti opremljen s toplotno odpornimi materiali in dobro prezračen.

Med toplotno odpornimi materiali proizvajalci ponujajo veliko izbiro opeke. Lahko izberete želeno barvo in odtenek, ki se popolnoma vklopi v notranji prostor.

Sheme parnega ogrevanja

Različica ogrevanja, ki uporablja paro kot nosilec toplote, ima zelo različne sheme.

Razvrstiti jih je mogoče po naslednjih parametrih:

• tlaku v sistemu;
• načinu povezave z atmosfero;
• shemi povezave cevi;
• načinu vračanja kondenzata.

Tlak v delujočem sistemu parnega ogrevanja (PO) je lahko visok in nižji.

Glede na njegovo absolutno vrednost ločimo sisteme:

• nizkotlačni – manj kot 0,7 kgf/cm²;
• visokotlačni – več kot 0,7 kgf/cm²;
• vakuumsko-parni – manj kot 1 kgf/cm².

Prva možnost je priporočljiva za gospodinjsko uporabo. Posebni kotli, namenjeni parnemu ogrevanju, omogočajo izvedbo nizkotlačnega sistema v zasebni hiši ali na počitniški hišici. Delujejo lahko na različne vrste goriva – premog, drva, plin, kurilno olje.

Za parno kotlovnico je pomembno opremiti poseben prostor, da bi zaščitili vse družinske člane pred morebitnimi nevarnostmi.

Druga možnost je nevarna za uporabo v domačih pogojih. Za delo z visokotlačnimi sistemi so potrebna ustrezna znanja in specializacija. Če se nepripravljen mojster odloči sestaviti visokotlačno parno ogrevanje na svoji počitniški hišici, tvega, da v najboljšem primeru ostane brez nje.

Kotel, ki deluje pod visokim tlakom, se odlikuje po velikih dimenzijah in zelo visoki ceni. To varianto uporabljajo v industriji. Toda mnogi domači mojstri poskušajo eksperimentalno izvesti podobno napravo z lastnimi rokami. To varianto je izredno nevarno uporabljati v ogrevalnem sistemu.

Za hiše in vikende se uporabljajo gospodinjski kotli, ki proizvajajo paro. To so agregati nizkega tlaka (+)

Vakuumsko-parni sistem se od prvih dveh razlikuje po prisotnosti odzračevalnika in dodatne naprave, ki zagotavlja vakuumiranje celotnega notranjega prostora.

Glede na način povezave z atmosfero ločimo odprte in zaprte sheme parnega ogrevanja. V prvem primeru ima sistem povezavo z atmosfero – je odprt. V drugem pa je popolnoma izoliran pred vplivom atmosferskega tlaka in vstopom zraka iz okolice.

Enocevna shema za parno ogrevanje se ne razlikuje od vodnega sistema, razen v premeru cevovodov za paro in kondenzat

Glede na način poteka cevovodov so sheme parnega ogrevanja:

• horizontalne enocevne;
• vertikalne dvocevne.

Prve se praviloma uporabljajo v eno- in dvonadstropnih hišah ter objektih z višino stropa do 2,7 m in površino do 80 m², kjer temperature ni treba regulirati. Druge so bolj primerne za izvedbo sistema parnega ogrevanja v stavbah s 3 in več nadstropji.

Dvocevna shema je učinkovita v hišah z velikim številom nadstropij in veliko ogrevano površino

Poleg tega se sistemi parnega ogrevanja lahko montirajo:

• z zgornjim, srednjim ali spodnjim razvodom;
• z mokrim ali suhim cevovodom za pretok kondenzata;
• s slepim ali sočasnim gibanjem tako pare kot kondenzata.

Način vračanja kondenzata omogoča ločitev zaprte in odprte sheme. V prvem primeru se voda, nastala med kondenzacijo, gravitacijsko usmerja v kotel. V tem primeru je treba obvezno upoštevati priporočeni naklon parovodov in kondenzatovodov – od 1,0 do 0,5 cm naklona na 1 tekoči meter.

Poleg tega je treba naklon pravilno narediti v smeri gibanja pare za parovod in v smeri gibanja kondenzata za povratno cev. Sam kotel mora biti pri takšni shemi obvezno nameščen pod nivojem povratnega cevovoda.

