Tvaika sildīšanas iekārtu diagrammas + tvaika sistēmas aprēķina piemērs
Privātmāju īpašnieki noteikti saskaras ar mājokļa apkures jautājumu.Ikviens cenšas izvēlēties iespēju, kas ļauj efektīvi sildīt telpu, vienlaikus patērējot minimālu degvielas daudzumu.
Daudzus lauku nekustamo īpašumu un lauku māju īpašniekus piesaista tvaika apkures shēma, kurā tvaiks var uzsildīt telpu dažu minūšu laikā. Pirms pieņemt lēmumu par šādas sistēmas izveidi, ir jāizpēta tās darbības iezīmes un jāsalīdzina plusi un mīnusi.
Mēs palīdzēsim jums izprast šīs problēmas. Mēs arī aprakstīsim dažādas tvaika sildīšanas shēmas, sniegsim aprēķina metodi un noteikumus sistēmas projektēšanai.
Raksta saturs:
Tvaika apkure: diagrammas un ierīces īpašības
Bez apkures sistēmas dzīve lauku mājā rudens, pavasara un īpaši ziemas mēnešos nav iespējama. Bieži vien vasarnīcām un kotedžām, kuras īpašnieki periodiski apmeklē, tiek izvēlēta tvaika sildīšanas iespēja.
Tas var nodrošināt ļoti ātru visas mājas apsildīšanu, kas patīkami iepriecinās īpašnieku un viņa viesus, kuri nolemj nedēļas nogali pavadīt vasarnīcā.
Tvaika sildīšanas pamatīpašības
Tvaika apkuri ir ērti uzstādīt mājās, kuras īpašnieki reti apmeklē. Tas viss, pateicoties dzesēšanas šķidruma īpašībām, kas cirkulē pa caurulēm. Mēs runājam par tvaiku, kas parādās tikai apkures katla darbības laikā.
Galu galā, kad vasarnīcā neviena nav un ārā ir -15°C vai vairāk sals, tad nav jāuztraucas, ka caurules pārplīsīs, kā tas notiek ūdens dzesēšanas šķidrums.
Tvaika apkurei ir savas priekšrocības:
- liels siltuma daudzums, kas izdalās kondensācijas laikā;
- telpā būs nepieciešams mazāks siltuma izstarotāju laukums;
- ātra sistēmas palaišana un apturēšana;
- ietaupīt naudu apkurei;
- salizturība.
Runājot par siltuma daudzumu, kas izdalās tvaika kondensācijas procesā, tas daudzkārt pārsniedz siltumu, ko izdala apkures sistēmā cirkulējošais uzsildīts ūdens.
1 kg tvaika 130°C temperatūrā kondensācijas laikā atbrīvo enerģiju, kas vienāda ar 2300 kJ/kg. Runājot par tilpumu, kondensāts aizņem 400–1500 reižu mazāk vietas nekā tāda pati tvaika masa.
Šī funkcija ļauj izmantot mazāka diametra caurules. Nelielās telpās var iztikt bez radiatoriem – to sildīšanai pietiks ar caurules izdalīto siltumu.
Vēl viena iezīme ir telpas ātra apkure. Tas ir ērti, ja, izbraucot uz dažām stundām ārpus pilsētas, jums nav ilgstoši jārisina apkures problēma. Ietaupīto laiku var izmantot patīkamākiem darbiem, piemēram, šašliku un ilgāk papļāpāt ar draugiem.
Atstājot vasarnīcu aukstajā sezonā, nav jātērē laiks apkures sistēmas saglabāšanai, ūdens novadīšanai un citiem pasākumiem, kas paredzēti, lai aizsargātu sistēmu no bojājumiem.
Ja tvaika katlā nav degvielas, tvaiks neietilpst tvaika līnijā. Attiecīgi kondensāta līnijā nav ūdens. Tāpēc problēmas ar sistēmas sasalšanu nebūs.
Tvaika apkures sistēmas trūkumi
Tvaika apkurei papildus priekšrocībām ir arī trūkumi.
Pirmkārt, augsta bīstamības pakāpe. Tas ir saistīts ar dzesēšanas šķidruma specifiku.
Kad tvaiks zem spiediena plūst caur cauruli, tad:
- ja plīst tvaika vads, tas var nopietni savainot cilvēku;
- nejauši pieskaroties caurules vai akumulatora virsmai, tas var viegli apdegties;
- Ja lieljaudas aprīkojums tiek izmantots nepareizi, tas var eksplodēt.
