Gőzfűtés családi házban és nyaralóban, kályha vagy kazán alapján

A hatékony lakásfűtés – az egyik legfontosabb feladat minden háztulajdonos számára. Ennek a feladatnak a megoldására érdekes lehetőség lehet a gőzfűtési rendszer, amelynek működési elve és felépítése eltér a megszokott vízfűtéses rendszerektől.

Ez nem a legegyszerűbb megoldás, megvannak a maga erősségei és gyengeségei. Elmeséljük a kialakítás és szervezés szabályait, a gőz halmazállapotú hőhordozóval működő rendszer működési sajátosságait. Ön megtudja, hogyan alakítson ki gőzfűtést egy családi házban, és hogyan üzemeltesse azt szakszerűen.

A gőzfűtési rendszer működési elve

Amikor a víz állandó nyomáson felforr, a hőmérséklete állandó marad. Az ilyen forrás következtében keletkező gőz jelentős mennyiségű hőenergiával rendelkezik. A kondenzáció pillanatában, vagyis amikor a gőz folyadékká alakul, ez az energia felszabadul és átadódik a környezetnek.

Ezt az elvet alkalmazzák a gőzfűtési rendszerek működésében. A víz a kazánban felforr, a gőz a csöveken keresztül a radiátorokhoz áramlik, ott lecsapódik és leadja a hőt, ezáltal felmelegíti a helyiség levegőjét.

A kondenzáció során keletkező víz tovább halad a csövekben, és visszajut egy speciális tárolóba, majd természetes úton vagy szivattyú segítségével kényszerítve jut a fűtőberendezéshez.

A gőzfűtési rendszeren belüli nyomástól függően a következőkre osztják őket:

• vákuum-gőzfűtésű;
• kisnyomásúak;
• magas nyomású.

Az elsőben a nyomás kevesebb, mint 0,1 MPa, a másodikban – még alacsonyabb – 0,07 MPa-ig, a harmadikban pedig – több, mint 0,07 MPa. Az alacsony nyomású nyitott rendszerek hozzáférnek a légköri levegőhöz, de lehetnek zártak is, azaz teljesen légmentesek.

Ezen a vázlaton bemutatásra kerülnek a gőzfűtés elosztásának elvei. A fűtőberendezésnek alacsonyabban kell elhelyezkednie, mint a radiátorok, a kondenzátumvezetéknek lejtést kell adni.

Az ilyen rendszerekben általában úgynevezett száraz telített gőzt használnak, amely nem tartalmaz szuszpendált vízrészecskéket. A gőz mennyisége a rendszerben befolyásolja annak működését. Ha túl kevés a gőz, az problémákat okoz a kondenzátum szabad lefolyásában, és a fűtőberendezés alján hideg levegő gyűlik össze.

A megfelelő mennyiségű gőz javítja a kondenzátum elvezetésének folyamatát, amely a falakhoz szorul, és vékony vízfilm formájában folyik le rajtuk.

A zárt rendszerekben a víz a kondenzáció után azonnal a hőcserélőbe kerül, de gyakran használnak nyitott rendszereket, amelyekben a hőhordozó először egy tárolótartályban gyűlik össze, majd onnan szivattyúval a kazánba kerül felmelegítésre.

A kondenzátum teljesen vagy csak részben töltheti ki azokat a csöveket, amelyeken keresztül a fűtéshez áramlik. Az utóbbi változat előnyösebb, mivel a rendszer leállításakor a csövek szárazak maradnak benne.

Ha a gőzfűtés hőhordozója a kondenzáció után közvetlenül a kazánba kerül a további melegítéshez, a rendszert zártnak nevezzük. Ha a kondenzátum először egy gyűjtőtartályba gyűlik, ahonnan szivattyúval a kazánba pumpálják, a rendszer a nyitottak közé tartozik.

