Pemanasan rumah yang efisien adalah salah satu tugas paling penting bagi setiap pemilik rumah. Solusi menarik untuk masalah ini dapat berupa sistem pemanas uap, prinsip-prinsip operasi dan perangkat yang berbeda dari sirkuit air biasa.
Ini bukan pilihan termudah, dengan kekuatan dan kelemahannya sendiri. Kami akan berbicara tentang aturan perangkat dan organisasi, fitur sistem dengan pendingin uap. Anda akan belajar cara mengatur pemanasan uap di rumah pribadi dan cara mengoperasikannya dengan benar.
Prinsip sistem uap
Ketika air mendidih pada tekanan konstan, itu menjaga suhu konstan. Uap yang dihasilkan sebagai hasil dari pendidihan tersebut memiliki jumlah energi panas yang signifikan. Pada saat kondensasi, mis. ketika uap diubah menjadi cairan, energi ini dilepaskan dan ditransfer ke lingkungan.
Prinsip ini digunakan dalam pengoperasian sistem pemanas uap. Air mendidih dalam ketel, uap bergerak melalui pipa ke radiator, mengembun dan berpisah dengan panas, sehingga memanaskan udara di dalam ruangan.
Air yang diperoleh dalam proses kondensasi terus bergerak melalui pipa dan kembali ke tangki penyimpanan khusus, dan kemudian memasuki pemanas secara alami atau secara paksa menggunakan pompa.
Galeri Gambar
Foto dari
Menurut skema organisasi dan prinsip-prinsip perangkat, pemanasan uap dan air serupa. Mereka termasuk elemen struktural yang serupa
Perbedaannya adalah bahwa uap memasuki alat pemanas, yang selama kondensasi mengeluarkan panas penguapan dan berkurang ratusan kali dalam volume
Menurut jenis gerakan cairan pendingin, sistem uap juga dibagi menjadi gravitasi dan paksa, sama dengan aturan air yang dimanifestasikan dalam perakitan dan organisasi
Fitur-fitur konstruksi sistem steam termasuk peningkatan tahanan panas, yang harus dimiliki alat pemanas. Lagi pula, suhu uap yang masuk bisa mencapai + 130º
Pipa bervariasi dalam sistem uap itu sendiri. Steam dipasok melalui pipa uap, yang harus lebih luas di penampang dan lebih tahan terhadap efek termal daripada pipa kondensat yang mentransfer kondensat ke boiler
Menurut varian pengembalian kondensat untuk pemanasan ke boiler, sirkuit uap dibagi menjadi terbuka dan tertutup. Yang pertama, kondensat pertama kali terakumulasi di dalam tangki, kemudian diangkut oleh pompa ke boiler. Dalam kondensat tertutup mengalir langsung ke boiler
Untuk menyeimbangkan waktu dan kekuatan perpindahan panas, dalam sistem uap seringkali bukan baterai standar yang menggunakan register sirip
Sirkuit pemanasan uap hanya ditutup, karena Penguapan cairan pendingin di luar sistem harus dikecualikan. Volume kondensat harus dihitung secara akurat sehingga ketika uap didinginkan, kantung udara tidak terbentuk di perangkat yang mengganggu pergerakan uap.
Analogi dalam pemanasan uap dan air
Kekhasan aksi uap sebagai pendingin
Jenis sistem pemanas uap
Fitur peralatan pemanas
Saluran uap dan saluran kondensat
Sistem uap terbuka
Register pemanas dengan sirip
Akurasi organisasi
Tergantung pada tekanan di dalam sistem pemanas uap, mereka dibagi menjadi:
- uap vakum;
- tekanan rendah;
- tekanan tinggi.
Yang pertama, tekanannya kurang dari 0,1 MPa, yang kedua - bahkan lebih rendah - hingga 0,07 MPa, dan yang ketiga - lebih dari 0,07 MPa. Sistem tekanan rendah terbuka memiliki akses ke udara dari atmosfer, tetapi mereka juga dapat ditutup, mis. benar-benar kedap udara.