Shema naprave parne kotlovnice pri odprtih omrežjih predvideva uporabo dopolnilne vode s pomočjo črpalk. Pojasnila: 1 – omrežna črpalka, 2 – dopolnilna črpalka, 3 – rezervoar za vodo, 4 – regulator tlaka, 5 – črpalka za surovo vodo, 6 – hladilnik, 7 – grelnik vode, 8 – filter, 9 – kondenzatni rezervoar, 10 – kondenzatna črpalka, 11 – grelnik prečiščene vode, 12 – deaerator, 13 – separator pare, 14 – napajalna črpalka, 15 – parni kotel, 16 – redukcijsko-hladilna naprava, 17 – grelnik omrežne vode, 18 – hladilnik kondenzata grelnikov omrežne vode (+)

V shemi odprtega sistema parnega ogrevanja je posebna posoda za zbiranje kondenzata – rezervoar. Iz njega se s pomočjo črpalke tekočina lahko usmerja v kotel ali odstranjuje iz ogrevalnega sistema. V drugem primeru je treba zagotoviti stalno dopolnjevanje kotla s svežo vodo za neprekinjeno tvorbo pare.

Za podeželsko hišo je bolje izbrati shemo zaprtega parnega ogrevanja z zgornjim razvodom in mokrim kondenzatovodom, tj. celotni kanal je napolnjen z vodo. Za odprte sheme se uporablja različica suhega cevovoda za gibanje kondenzata, ki je delno napolnjen s kondenzatom.

Premere cevovoda za zbiranje in gibanje kondenzata lahko izberete z uporabo referenčnih informacij za projektante (+)

Kako pravilno izračunati parni sistem

Ko se odločite za parni sistem, morate pripraviti projekt njegove postavitve v stavbi in opraviti predhodne izračune.

Obstajata dve možnosti.

• opraviti izračun glavnih komponent parnega ogrevanja z lastnimi močmi;
• poiskati pomoč strokovnjaka – projektanta.

Drugi način reševanja tega vprašanja je najbolj zaželen. Le specialist, ki ima za seboj vsaj en uspešno izveden projekt ureditve ogrevalnega sistema, lahko upošteva vse želje lastnika, ne da bi pozabil na normativne zahteve.

Če ni možnosti ali želje po obisku projektanta, lahko začnete s samostojnim izračunom parnega ogrevalnega sistema. Uporabite lahko normative in koristna priporočila iz strokovne literature, na primer iz priročnika za projektante.

Za izračun morate vzeti načrt svoje hiše in izračunati površino, ki jo je treba ogrevati. Nato označite mesta namestitve radiatorjev ogrevanja.

Pri parnem ogrevanju se namesto radiatorjev pogosto uporabljajo registri, izdelani iz pocinkanih ali rebrastih cevi. Lahko imajo oblikovno zasnovo

Radiatorje izbiramo glede na zahtevano moč. Poleg tega je pomembno upoštevati tehnične značilnosti izbranega aparata – ta mora prenesti obremenitev pri delu s paro.

Litoželeznih radiatorjev raje ne uporabljajte v ureditvi parnega ogrevanja redko obiskane vikendice. Ko dlje časa stojijo hladni, morda ne prenesejo nenadnega segrevanja in počijo.

Dolžino cevovodov za paro in kondenzat je najbolje izračunati, ko ste v samem prostoru. Tako lažje načrtujete višino njihovega polaganja in mesta namestitve radiatorjev, če bodo potrebni.

Za parno ogrevanje lahko uporabite kovinske cevi iz pocinkanega jekla ali bakra

Ko izračunate potrebno število tekočih metrov cevi, ne pozabite na parne armature – ventile, T-kose, po potrebi – odvodnike kondenzata, črpalko.

Za določitev moči parnega kotla je treba izračunati prostornino vseh ogrevanih prostorov in to številko pomnožiti s kazalnikom potrebne količine energije za ogrevanje 1 m³. Ta kazalnik je odvisen od regije bivanja. Tako za evropski del znaša kazalnik 40 W.

Moč kotla lahko izračunamo za 3-sobno hišo z višino stropa 2,6 m.

Najprej je treba izračunati površino posameznih prostorov:

• 1. soba: 5*2,95=14,75 m²;
• 2. soba: 3*2,45=7,35 m²;
• 3. soba: 2*5,4=10,8 m².

Nato je treba izračunati prostornino celotne hiše: 14,75*2,6+7,35*2,6+10,8*2,6= 38,09+19,11+28,08= 57,02 m³.

Zdaj je treba dobljeno prostornino pomnožiti s potrebami po toploti: 57,02*40 W=2288 W. Dobljeni vrednosti je treba dodati rezervo moči najmanj 20%: 2288*1,2=2745,6 W ali približno 3 kW.

Drugi način določanja moči – po površini. Pogojno se sprejme, da za ogrevanje vsakih 10 m² potrebujemo 1 kW moči kotla + 30% rezerve, če višina stropa ne presega dovoljene ravni do 2,7 m.