Az alacsony nyomású rendszerek jellemzői

Egy ilyen rendszer elterjedt változata – a zárt, amely a kondenzátum gravitációs visszavezetését használja a kazánba, és a csöveket nem tölti ki teljesen, emellett felső csőelosztást alkalmaznak.

Először a rendszert a szükséges szintig töltik fel vízzel, ezután kezdődik a fűtés. A kondenzátum a közös felszállócsövön folyik le, és az előírt szint elérésekor a kazánba szorul ki.

Ugyanilyen, alsó elosztású rendszerben Önnek ajánlott a csöveket enyhe lejtéssel, a gőz mozgási irányába telepíteni a zajhatások csökkentése érdekében. A kondenzvíz elvezetésének helyén Önnek hurkos hidraulikus zárat kell kialakítania, ami megakadályozza a gőz átjutását a kondenzációs fővezetékbe.

Önnek ügyelnie kell arra, hogy a gőz sebessége ilyen rendszerekben mérsékelt legyen, legfeljebb 0,14 m/s. Ellenkező esetben a gőz magával ragadja a falakon összegyűlt nedvességrészecskéket is. Ennek eredményeként a rendszer nagy zajjal működik, és megnő a vízkalapács kockázata.

Ön a kombinált elosztást, azaz a felső és alsó elosztás kombinációját akkor alkalmazza, ha a csöveket a ház felső vagy középső emeletének padlója alatt fekteti le. A csövek átmérője, amelyeken keresztül a víz visszatér a kazánba, ebben az esetben kondenzvízzel lesz elzárva.

Ha a rendszer nyomása meghaladja a 0,02 MPa-t, akkor Önnek azt nyitottá kell tennie. A levegő a kondenzvíz-tárolón keresztül távozik, és hogy a gőz ne hagyja el a rendszert, Önnek kondenzvíz-elvezetőt vagy hidraulikus zárat kell szerelnie. A tárolóból a vizet szivattyúval a hőcserélőbe továbbítja, ami lehetővé teszi a tároló elhelyezését a hőcserélő szintje alatt.

A magánház fűtésének hőhordozója a kazánházban található hőcserélőben melegszik fel. A munkahőmérséklet elérése után a gőz a kollektorba kerül, ami két körre osztja az áramlást: a fő helyiségek és a kazánház számára (+)

Az előnyök és hátrányok értékelése

Miért jó a gőzfűtési rendszer? Viszonylag egyszerű elkészíteni akár egy közönséges fatüzelésű kályha alapján is. Ez különösen aktuális azokon a területeken, ahol nincs központi gázellátás, de a tűzifa vagy más szilárd tüzelőanyag könnyen elérhető.

A gőz mint hőhordozó jelentősen megelőzi a vizet. A helyiségek felmelegedési sebessége háromszor nagyobb. Ezenkívül a gőzfűtési rendszer aligha hibásodhat meg téli hidegek idején a fűtés hiánya miatt.

Ha a tűztér kiégett, a rendszerből a víz a tárolóban vagy a hőcserélőben gyűlik össze, a csövek és a radiátorok pedig üresen maradnak. Vízfűtés esetén a teljes körben lévő hőhordozó megfagyása, mint ismeretes, a csövek szakadásához vezet.

Végül a gőzfűtési radiátorok méretének lényegesen kisebbnek kell lennie, mint a vízrendszereknél, mivel az így nyert hőenergia mennyisége többszörösére nő. Ez némileg csökkenti a ház fűtési rendszerének telepítési költségeit.

A gőzfűtési radiátorok dekoratív rácsai – ezek nemcsak a belsőépítészet elemei, hanem égési sérülések elleni védőeszközök is.

Ezzel a gőzrendszer előnyeinek listája véget ér, és áttérhetünk a hátrányaira, amelyek meglehetősen jelentősek:

• magas égési sérülésveszély;
• megnövekedett zajszint működés közben;
• a rendszer működésének beállítási nehézségei;
• drága csövek beszerzésének szükségessége stb.