Diagram ini menggambarkan tata letak pemanasan uap. Perangkat pemanas harus ditempatkan lebih rendah dari radiator, kemiringan garis kondensat
Sistem seperti itu biasanya menggunakan uap jenuh kering, yang tidak mengandung partikel air yang tersuspensi. Jumlah uap dalam sistem tercermin dalam kerjanya. Jika uap terlalu kecil, ini akan membuat masalah bagi kondensat untuk mengalir dengan bebas, dan udara dingin akan terkumpul di bagian bawah pemanas.
Volume uap yang cukup meningkatkan proses keluarnya kondensat, yang didorong ke dinding dan mengalir ke bawah dalam bentuk lapisan air yang tipis.
Dalam sistem tertutup, air setelah kondensasi segera memasuki penukar panas, tetapi sering kali sistem terbuka digunakan di mana pendingin pertama kali dikumpulkan di tangki penyimpanan dan kemudian dipompa ke boiler untuk pemanasan.
Kondensat dapat sepenuhnya mengisi pipa yang dilaluinya bergerak untuk pemanasan atau hanya sebagian. Opsi terakhir lebih disukai, karena ketika sistem dimatikan, pipa di dalamnya akan tetap kering.
Jika pembawa panas pemanasan uap setelah kondensasi ditransfer langsung ke boiler untuk pemanasan selanjutnya, sistem disebut tertutup. Jika kondensat pertama kali dikumpulkan dalam tangki penyimpanan, dari yang dipompa ke boiler oleh pompa, sistem termasuk dalam kategori terbuka
Fitur sistem tekanan rendah
Versi umum dari sistem seperti itu ditutup, dengan menggunakan kondensat gravitasi yang kembali ke boiler, yang tidak sepenuhnya mengisi pipa, dan tata letak pipa atas digunakan.
Pertama, sistem diisi dengan air ke tingkat yang diperlukan, setelah itu pemanasan dimulai. Kondensat mengalir ke riser biasa dan ketika mencapai level yang ditentukan, kondensat dipaksa keluar ke boiler.
Dalam sistem yang sama dengan kabel yang lebih rendah, disarankan untuk memasang pipa dengan sedikit kemiringan ke arah gerakan uap untuk mengurangi efek suara. Perangkap air berbentuk lingkaran diatur di lokasi drainase kondensat, yang mencegah uap bergerak ke saluran kondensasi.
Kecepatan uap dalam sistem tersebut harus moderat, tidak lebih dari 0,14 m / s. Jika tidak, uap juga akan menangkap partikel-partikel kelembaban yang terakumulasi di dinding. Hasilnya, sistem bekerja dengan banyak kebisingan, meningkatkan risiko pemalu air.
Kabel gabungan, mis. kombinasi kabel atas dan bawah, digunakan jika pipa diletakkan di bawah lantai lantai atas atau tengah rumah. Pembersihan pipa melalui mana air dikembalikan ke boiler, dalam hal ini akan ditutup oleh kondensat.
Jika tekanan dalam sistem melebihi 0,02 MPa, itu harus dibuat terbuka. Udara dikeluarkan melalui tangki kondensat, dan untuk mencegah uap meninggalkan sistem, perangkap uap atau perangkap air dipasang. Air dipompa dari akumulator ke penukar panas oleh pompa, yang memungkinkan akumulator dipasang di bawah level di mana penukar panas berada.
Pembawa panas untuk memanaskan rumah pribadi dengan ruang ketel dipanaskan dalam penukar panas yang terletak di ruang ketel. Setelah mencapai suhu operasi, uap bergerak ke kolektor, membagi aliran menjadi dua sirkuit: untuk ruang utama dan untuk ruang ketel (+)
Penilaian kelebihan dan kekurangan
Apa itu sistem pemanas uap yang baik? Ini relatif mudah dibuat bahkan berdasarkan kompor pembakaran kayu konvensional. Ini terutama berlaku di daerah-daerah di mana tidak ada pasokan gas terpusat, dan kayu bakar atau bahan bakar padat lainnya sudah tersedia.
Uap sebagai pembawa panas jauh di atas air. Tingkat pemanasan tempat adalah tiga kali lebih tinggi. Selain itu, sistem pemanas uap tidak dapat gagal selama musim dingin karena kurangnya pemanasan.
