Và hãy để thời tiết lạnh giá trôi qua! Sưởi ấm bằng hơi nước trong nhà riêng: nó là gì, nguyên lý hoạt động

Sưởi ấm bằng hơi nước là một hệ thống khép kín được thiết kế để sưởi ấm phòng.

Nó bao gồm các thành phần được kết nối với nhau: lò sưởi, đường ống cung cấp hơi nước và thiết bị sưởi ấm (bộ tản nhiệt).

Nguyên lý hoạt động của hệ thống sưởi ấm bằng hơi nước trong nhà riêng hoặc ở nông thôn

Phòng được sưởi ấm bằng hơi nước, hơi nước tuần hoàn dần qua hệ thống theo cơ chế tuần hoàn tự nhiên hoặc cưỡng bức. truyền nhiệt qua đường ống đến các thiết bị sưởi ấmKhi di chuyển, hơi nước sẽ nguội đi và nước ngưng tụ tạo thành sẽ quay trở lại lò hơi gia nhiệt thông qua ống “hồi lưu”.

Ảnh 1. Sơ đồ gia nhiệt bằng hơi nước. Chuyển động của hơi nước nóng được thể hiện bằng màu đỏ và ngưng tụ tạo thành được thể hiện bằng màu xanh.

Ưu điểm chính của phương pháp sưởi ấm bằng hơi nước:

• lợi ích kinh tế;
• khả năng chịu nhiệt cao;
• an toàn vận hành.

Nhược điểm chính của phương pháp sưởi ấm bằng hơi nước:

• việc lắp đặt và vận hành đòi hỏi nhiều nhân công (đối với một số loại hệ thống);
• nhu cầu phải liên tục theo dõi hoạt động của máy phát nhiệt;
• Việc lắp đặt hệ thống sưởi ấm chỉ có thể thực hiện khi xây nhà hoặc cải tạo lớn.

Những lỗi cơ bản khi lắp ráp hệ thống

Khi lắp đặt hệ thống sưởi ấm bằng hơi nước, đôi khi có những sai sót dẫn đến việc lắp đặt hệ thống sưởi ấm không hiệu quả hoặc không an toàn.

Lựa chọn công suất lò sưởi không đúng

Việc lựa chọn nồi hơi công suất thấp sẽ không cho phép bạn sưởi ấm cơ sở đến nhiệt độ thoải mái.

Một thiết bị có công suất được đánh giá quá cao do một số tính năng công nghệ sẽ dẫn đến một giảm tuổi thọ của hệ thống.

Lựa chọn thiết kế hệ thống sưởi ấm vội vàng, thiếu cân nhắc

Mong muốn tiết kiệm chi phí lắp đặt hệ thống sưởi ấm thường dẫn đến việc lựa chọn phương án đơn giản nhất và ít tốn kém nhất. Kết quả của việc “tiết kiệm” như vậy thường là lắp đặt một mô hình về mặt kỹ thuật không thể sưởi ấm tất cả các phòng trong nhà đến mức mong muốn.

Lựa chọn hệ thống hút khói không đúng

Thông thường, khách hàng và đơn vị lắp đặt sẽ lắp đặt hệ thống hút khói mà không tính đến hướng gió ở một khu vực cụ thể, do đó:

• khói hóa ra là kết quả cuối cùng tại nhà khách hàng hoặc nhà hàng xóm;
• trên mặt tiền (mái nhà) của ngôi nhà khách hàng hoặc nhà hàng xóm sẽ là ngưng tụ lắng xuống (sau đó đóng băng) và bồ hóng.

Các loại hệ thống sưởi ấm

Hệ thống sưởi ấm bằng hơi nước được chia theo đặc điểm thành hệ thống kín và hở, hệ thống ống đơn và hệ thống ống đôi.

Mở và đóng

Hệ thống sưởi ấm bằng hơi nước mở khác với loại đóng về nguyên lý hoạt động.

Trong một hệ thống mở Sự tuần hoàn nước xảy ra do các quá trình nhiệt động lực học tự nhiên: nước được đun nóng trong nồi hơi tạo ra “áp suất” dẫn nước nóng đi qua hệ thống.

Ảnh 2. Sơ đồ hệ thống sưởi ấm bằng hơi nước hở. Ở đây, chất lỏng và hơi nước di chuyển do các quá trình tự nhiên.

Khi đạt đến điểm cao nhất, nước sẽ đi vào bể giãn nở hở, thường được lắp đặt trên gác mái, nước sẽ nguội đi và quay trở lại nồi hơi sưởi ấm thông qua đường ống hồi lưu.

Trong một hệ thống khép kín xảy ra sự tuần hoàn cưỡng bức của nước. Nước được đun nóng trong một bình đun nóng kín di chuyển qua hệ thống với sự trợ giúp của một máy bơm tuần hoàn dưới một áp suất nhất định, cuối cùng đi vào một bình giãn nở bao gồm từ 2 nửa cuộn lại với nhau: Nước đi vào một nửa, nửa còn lại chứa nitơ do nhà sản xuất bơm vào, nhằm mục đích làm mát nước đi vào bình giãn nở.