A biztonsági előírások szerint a gőzfűtés nem ajánlott lakóhelyiségekben, mivel nagy veszélyt jelent a házban élők egészségére és életére.

A radiátorok üzemi hőmérséklete nagyon magas lesz, hozzájuk érve súlyos égési sérülést lehet szerezni. Ezért minden radiátort megbízható díszrácsokkal kell letakarni.

A szokásos PVC-csövek nem alkalmasak ilyen rendszerhez, mivel ellen kell bírniuk a magas nyomást és a 100 fok feletti hőmérsékletet. Ugyanezek a követelmények vonatkoznak a rendszer többi elemére is. A gőzfűtési csöveknek rézből vagy horganyzott acélból kell készülniük.

A rézcsövek ideális, de egyáltalán nem olcsó megoldást jelentenek a gőzfűtési rendszerek csővezetékeihez. Ezeknek a csöveknek az összekötéséhez hegesztőgépre lesz szükség.

Mindenesetre ezt a mozzanatot nem nevezhetjük költségvetés-barátnak. A biztonsági kérdésekre kell a legnagyobb figyelmet fordítani. Minden szerelési munka, például a rézcsövek hegesztése, a lehető legjobb minőségű kivitelezést igényel. Ha a csatlakozás átszakad, és a nyíláson gőzsugár tör elő, a ház valamelyik lakója súlyos égési sérüléseket szenvedhet.

A rozsdamentes acélcsövek ellenállnak a gőzfűtési rendszerekre jellemző terheléseknek, így a magas hőmérsékletnek és a megnövekedett rendszernyomásnak.

A gőzfűtés másik hátránya – a megnövekedett zajszint. A probléma kiküszöböléséhez helyesen kell elvégezni a radiátorok szerelését. Speciális zajcsillapító konzolokra kell felfüggeszteni őket. A kazánt vagy a kályhát érdemes külön helyiségbe tenni, továbbá a rézcsövek a falakban is elhelyezhetők, ami szintén csökkenti a zajszintet.

Végül, a gőzfűtésnél a helyiségek fűtési hőmérsékletének szabályozása kissé nehézkes. Nem lehet termosztátot felszerelni és egyszerűen csökkenteni a gőz mennyiségét. Csökkenteni kell az üzemanyag mennyiségét, ami nem mindig egyszerű, vagy szellőztetni kell a helyiségeket. A gőzfűtési rendszer szerelésének megkezdése előtt mindezeket a szempontokat figyelembe kell venni.

A gőzfűtési rendszer tervezése

Még egy kis helyiség esetében is érdemes tervet készíteni. A „találomra” elkészített rendszer nagy valószínűséggel hamarosan átdolgozást igényel, míg a papírra vetett séma lehetővé teszi a gyenge pontok azonnali felismerését és kijavítását.

Például, a természetes hőhordozó-cirkulációjú rendszer létrehozásához a hőcserélőt, és ennek megfelelően a fűtőkészüléket is, a ház legalsó pontján kell elhelyezni.

A természetes hűtőfolyadék-áramlású fűtési rendszerek gőz- és kondenzátumvezetékeit az áramlás irányába lejtősen kell elhelyezni (+)

Ez azt jelenti, hogy a kályhának vagy kazánnak alacsonyabban kell lennie az összes radiátornál, valamint a nem függőleges, hanem vízszintesen vagy függőlegessel szöget bezáró csöveknél.

Ha a fűtőberendezés ilyen módon történő elhelyezése nem lehetséges (a házban nincs pince, a pincét más célra használják stb.), akkor a kényszerkeringésű fűtést kell előnyben részesíteni.

Az ábrán egy kényszerkeringésű fűtési rendszer látható. A beépítéséhez keringtető szivattyúra és tárolótartályra lesz szükség.

Ezért a gőzfűtési rendszerbe be kell építeni egy szivattyút, amely a vizet a hőcserélőbe nyomja. Fontos szempont a fűtési rendszer tervezésénél a radiátorok bekötésének sorrendje. A soros bekötés, vagyis az úgynevezett egycsöves rendszer, az összes radiátor egymás utáni összekötését jelenti.