Otrkārt, putekļu cepšana, kas krīt uz tvaika līnijas virsmas. Augstas temperatūras ietekmē putekļu daļiņas sadalās. To sabrukšanas produkti negatīvi ietekmē mājas iedzīvotājus, īpaši, ja viņu vidū ir alerģijas slimnieki.
Trešais, sauss gaiss, ko visi mājas iedzīvotāji ir spiesti elpot. Lai uzlabotu iekštelpu mikroklimatu, tas ir nepieciešams izvēlēties mitrinātāju. Šī ir papildu izdevumu pozīcija, kas jāparedz apkures sistēmas projektēšanas stadijā.
Ceturtais, dzesēšanas šķidruma temperatūru vienkārši nav iespējams regulēt un samazināt pēc vēlēšanās. Šis trūkums rada daudzas grūtības, izmantojot tvaika apkures sistēmu mājās ar pastāvīgu dzīvesvietu.
Izeja no šīs situācijas ir novietot vairākus tvaika cauruļvada atzarus un pēc tam nodot tos ekspluatācijā pēc vajadzības.
Piektkārt, ir nepieciešams izmantot īpašus tvaika veidgabalus, kas paredzēti darbam ar tvaiku. Tas pats attiecas uz cauruļu un apkures radiatoru materiālu.
Jāņem vērā, ka kondensāta cauruļvada kalpošanas laiks būs ievērojami īsāks, salīdzinot ar ūdens sildīšanu, kur tiek ierīkotas no tāda paša materiāla atgaitas caurules. Tas jo īpaši attiecas uz sausajiem kondensāta cauruļvadiem.
Sestajā, jārūpējas par pareizu sienu apdari. Galu galā papīra tapetēm nav vajadzīgā karstumizturības līmeņa. Šeit ir piemērots ar atbilstošu krāsu krāsots cementa apmetums.
Vēl viena interesanta iespēja ir bēniņu stila apdare. Lai to izdarītu, sienas iekšējo virsmu, pa kuru iet tvaika cauruļvads, var izklāt no karstumizturīga ķieģeļa. Tas ne tikai radīs unikālu atmosfēru, bet arī pasargās iedzīvotājus, kad sienas materiāls tiks pakļauts karstai caurulei.
Septītais, jāienāk katlu telpas aprīkojums. Ir nepieņemami novietot tvaika katlu dzīvojamā istabā. Tas ir ļoti bīstami. Katla atrašanās vietai jābūt aprīkotai ar karstumizturīgiem materiāliem un labi vēdināmai.
Tvaika apkures shēmas
Apkures iespējai, izmantojot tvaiku kā dzesēšanas šķidrumu, ir dažādas shēmas.
Tos var klasificēt pēc šādiem parametriem:
- spiediens sistēmā;
- saziņas metode ar atmosfēru;
- cauruļu savienojuma shēma;
- kondensāta atgriešanas metode.
Spiediens funkcionējošā tvaika apkures sistēmā (SHS) var būt augsts vai zemāks.
Atkarībā no tā absolūtās vērtības izšķir sistēmas:
- zems spiediens – mazāks par 0,7 kgf/cm2;
- augstspiediena – vairāk nekā 0,7 kgf/cm2;
- vakuums-tvaikse – mazāks par 1 kgf/cm2.
Pirmā iespēja ir ieteicama lietošanai mājsaimniecībā. Speciālie katli, kas paredzēti tvaika sildīšanai, ļauj ieviest zema spiediena sistēmu privātmāja vai lauku māja. Tie var darboties ar dažāda veida degvielu – oglēm, malku, gāzi, mazutu.
Otrā iespēja ir bīstama lietošanai mājās. Darbs ar augstspiediena sistēmām prasa atbilstošas zināšanas un specializāciju. Ja nesagatavots meistars nolemj savā kotedžā montēt augstspiediena tvaika apkuri, viņš riskē palikt labākajā gadījumā bez mājas.
Augstspiediena katls ir liela izmēra un ļoti dārgs. Šo iespēju izmanto rūpniecībā. Bet daudzi mājas amatnieki eksperimentāli mēģina īstenot šādu instalāciju ar savām rokām. Šī opcija ir ārkārtīgi bīstama izmantošanai apkures sistēmā.
Vakuuma-tvaika sistēma no pirmajām divām atšķiras ar gaisa savācēja un papildu ierīces klātbūtni, kas nodrošina visas iekšējās telpas vakuumēšanu.