Sự khác biệt trong nguyên lý hoạt động được phản ánh trong sơ đồ hệ thống sưởi ấm mở và đóng:

Trong một hệ thống mở nồi hơi sưởi ấm được lắp đặt tại điểm thấp nhất của hệ thống, sau đó nước được "cung cấp" qua các đường ống dày với số vòng tối thiểu và kết nối với bộ tản nhiệt trong các phòng được sưởi ấm và đến bình giãn nở, sau đó nước trở lại nồi hơi thông qua các đường ống hồi lưu. Có tính đến quá trình bốc hơi nước tự nhiên từ bình hở của nồi hơi, vị trí lắp đặt nồi hơi được gắn với nguồn nước có thể bổ sung bốc hơi.

Trong một hệ thống khép kín Ngoài nồi hơi sưởi ấm, đường ống cung cấp nước cho bộ tản nhiệt, bình giãn nở, đường ống thoát nước trở lại, còn có một máy bơm tuần hoàn tạo ra áp suất nước trong hệ thống. Nhưng không giống như hệ thống mở, vị trí của nồi hơi sưởi ấm và bình giãn nở không phải là yếu tố quan trọng cơ bản.

Điều quan trọng nhất là điều này trình tự chuyển động tuần hoàn của nước.

Do nước được cung cấp dưới áp suất không đổi nên người ta sử dụng các ống có đường kính tương đối nhỏ với nhiều khúc cua và kết nối.

Mỗi người đều có lựa chọn hệ thống riêng, nhưng các chuyên gia khuyên bạn nên lắp đặt hệ thống mở. chỉ trong những căn nhà nhỏ một tầng (chủ yếu ở các ngôi nhà nghỉ mát). Nhưng ở những tòa nhà rộng rãi và nhiều tầng, tốt hơn hết là nên cân nhắc đến phương án lắp đặt hệ thống sưởi ấm kiểu kín.

Dây điện một ống và hai ống, cách chúng hoạt động

Theo loại dây điện, hệ thống sưởi ấm được chia thành: ống đơn và ống đôi.

Nguyên lý hoạt động

Trong hệ thống một ống, hơi nước từ nồi hơi sưởi ấm tăng lên đến điểm cao nhất của hệ thống sưởi ấm qua đường ống chính, sau đó tuần tự đi xuống qua tất cả các bộ phận (bộ tản nhiệt) của hệ thống.

Ở phiên bản hai ống, chất làm mát lưu thông qua hai đường chính:

• thông qua một đường ống, hơi nước từ nồi hơi được cung cấp cho các bộ tản nhiệt;
• Thông qua một đường ống khác, nước ngưng tụ được đưa trở lại nồi hơi.

Sơ đồ đấu dây

Tại thẳng đứng Trong sơ đồ, các ống đứng chính được lắp đặt theo chiều dọc và khi nằm ngang — theo chiều ngang.

Với bố cục hai ống, có thể kết nối ở một cấp độ của một ống đứng chính cùng một lúc một số mạng con "bán tự chủ".

Lò hơi đun nóng bằng hơi nước: gas, điện, gỗ và các loại khác

Một trong những thành phần chính của hệ thống sưởi ấm bằng hơi nước là nồi hơi sưởi ấm. Nồi hơi được lựa chọn đủ quyền lực và tính đến khả năng tài chính cá nhân.

Tính toán công suất

Tồn tại tùy chọn đơn giản để tính toán công suất bất kỳ loại nồi hơi sưởi ấm nào cho nhà riêng:

1. Trong trường hợp mua nồi hơi để vừa sưởi ấm vừa cung cấp nước nóng, giá trị trung bình được lấy 0,138 kW/m² gần một căn phòng có trần nhà cao 2,5-2,7m và nhân với tổng diện tích mặt bằng trong ngôi nhà.
2. Đối với phòng có trần cao hơn 2,7 phút hệ số "chiều cao trần nhà" được sử dụng, bằng với chiều cao trần nhà ÷ 2,7.
3. Sau đó, hệ số “khu vực” được áp dụng, có tính đến đặc điểm khí hậu riêng biệt của từng khu vực cụ thể.

Hệ số cho các vùng của Nga:

• khu vực phía Nam - 0,85;
• vùng giữa lên đến dãy Ural - 1,1;
• vĩ độ của Moscow đến Urals là 1.3;
• Xibia - 1,5;
• khu vực phía bắc - 2.0.

1. Giá trị cuối cùng được làm tròn lên đến số nguyên gần nhất (ví dụ: 8,3 và 8,9 được làm tròn thành 9).

Ví dụ về phép tính có tính đến các hệ số:

Ngôi nhà ở khu vực Krasnodar có diện tích 130 phút² và chiều cao trần nhà 2,7 - 0,138 kW/m² (giá trị trung bình) × 130 phút² (diện tích nhà) × 0,85 (hệ số "khu vực").