Ennek eredményeként a hűtőfolyadék sorban halad végig a rendszeren, fokozatosan lehűlve. Ez egy gazdaságos bekötési mód, amely egyszerűbb beépíteni és olcsóbb is.

De a fűtés egyenletessége ezzel a módszerrel sérül, mivel az első radiátor lesz a legforróbb, az utolsóba pedig a hűtőfolyadék már félhűlt állapotban érkezik.

Az egycsöves radiátorbekötés, ahogy az az ábrán is látható, soros beépítést jelent. Az utolsó radiátorba a hűtőfolyadék már lehűlve érkezik.

Az egycsöves megoldás csak akkor fogadható el, ha a nyaralóban vagy egy kis házban, 80 négyzetméternél kisebb alapterületen szerelnek be gőzfűtést. Egy tágas családi házhoz vagy kétszintes épülethez viszont a kétcsöves rendszer illik jobban, ahol a radiátorok párhuzamosan vannak bekötve.

Az egycsöves rendszer a hűtőfolyadék egyidejű (nem pedig egymás utáni) beáramlását biztosítja minden radiátorba, így a helyiségek egyenletesebben melegszenek. A kétcsöves körnél azonban minden radiátorhoz két csőre van szükség: egy előremenőre és egy visszatérőre.

Egy ilyen rendszer megvalósítása bonyolultabb, és valamivel drágább is, mint az egycsöves rendszer telepítése. A vízfűtési rendszerek túlnyomó többsége azonban a nehézségek ellenére is kétcsöves kivitelben készül, és teljesen sikeresen működik.

Ezen az ábrán egy kétcsöves gőzfűtési radiátorok szerelési rendszere látható. Minden radiátor egy közös felszállóhoz csatlakozik, és van egy visszatérő csöve, ami biztosítja a hőhordozó egyenletes elosztását.

Ha hőforrásként fatüzelésű kályhát kíván használni, akkor azonnal ki kell számolni és meg kell tervezni egy speciális hőcserélőt. Ez egy fémcsövekből hegesztett tekercsnek néz ki. Ezt az elemet közvetlenül a kályha szerkezetébe építik be, nem külön szerelik fel.

Ezért az új kályha tervét is a tervezési szakaszban kell átgondolni. Használható a már meglévő kályha is, de azt részben szét kell szedni, hogy a hőcserélőt be lehessen építeni.

9 kW hő előállításához körülbelül egy négyzetméter felületű hőcserélőre van szükség. Minél nagyobb a fűtendő terület, annál nagyobbnak kell lennie a hőcserélőnek.

Ha a helyiséget kazánnal kívánja fűteni, akkor minden egy kicsit egyszerűbb: meg kell vásárolni és fel kell szerelni. Általában a ház gőzfűtéséhez a vízcsöves kazánmodellt ajánlják, mint a leghatékonyabbat.

Bár a lángcsöves, füstcsöves vagy kombinált füstcsöves-lángcsöves modellek is teljesen elfogadható opciót jelenthetnek.

Néha a gőzfűtés megszervezéséhez házilag készített kazánt használnak, amelyben használt motorolajat égetnek el. De ezt a megoldást mellékhelyiségekben, például garázsban való használatra tartják alkalmasnak. Lakóházban ez a megoldás nem túl jó.

Szerelés fatüzelésű kályha alapján

Ha a terv elkészült, ideje beszerezni a szükséges anyagokat és eszközöket. A korábban elkészített terv lehetővé teszi a szükséges rendszerelemek mennyiségének kiszámítását.

Azon fel kell tüntetni az összes kanyart, csatlakozást, T-idomokat, a radiátorok beépítési helyeit stb. Ezenkívül be kell szerezni a csövek bilincseit, valamint a radiátorok felszereléséhez szükséges tartókonzolokat.