Jika tungku terbakar, air dari sistem akan dikumpulkan di tangki penyimpanan atau di penukar panas, dan pipa dan radiator akan tetap kosong. Dengan pemanasan air, pembekuan cairan pendingin dengan mana seluruh sirkuit diisi, seperti diketahui, menyebabkan pipa pecah.
Akhirnya, dimensi radiator pemanas uap harus secara signifikan lebih kecil daripada untuk sistem air, karena jumlah energi panas yang dihasilkan dari ini meningkat beberapa kali. Ini akan sedikit mengurangi biaya pemasangan sistem pemanas di rumah.
Kisi-kisi dekoratif untuk radiator pemanas uap bukan hanya elemen desain interior, tetapi juga sarana perlindungan terhadap luka bakar
Ini menyimpulkan daftar keuntungan dari sistem steam, dan kita dapat melanjutkan ke kerugiannya, yang cukup signifikan:
- risiko tinggi luka bakar;
- peningkatan tingkat kebisingan selama operasi;
- kesulitan dengan menyesuaikan sistem;
- kebutuhan untuk membeli pipa mahal, dll.
Standar keamanan tidak merekomendasikan pemanasan uap untuk tempat tinggal, karena menimbulkan risiko tinggi bagi kesehatan dan kehidupan orang yang tinggal di rumah.
Jadi, suhu kerja radiator akan sangat tinggi, jika Anda menyentuhnya, Anda bisa mengalami luka bakar yang serius. Karena itu, semua radiator harus ditutup dengan kisi-kisi dekoratif yang dapat diandalkan.
Pipa PVC konvensional untuk sistem seperti itu tidak akan berfungsi, karena mereka harus tahan terhadap tekanan tinggi dan suhu lebih dari 100 derajat. Persyaratan yang sama berlaku untuk elemen lain dari sistem. Pipa pemanas uap harus dari tembaga atau terbuat dari baja galvanis.
Pipa tembaga adalah pilihan yang ideal, tetapi sama sekali tidak murah, untuk komunikasi untuk sistem pemanas uap. Untuk menghubungkan pipa-pipa ini, Anda membutuhkan mesin las
Bagaimanapun, momen ini tidak dapat disebut anggaran. Masalah keamanan harus mendapat perhatian terdekat. Semua pekerjaan instalasi, misalnya pengelasan pipa tembaga, akan membutuhkan kinerja kualitas tertinggi. Jika sambungan terputus dan aliran uap keluar ke lubang, salah satu penyewa di rumah berisiko mengalami luka bakar serius.
Pipa stainless steel mampu menahan beban tipikal untuk sistem pemanas uap seperti suhu tinggi dan tekanan tinggi dalam sistem
Kelemahan lain dari pemanasan uap adalah meningkatnya tingkat kebisingan. Untuk memperbaiki masalah ini, Anda harus memasang radiator dengan benar. Mereka ditangguhkan pada kurung anti-noise khusus. Sebuah ketel atau oven paling baik ditempatkan di ruang terpisah. Selain itu, pipa tembaga dapat ditempatkan di ketebalan dinding, yang juga akan mengurangi tingkat kebisingan.
Akhirnya, agak sulit untuk mengontrol suhu pemanasan di kamar dengan pemanasan uap. Anda tidak dapat menginstal termostat dan cukup mengurangi jumlah uap. Hal ini diperlukan untuk mengurangi jumlah bahan bakar, yang tidak selalu mudah, atau untuk ventilasi tempat. Sebelum mulai bekerja memasang sistem pemanas uap, semua poin ini harus diperhitungkan.
Merancang sistem pemanas uap
Bahkan untuk ruangan kecil, yang terbaik adalah merancang proyek. Suatu sistem yang dibuat "secara acak" dengan tingkat probabilitas tinggi akan segera membutuhkan pengerjaan ulang, dan diagram yang ditarik kertas akan segera mengidentifikasi kelemahan dan memperbaikinya.
Misalnya, untuk membuat sistem dengan sirkulasi alami cairan pendingin, penukar panas, dan, oleh karena itu, alat pemanas, harus ditempatkan di titik terendah rumah.