Nhiên liệu cho lò hơi

Tùy thuộc vào loại nhiên liệu, lò hơi được chia thành:

• đối với máy phát điện (được kết nối với lưới điện hoặc được cung cấp năng lượng bởi máy phát điện);
• đối với khí (được kết nối với mạng lưới khí hoặc được cung cấp năng lượng bởi bình khí);
• đối với nhiên liệu rắn (chủ yếu chạy bằng gỗ hoặc than);
• nhiên liệu lỏng (chạy bằng nhiên liệu diesel, xăng hoặc dầu động cơ đã qua sử dụng);
• viên nén (làm việc trên hạt gỗ - viên nén);
• đối với nồi hơi kết hợp (nồi hơi có thể hoạt động bằng hai loại nhiên liệu).

Đối với nồi hơi điện được đặc trưng bởi tính đơn giản và mức độ an toàn cao trong quá trình vận hành, và thân thiện với môi trường. Tuy nhiên, sự phụ thuộc trực tiếp vào lưới điện có thể gây ra hậu quả - bất kỳ tai nạn nào trên đường dây sẽ dẫn đến ngôi nhà không được sưởi ấm.

Một lựa chọn kinh tế hơn một chút là lắp đặt một hệ thống lò hơi đốt nhiên liệu lỏng.

Tlò hơi đốt nhiên liệu rắn thậm chí còn rẻ hơn khi vận hành, nhưng tốn nhiều công sức để duy trì: việc loại bỏ tro và nạp nhiên liệu mới được thực hiện mỗi 6-8 giờ.

Lò đốt viên nén — là một sản phẩm mới khá đắt tiền đang nhanh chóng trở nên phổ biến trong số những người sở hữu nhà gỗ. Nhờ sử dụng công nghệ hiện đại, việc sử dụng viên gỗ thân thiện với môi trường và tiết kiệm, và hoạt động của lò sưởi được tự động hóa tối đa.

Lò hơi gas — loại nồi hơi tiết kiệm và phổ biến nhất. Mặc dù việc lắp đặt chỉ được thực hiện sau khi có giấy phép đặc biệt và trong quá trình vận hành cần tuân thủ nghiêm ngặt các biện pháp an toàn phòng cháy chữa cháy, nồi hơi gas dễ sử dụng và khá đáng tin cậy.

Vật liệu trao đổi nhiệt

Thép — vật liệu phổ biến nhất để chế tạo bộ trao đổi nhiệt trong các nồi hơi giá rẻ.

Đây là một vật liệu rẻ tiền, dễ chế biến. Tuy nhiên, Nhưng nó cũng có một số nhược điểm nghiêm trọng:

• Tính đàn hồi khiến bề mặt thép mềm bị nứt khi tiếp xúc với nhiệt độ cao trong thời gian dài.
• Thép dễ bị ăn mòn.

Nhưng về độ bền và độ tin cậy bộ trao đổi nhiệt bằng gang không có câu hỏi nào: gang hầu như không bị ăn mòn. Tuy nhiên, khi sử dụng bộ trao đổi nhiệt gang, không được phép gia nhiệt không đều và nước rất lạnh từ đường hồi lưu vào nồi hơi.

Đối với nồi hơi điện, ở đây nước được đun nóng bằng một “điện cực”, được tìm thấy trong các thiết bị rẻ tiền than chì hoặc thép (thép không gỉ) và trong các mô hình đắt tiền (cao cấp) - titan.

Đặc điểm của các thiết bị đốt gỗ, hiệu quả của chúng

Hiệu quả công việc lò hơi "gỗ" phụ thuộc vào:

1. Chỉ sử dụng củi gỗ cứng ít tro (tốt nhất là gỗ sồi hoặc gỗ dẻ gai).
2. Từ vị trí cánh nhiệt: van điều tiết đóng dẫn đến làm giảm đáng kể hiệu suất của lò hơi.

1. Từ khả dụng mạch trộn nhỏ nước hồi lưu, giúp bảo vệ bề mặt bộ trao đổi nhiệt khỏi sự ăn mòn ở nhiệt độ thấp và giúp tách nước ngưng tụ và nhựa dễ dàng hơn.

Ảnh 3. Lò đốt gỗ để đun hơi nước. Thường được sử dụng trong hệ thống sưởi ấm như vậy.

Video hữu ích

Xem video nói về hệ thống sưởi ấm loại một ống.

Một vài lời kết luận

Bất kể loại nồi hơi hơi nước nào, tốt hơn là nên lắp đặt nó trong một căn phòng riêng biệt, thông gió tốt và có ống khói.

​Điều này không chỉ bảo vệ các phòng khác khỏi bị ô nhiễm bởi bồ hóng và khói mà còn giúp loại bỏ sự tiếp xúc trực tiếp giữa trẻ nhỏ, người mắc chứng rối loạn tâm thần với lò hơi.

Nghiêm cấm sử dụng nó về mặt kỹ thuật lò hơi và hệ thống đun nước nóng bị lỗi.

Chỉ tuân thủ đầy đủ tất cả các quy định về vận hành và an toàn mới đảm bảo hoạt động hiệu quả và lâu dài tối đa của hệ thống đun nóng bằng hơi nước (nước).