A fatüzelésű kályhára épített gőzfűtési rendszer kazánja közvetlenül abban kerül elhelyezésre. A kazánhoz csatlakoztatják a gőzvezetéket és a kondenzátumvezetéket.

A csövek hosszát is a vázlat alapján számítják ki. Ha szükséges, a gőznyomás csökkentéséhez nyomáscsökkentő szelepre lesz szükség. Hidraulikus zár szükséges a rendszer teljes leüríthetőségéhez tisztítás, karbantartás vagy javítás céljából.

Minden radiátor elé ajánlott egy elzárócsapot szerelni, amely lehetővé teszi annak leválasztását javítás, átmosás vagy csere céljából. A radiátorokra emellett Mayevsky-szelepeket szerelnek, hogy kiengedjék a rendszerbe jutott levegőt. Bár a gőz gáznemű, nem folyékony anyag, a levegő jelenléte a rendszerben negatívan befolyásolhatja annak hatékonyságát.

Ahhoz, hogy a kondenzáció a radiátorokban menjen végbe, ne pedig a tárolóban vagy a felszállócsőben, ajánlott a kimenetre egy dugós idomdarabot szerelni, amelyen csak víz halad át. Ha kényszerkeringetésű rendszer kiépítését tervezik, szükség lesz egy keringető szivattyúra. Ezenkívül szükséges egy tartály a lecsapódott nedvesség összegyűjtésére.

A gravitációs rendszerek nem igényelnek ilyen berendezéseket. Azonban a csőnek, amelyen a víz a hőcserélőhöz áramlik, elég szélesnek kell lennie ahhoz, hogy biztosítsa a folyadék gyors mozgását a további melegítéshez.

A gőzfűtési rendszerben a nyomáscsökkentő szelep hiánya, amelynek szerkezetét az ábra mutatja, súlyos károsodásokhoz vezethet a túlnyomás miatt.

A szokásos szerelőszerszámok mellett feltétlenül szükség lesz egy hegesztőberendezésre a rézcsövek összekötéséhez. A horganyzott acélból készült szerkezetek általában menetes csatlakozásokkal rendelkeznek, amelyeket gondosan tömíteni kell. Ha gőzfűtés kályháról történő kiépítését tervezik, akkor a hőcserélő elkészítésével kell kezdeni.

A fatüzelésű kályhába építhető gőzfűtési hőcserélő üreges fémcsövek rendszeréből áll, amelyekben víz cirkulál. Az elem tetszőleges alakú lehet, a kályha méretének és formájának megfelelően.

2,5-3 mm vastagságú vagy annál valamivel vastagabb fémcsövekből hegesztik. A hőcserélő készülhet tekercs formában vagy bármilyen más alakban. A lényeg, hogy a berendezés elférjen a fatüzelésű kályha belsejében, valamint hogy a felülete elég nagy legyen a víz felmelegítéséhez és a gőz képződéséhez.

A hőcserélő hegesztésének minőségének túlzás nélkül tökéletesnek kell lennie. Már a mikroszkopikus üregek sem megengedettek a varratokban, mivel a berendezés a forró gőzből származó megnövekedett nyomásnak lesz kitéve. Miután a hőcserélő készen áll a beépítésre, minden egyes hegesztési varratot ellenőrizni kell.

Ehhez először az összes varratot fehér krétával kenik be. Ezt követően a hőcserélő egyik nyílását lezárják, a másikba pedig petróleumot töltenek addig, amíg a berendezés teljesen meg nem telik. Most várni kell egy kicsit, majd értékelni kell a varratok állapotát. Ha repedések vannak, rajtuk keresztül szivárog a petróleum, és az ilyen helyeken a kréta elsötétül.

A feltárt hibákat kijavítják, majd a vizsgálatot megismétlik, hogy meggyőződjenek a berendezés sértetlenségéről. Ezután ki kell mosni, majd megkezdeni a fatüzelésű kályha építését. A hőcserélőt megbízhatóan beépítik a tűztérbe, a be- és kimenetéhez pedig csöveket csatlakoztatnak, amelyeket aztán a hőcserélőnek a ház fűtési rendszeréhez történő csatlakoztatására használnak.