Pipa uap dan kondensat dari sistem pemanas dengan jenis alami gerakan pendingin diatur dengan bias ke arah gerakannya (+)
Ini berarti bahwa kompor atau ketel harus di bawah semua radiator, serta pipa yang tidak berdiri secara vertikal, tetapi secara horizontal atau miring ke vertikal.
Jika pemanas tidak dapat ditempatkan dengan cara ini (tidak ada ruang bawah tanah di rumah, ruang bawah tanah digunakan untuk keperluan lain, dll.), Pemanasan dengan sirkulasi paksa harus lebih disukai.
Diagram menunjukkan sistem pemanas dengan sirkulasi paksa. Untuk pemasangannya, Anda memerlukan pompa sirkulasi dan tangki penyimpanan
Oleh karena itu, perlu untuk memasukkan pompa dalam sirkuit pemanasan uap, yang akan memompa air ke penukar panas. Poin penting dalam desain sistem pemanas adalah prosedur untuk menghubungkan radiator. Sambungan serial atau yang disebut sistem satu-pipa melibatkan koneksi semua radiator secara berurutan.
Akibatnya, cairan pendingin akan bergerak berurutan melalui sistem, secara bertahap mendingin. Ini adalah opsi koneksi ekonomis, yang lebih mudah dipasang dan lebih murah dengan biaya.
Tetapi keseragaman pemanasan dengan metode ini akan berkurang, karena radiator pertama akan menjadi terpanas, dan pembawa panas terakhir akan tiba dalam keadaan setengah dingin.
Sambungan satu pipa radiator, seperti dapat dilihat dari diagram ini, melibatkan pemasangan serial. Pada radiator terakhir, pendingin masuk sudah dingin
Solusi satu pipa mungkin hanya dapat diterima saat menghubungkan pemanasan uap di negara atau di rumah kecil, di area kurang dari 80 meter persegi. m. Dan untuk pondok yang luas atau bangunan dua lantai, sistem dua pipa lebih cocok, di mana radiator terhubung secara paralel.
Skema pipa tunggal memberikan aliran pendingin yang simultan, tetapi tidak berurutan ke setiap radiator, dan ruangan dipanaskan lebih merata. Tetapi dengan sirkuit dua pipa, dua pipa harus terhubung ke setiap radiator: langsung dan "kembali".
Sistem seperti itu lebih sulit diimplementasikan, dan biayanya sedikit lebih mahal daripada saat memasang sistem tabung tunggal. Namun, sebagian besar sistem pemanas air dibuat sesuai dengan skema dua pipa, meskipun mengalami kesulitan, dan fungsinya cukup berhasil.
Diagram ini menunjukkan sistem pemasangan dua pipa untuk radiator pemanas uap. Setiap radiator terhubung ke riser umum dan memiliki pipa balik, yang memastikan distribusi cairan pendingin yang merata
Jika Anda berencana menggunakan kompor pembakaran kayu sebagai sumber panas, Anda harus segera menghitung dan merancang penukar panas khusus. Sepertinya koil dilas dari pipa logam. Elemen ini dibangun langsung ke dalam desain tungku, dan tidak dipasang secara terpisah.
Oleh karena itu, desain tungku baru juga harus dipertimbangkan pada tahap desain. Anda dapat menggunakan oven yang sudah ada, tetapi harus dibongkar sebagian untuk memasang penukar panas di dalamnya.
Untuk mendapatkan panas 9 kW, diperlukan penukar panas dengan luas permukaan sekitar satu meter persegi. Semakin besar area panas, semakin besar dimensi penukar panas.
Jika seharusnya memanaskan ruangan dengan bantuan boiler, maka semuanya sedikit lebih mudah: Anda perlu membeli dan memasangnya. Biasanya, untuk pemanasan uap di dalam rumah, disarankan untuk menggunakan model pipa air boiler, sebagai yang paling efektif.
Meskipun model tabung api, diisi asap atau gabungan asap-api juga bisa menjadi pilihan yang bisa diterima.
Kadang-kadang, untuk organisasi pemanasan uap, boiler buatan digunakan di mana oli mesin bekas dibakar. Tetapi opsi ini dianggap cocok untuk digunakan di ruang utilitas, misalnya, di garasi. Untuk gedung apartemen, opsi ini tidak terlalu bagus.