Atkarībā no savienojuma metodes ar atmosfēru izšķir atvērtus un slēgtus tvaika apkures lokus. Pirmajā gadījumā sistēmai ir saikne ar atmosfēru – tā ir atvērta. Otrajā tas ir pilnībā izolēts no atmosfēras spiediena un gaisa ietekmes no apkārtējās vides.
Saskaņā ar cauruļvadu maršrutēšanas metodi programmatūras diagrammas ir:
- horizontāla viencaurules;
- vertikāla divu cauruļu.
Pirmie parasti tiek izmantoti vienstāvu un divstāvu mājās un ēkās ar griestu augstumu līdz 2,7 m un platību līdz 80 m2kur nav nepieciešams regulēt temperatūru. Pēdējie ir piemērotāki tvaika apkures sistēmas ieviešanai ēkās ar 3 vai vairāk stāviem.
Turklāt programmatūras sistēmas var uzstādīt:
- ar augšējo, vidējo vai apakšējo vadu;
- ar mitru vai sausu cauruļvadu kondensāta kustībai;
- ar strupceļu vai ar to saistītu gan tvaika, gan kondensāta kustību.
Kondensāta atgriešanas metode ļauj atšķirt slēgtu un atvērtu ķēdi. Pirmajā gadījumā ūdens, kas veidojas kondensācijas procesā, gravitācijas ietekmē tiek novirzīts uz katlu. Šajā gadījumā obligāti jāsaglabā ieteicamais tvaika un kondensāta cauruļvadu slīpums - no 1,0 līdz 0,5 cm slīpuma uz 1 lineāro metru.
Turklāt ir pareizi veidot slīpumu tvaika kustības virzienā tvaika līnijai un kondensāta kustības virzienā atgaitas caurulei. Izmantojot šo shēmu, pašam katlam obligāti jāatrodas zem atgaitas cauruļvada līmeņa.
Atvērtā kontūra tvaika apkures sistēmas ķēdē ir īpašs konteiners kondensāta savākšanai - tvertne. No tā, izmantojot sūkni, šķidrumu var novirzīt uz katlu vai izņemt no apkures sistēmas. Otrajā gadījumā nepārtrauktai tvaika ģenerēšanai katls ir nepārtraukti jāpabaro ar svaigu ūdeni.
Lauku mājai vēlams izvēlēties slēgtu tvaika apkures shēmu ar augšējo elektroinstalāciju un mitru kondensāta cauruļvadu, t.i. viss kanāla tilpums piepildīts ar ūdeni. Atvērtās cilpas ķēdēm kondensāta pārvietošanai tiek izmantota sausa cauruļvada opcija, kas daļēji piepildīta ar kondensātu.
Kā pareizi aprēķināt tvaika sistēmu
Izvēloties tvaika sistēmu, jums būs jāsastāda projekts tās atrašanās vietai ēkā un jāveic provizoriskie aprēķini.
Ir divas iespējas:
- patstāvīgi aprēķināt tvaika sildīšanas galvenās sastāvdaļas;
- meklēt palīdzību no profesionāla dizainera.
Otrs veids, kā atrisināt šo problēmu, ir vispiemērotākais. Galu galā tikai speciālists, kuram aiz muguras ir ne viens vien veiksmīgi realizēts apkures sistēmas ierīkošanas projekts, spēj ņemt vērā visas saimnieka vēlmes, neaizmirstot par normatīvajām prasībām.
Ja nav iespējas vai vēlmes sazināties ar dizaineru, varat sākt patstāvīgi aprēķināt tvaika apkures sistēmu. Varat izmantot standartus un noderīgus ieteikumus no specializētās literatūras, piemēram, no dizainera rokasgrāmatas.
Lai aprēķinātu, jums ir jāņem savas mājas plāns un jāaprēķina platība, kas jāapsilda. Pēc tam atzīmējiet apkures radiatoru atrašanās vietas.
Radiatori tiek izvēlēti atkarībā no nepieciešamās jaudas. Turklāt ir svarīgi ņemt vērā ierīces, kas jums patīk, tehniskās īpašības - tai ir jāiztur slodze, strādājot ar tvaiku.
Ir sniegts salīdzinošs pārskats par dažādiem apkures radiatoriem un ieteikumi to izvēlei Šis raksts.
Vislabāk ir aprēķināt tvaika un kondensāta cauruļvada garumu, atrodoties pašā telpā.Tas ļauj ērtāk plānot to uzstādīšanas augstumu un radiatoru uzstādīšanas vietu, ja tie ir nepieciešami.