A kemence falazását az ilyen építményeknél szokásos sorrendben fejezik be. Ezután a fűtési rendszer csöveinek és radiátorainak szerelését végzik el a korábban elkészített tervnek megfelelően. Először a radiátorokat szerelik fel, olyan konzolokat használva, amelyek csökkentik a gőzfűtés működéséből adódó zajt.

Minden radiátorra felszerelnek egy Mayevsky-szelepet, hogy a levegőt ki lehessen engedni. Elzáró szelepekből eggyel többre lesz szükség, mint ahány radiátor van, mert egy közös elzáró szelepet kell beépíteni a rendszer elején. E szelep elé egy nyomáscsökkentő szelepet és egy nyomáscsökkentő-hűtő berendezést is szerelnek.

Végül, ha a terv előírja, felszerelnek egy hőhordozó-tárolót és keringető szivattyút. A természetes, nem pedig kényszerített cirkulációval működő rendszereknél nincs szükség tartályra és szivattyúra. De a hőcserélőhöz vezető csőnek enyhe lejtést kell adni, körülbelül 3 mm-t méterenként.

A modern gőzfűtési kazánok a házban – megbízható berendezések, amelyek különféle tüzelőanyaggal működnek, és automatizált vezérlőrendszerekkel vannak felszerelve.

A gőzkazános rendszereket nagyjából ugyanúgy szerelik: a terv szerint, a berendezés sajátosságait figyelembe véve. Például a nyomáscsökkentő szelepre és a hűtőre valószínűleg nem lesz szükség, mivel a gőznyomás és -hőmérséklet szabályozó rendszere már be van építve a kazánba.

Néhány hasznos tanács

A gőzfűtési rendszer szerelésekor ne feledje, hogy minden elemének el kell viselnie a magas, 100 fok feletti hőmérsékletet. Például egy hagyományos membrános tágulási tartály nem alkalmas tartalék tartályként a hőhordozó térfogatának növekedése esetén, mivel maximuma – 85 fok.

A kemence kéménye, amelybe a hőcserélő be van építve, gyorsabban szennyeződik, mint egy hagyományos kályháé. Ezért a kéménytisztítást gyakrabban kell tervezni és elvégezni.

A hőcserélős kályhát kívánság szerint főzésre is lehet használni, de ez nem túl kényelmes. Nyáron, amikor nincs szükség fűtésre, ezt a kályhát nem szabad begyújtani. Alternatívát kell keresni. Egyszerűbb, ha a konyhában külön, kényelmes tűzhely van kialakítva.

Arról, hogy hogyan lehet saját kezűleg megtervezni és összeszerelni egy gőzfűtési rendszert, részletesen olvashat ebben a cikkben, amelyet olvasásra ajánlunk.

Következtetések és hasznos vidéó a témából

A fatüzelésű kályha gőzfűtési kazánná alakításának gyakorlati tapasztalatait ezen a videón mutatjuk be:

A gőzfűtés szerelési folyamatának folytatása ebben a fájlban tekinthető meg:

A fűtési rendszerekben a kényszerített és a természetes cirkuláció közötti különbségről itt olvashat részletesen:

A gőzfűtés – nem a legegyszerűbb megvalósítható változata az autonóm fűtési rendszereknek. De megfelelő tervezéssel és szereléssel a gőz segítségével hatékonyan és viszonylag olcsón biztosíthatja otthonát a szükséges hőmennyiséggel.

Kérem, kommentálja a bemutatott információkat. Tegyen fel kérdéseket, osszon meg hasznos információkat, és töltsön fel fényképeket a cikk témájával kapcsolatban. Alul található egy blokk-űrlap, amely bejegyzések közzétételére és beszélgetésre szolgál.