Poleg tega je treba kupiti agregat, ki za 20–30% presega izračunano velikost moči. V praksi strokovnjaki svetujejo, da vzamete kotel, ki je vsaj 30% močnejši, da ne deluje na mejo svojih zmogljivosti.

Za parno ogrevanje lahko uporabite samo certificiran agregat. Vzeti doma narejen kotel je zelo nevarno – lahko se resno poškodujete ob njegovi eksploziji.

Parni kotel je treba izbrati pri preizkušenem proizvajalcu. Naprava mora imeti certifikat kakovosti in garancijo tovarne, ki ga je izdala. Parni kotel je treba obvezno opremiti z varnostnim ventilom. Prav tako bodo potrebne naprave za nadzor temperature in tlaka ter reduktor za normalizacijo tlaka, če bo to potrebno.

Napake pri nameščanju ogrevanja s paro

Pri nameščanju individualnega ogrevanja se je treba natančno seznaniti z obstoječimi možnostmi.

Za svoje domovanje je vredno izbrati najprimernejšo možnost, da bi v nadaljevanju dosegli:

• varčno porabo goriva;
• učinkovito ogrevanje;
• enostavno vzdrževanje sistema;
• dolgo življenjsko dobo opreme.

Če se med vsemi možnostmi ogrevanja odločimo za parno, je pomembno poskušati preprečiti napake, ki jih lahko naredimo pri njegovi namestitvi.

Prvič, lastniki hiš pogosto menijo, da je voda toplotni nosilec v sistemu. To ne drži. Pri parnem ogrevanju bo po ceveh in radiatorjih krožila prav para.

Na podlagi tega je treba pravilno izbrati material armature, ki bo v stiku s paro in vodo, ki nastane pri kondenzaciji.

Da bi se izognili opeklinam pri uporabi parnega ogrevanja, je bolje predvideti zaščito na radiatorjih.

Drugič, že v fazi načrtovanja ogrevalnega sistema pozabijo predvideti zaščito na radiatorje in cevi. Para, ki se premika po parovodu, ima temperaturo od 100 °C. Ta precej močno segreje vse konstrukcijske elemente, kar predstavlja nevarnost za prebivalce hiše / vikenda.

Tretjič, pri montaži parovoda in kondenzatovoda začetniki pozabijo predvideti naklon v smeri gibanja pare oziroma vode.

Četrtič, nekateri domači mojstri napačno izberejo moč kotla. Posledično namesto želene temperature v prostoru dosežejo +13–15 °C. Za vsakodnevno udobno bivanje tak temperaturni režim očitno ni zadosten.

Petič, neizkušeni varilci lahko naredijo napake pri varjenju parovoda. Posledično lahko cev kadar koli poči in tok pare, ki se pod tlakom premika po njej, bo usmerjen naravnost v osebo, ki je v bližini. To je izjemno nevarna situacija, na možnost katere ne smemo pozabiti.

Pri razvijanju načrta ogrevalnega sistema ne smemo pozabiti na pravilen obvod vratnih odprtin (+)

Vse te napake so verjetne pri samostojni namestitvi ogrevalnega sistema. Ker želijo prihraniti in so se odločili za parno možnost, se lastniki odločijo, da bodo to storili sami, brez angažiranja profesionalnega projektanta, varilca in drugih strokovnjakov.

Pomanjkanje osebnih praktičnih izkušenj in lahkomiseln odnos do postopka lahko ovirata pravilno namestitev parnega ogrevanja. Nekatere napake, storjene med montažo, lahko ne le motijo običajen način življenja, ampak tudi resno škodujejo zdravju prebivalcev hiše.

Zaključki in koristen video na to temo

Videoposnetek o delovanju parnega kotla:

Posnetek o tem, kako je treba variti cevi:

Nazoren videoposnetek o posebnostih montaže in spajkanja bakrenih cevi:

Videoposnetek o ogrevanju s paro:

Podroben videoposnetek o delovanju parnega kotla:

Po seznanitvi s pozitivnimi in negativnimi vidiki parnega ogrevanja se lahko odločite, ali je ta možnost primerna za zadovoljevanje potreb določenega gospodinjstva.

Če se odločite za uporabo parnega ogrevanja, boste morali izbrati najbolj optimalno shemo za svoj dom. Za izračun ogrevalnega sistema je bolje, da se obrnete na strokovnjake, da zaščitite sebe in svoje domače.

Če imate izkušnje z ogrevanjem doma s pomočjo parnega ogrevalnega sistema, prosimo, delite informacije z našimi bralci. Puščajte komentarje k članku in postavljajte vprašanja v spodnjem obrazcu.