Aprēķinot nepieciešamo caurules lineāro metru skaitu, neaizmirstiet par tvaika veidgabaliem - vārstiem, tējām un, ja nepieciešams, kondensāta slazdiem, sūkni.
Lai noteiktu tvaika katla jaudu, jums būs jāaprēķina visu apsildāmo telpu tilpums un jāreizina šis skaitlis ar nepieciešamo enerģijas daudzumu, lai sildītu 1 m3. Šis rādītājs ir atkarīgs no dzīvesvietas reģiona. Tātad Eiropas daļai šis skaitlis ir 40 W.
Jūs varat aprēķināt katla jaudu 3 istabu mājai ar griestu augstumu 2,6 m.
Vispirms jums jāaprēķina atsevišķu telpu platība:
- 1.istaba: 5*2,95=14,75 m2;
- 2.istaba: 3*2,45=7,35 m2;
- 3. istaba: 2*5,4=10,8 m2.
Tad jāaprēķina visas mājas tilpums: 14,75*2,6+7,35*2,6+10,8*2,6= 38,09+19,11+28,08= 57,02 m3.
Tagad iegūtais tilpums jāreizina ar siltuma prasībām: 57,02 * 40 W = 2288 W. Iegūtajai vērtībai jāpievieno jaudas rezerve vismaz 20% apmērā: 2288 * 1,2 = 2745,6 W jeb aptuveni 3 kW.
Otra jaudas noteikšanas iespēja ir pēc platības. Ir pieņemts, ka apkurei ik pēc 10 m2 Nepieciešama 1 kW katla jauda + 30% rezerve, ja griestu augstums nepārsniedz pieļaujamo līmeni līdz 2,7 m.
Turklāt jums ir jāiegādājas iekārta, kas ir par 20-30% lielāka par aprēķināto jaudas lielumu. Praksē eksperti iesaka ņemt katlu, kas ir vismaz par 30% jaudīgāks, lai tas nedarbotos līdz spēka robežai.
Jums vajadzētu izvēlēties tvaika katlu no uzticama ražotāja. Iekārtai jābūt kvalitātes sertifikātam un garantijai no rūpnīcas, kas to ražoja. Tvaika katlam jābūt aprīkotam drošības ventilis. Jums būs nepieciešamas arī temperatūras un spiediena kontroles ierīces un spiediena reduktors, lai normalizētu spiedienu, ja nepieciešams.
Kļūdas, uzstādot tvaika sildīšanu
Projektējot individuālo apkuri, jums būs rūpīgi jāiepazīstas ar esošajām iespējām.
Jums vajadzētu izvēlēties savai mājai piemērotāko variantu, lai iegūtu:
- ekonomisks degvielas patēriņš;
- efektīva apkure;
- sistēmas uzturēšanas vienkāršība;
- iekārtas ilgs kalpošanas laiks.
Izvēloties tvaika sildīšanu starp visām apkures iespējām, ir svarīgi censties izvairīties no kļūdām, kas pieļautas tās uzstādīšanā.
Pirmkārt, visbiežāk māju īpašnieki uzskata, ka ūdens kalpo kā dzesēšanas šķidrums sistēmā. Tas ir nepareizi. Sildot ar tvaiku, tas ir tvaiks, kas cirkulēs pa caurulēm un radiatoriem.
Pamatojoties uz to, jums vajadzētu pareizi izvēlēties armatūras materiālu, ar kuru saskarsies kondensācijas laikā iegūtais tvaiks un ūdens.
Otrkārt, pat apkures sistēmas projektēšanas stadijā viņi aizmirst nodrošināt radiatoru un cauruļu aizsardzību. Tvaika, kas pārvietojas pa tvaika līniju, temperatūra ir 100°C. Tas diezgan spēcīgi uzsilda visus konstrukcijas elementus, kas rada briesmas mājas/vasarnīcas iedzīvotājiem.
Trešais, uzstādot tvaika cauruļvadu un kondensāta cauruļvadu, iesācēji amatnieki aizmirst nodrošināt slīpumu attiecīgi tvaika un ūdens kustības virzienā.
Ceturtais, daži mājas amatnieki nepareizi izvēlas katla jaudu. Rezultātā vēlamās temperatūras vietā telpā tiek iegūta +13-15°C. Ikdienas ērtai dzīvošanai ar šo temperatūras režīmu acīmredzami nepietiek.
Piektkārt, nepieredzējuši metinātāji var kļūdīties, metinot tvaika cauruļvadu. Tā rezultātā jebkurā brīdī caurule var pārsprāgt, un tvaika straume, kas caur to pārvietojas zem spiediena, plūst tieši uz tuvumā esošo personu. Šī ir ārkārtīgi bīstama situācija, kuras iespējamību nevajadzētu aizmirst.
Visas šīs kļūdas ir iespējamas, ja neatkarīgs sistēmas sakārtojums apkure. Vēloties ietaupīt naudu un izvēloties iespēju ar tvaiku, īpašnieki nolemj tikt galā paši, nolemjot nesazināties ar profesionālu dizaineru, metinātāju un citiem speciālistiem.
Personīgās praktiskās pieredzes trūkums un vieglprātīga attieksme pret procesu var traucēt pareizi uzstādīt tvaika sildīšanu. Dažas uzstādīšanas laikā pieļautās kļūdas var ne tikai izjaukt ierasto dzīvesveidu, bet arī nopietni kaitēt mājā dzīvojošo veselībai.
Secinājumi un noderīgs video par tēmu
Video materiāls par tvaika katla uzbūvi:
Video par cauruļu metināšanu:
Vizuāls video par vara cauruļu uzstādīšanas un lodēšanas iezīmēm:
Video par tvaika sildīšanu:
Detalizēts video par tvaika katla darbību:
Iepazīstoties ar tvaika sildīšanas pozitīvajiem un negatīvajiem aspektiem, varat izlemt, vai šī iespēja ir piemērota konkrētas mājsaimniecības vajadzībām.
Ja jūs nolemjat izmantot tvaika apkuri, jums būs jāizvēlas optimālākā shēma jūsu mājām. Lai aprēķinātu apkures sistēmu, labāk ir sazināties ar speciālistiem, lai aizsargātu sevi un savu mājsaimniecību.
Ja jums ir pieredze mājas apsildē ar tvaika apkures sistēmu, lūdzu, dalieties informācijā ar mūsu lasītājiem. Atstājiet komentārus par rakstu un uzdodiet jautājumus zemāk esošajā veidlapā.
Ārkārtīgi bīstama un dārga apkures sistēma. Pirms pāris gadiem, kad es savā dāmā ierīkoju jaunas komunikācijas, viņi reklamēja šo iespēju mājas apkurei. Es par to ilgi šaubījos, bet tomēr izdarīju izvēli par labu tradicionālajai sistēmai ar šķidro dzesēšanas šķidrumu un elektrisko katlu. Bet kaimiņš nolēma pats izmēģināt tvaika tehnoloģiju. Viņš saka, ka nožēlo savu izvēli, jo katla un visas apkures sistēmas ikgadējā apkope viņam izmaksā "diezgan santīmu". Viņš tuvākajā laikā domā pāriet uz elektrisko apkuri.
Šajā apskatā atradu daudz jaunu, interesantu un sev noderīgu lietu. Man ir divstāvu māja, ūdens sildīšanas sistēma ar boileri un elektroinstalācija diviem stāviem. Ir tāda problēma: stiprā salnā, zem 30, pirmajā stāvā ir daudz vēsāks nekā otrajā, jo augšā paceļas siltums. Nodomāju, ka varbūt būtu jēga apakšējam stāvam pievienot tvaika apkures loku un izmantot to aukstā laikā. Vai kāds var padalīties pieredzē?
Sveiki! Problēma man ir skaidra, bet ne pilnībā. Otrajā stāvā jūsu mājās ir siltāks lielu salnu laikā. Bet par radiatoru temperatūru jūs ne vārda nerakstījāt.Ja tas ir vienāds, gan pirmajā stāvā, gan otrajā, tad jādomā par mājas siltināšanu. Šī ir atsevišķa tēma, tāpēc pie šī jautājuma nekavēsimies. Pie tādas pašas temperatūras radiatori pirmajā stāvā var būt vēsāki tikai siltuma zudumu dēļ.
Ja pirmajā stāvā sistēma silda sliktāk, tad tā ir jāpārtaisa vai jāmodernizē. Bet vispirms ir vērts pārbaudīt, vai viss darbojas pareizi: caurules nekur nav aizsērējušas, pārbaudiet, vai ventilācijas atveres darbojas pareizi (ja to nav, tad uzstādiet). Ja tas nepalīdz, turpiniet ar modernizāciju: pievienojiet ķēdi, hidraulisko slēdzi, atkārtojiet atgriešanu (atkarībā no situācijas). Kā piemēru pievienoju vairākas apkures shēmas divstāvu mājai.