Pemasangan atas dasar tungku kayu
Jika proyek telah disiapkan, sekarang saatnya untuk menyimpan bahan dan alat yang tepat. Hitung jumlah elemen sistem yang diperlukan akan memungkinkan proyek yang dikompilasi sebelumnya.
Semua belokan, koneksi, tee, lokasi pemasangan radiator, dll. Harus ditandai di atasnya. Selain itu, perlu untuk membeli klem pipa, serta kurung di mana radiator akan dipasang.
Ketel sistem pemanas uap, disusun berdasarkan tungku pembakaran kayu, dipasang langsung di dalamnya. Saluran uap dan kondensat terhubung ke boiler
Panjang pipa juga dihitung sesuai dengan skema. Untuk mengurangi tekanan uap dalam sistem jika perlu, diperlukan katup penurun tekanan.Rana hidraulik diperlukan untuk memungkinkan sistem dikuras sepenuhnya untuk pembersihan, pemeliharaan, atau perbaikan.
Sebelum setiap radiator, disarankan untuk memasang katup penutup, yang akan mematikannya untuk perbaikan, pembilasan atau penggantian. Juga, keran Majewski dipasang pada radiator untuk menurunkan udara yang masuk ke sistem. Meskipun uap adalah gas daripada zat cair, keberadaan udara dalam sistem dapat mempengaruhi efektivitasnya.
Agar proses kondensasi terjadi tepat di radiator, dan bukan di drive atau di riser, disarankan untuk memasang tee dengan colokan di outlet yang hanya dilewati oleh air. Jika Anda berencana untuk menginstal sistem dengan sirkulasi paksa, Anda akan memerlukan pompa sirkulasi. Selain itu, Anda membutuhkan wadah untuk mengumpulkan uap air kental.
Sistem gravitasi tidak memerlukan perangkat semacam itu. Tetapi pipa, melalui mana air diarahkan ke penukar panas, harus cukup lebar untuk memberikan pergerakan cepat cairan untuk pemanasan lebih lanjut.
Tidak adanya katup pengurang tekanan dalam sistem pemanas uap, perangkat yang ditunjukkan pada diagram, dapat menyebabkan kerusakan serius karena tekanan berlebih.
Selain alat instalasi biasa, Anda pasti akan membutuhkan mesin las untuk menghubungkan pipa tembaga. Struktur baja galvanis biasanya memiliki sambungan ulir yang harus disegel dengan hati-hati. Jika Anda berencana memasang pemanas uap dari tungku, Anda harus mulai dengan pembuatan penukar panas.
Penukar panas penghangat uap yang dibangun di atas tungku kayu terdiri dari sistem pipa logam berlubang tempat air bersirkulasi. Elemen dapat memiliki bentuk sewenang-wenang yang sesuai dengan ukuran dan bentuk tungku
Itu dimasak dari pipa logam setebal 2,5-3 mm atau bahkan sedikit lebih tebal. Penukar panas dapat dibuat baik dalam bentuk koil, dan dalam bentuk lainnya. Hal utama adalah bahwa alat tersebut pas di dalam tungku pembakaran kayu, dan juga permukaannya cukup besar untuk memanaskan air dan menghasilkan uap.
Kualitas pengelasan penukar panas harus ideal, tanpa berlebihan. Bahkan gua-gua mikroskopis di lapisan tidak dapat diterima, karena perangkat akan terkena tekanan tinggi dari uap panas. Setelah penukar panas siap dipasang, setiap lasan harus diperiksa.
Untuk melakukan ini, pertama-tama semua lapisan diolesi dengan kapur putih. Setelah itu, salah satu bukaan penukar panas ditutup, dan minyak tanah dituangkan ke dalam yang kedua sampai perangkat diisi ke atas. Sekarang Anda perlu menunggu sedikit, dan kemudian mengevaluasi kondisi jahitannya. Jika ada retakan, minyak tanah akan bocor melaluinya, dan di tempat-tempat seperti itu kapur akan menjadi gelap.
Kelemahan yang diidentifikasi diperbaiki, dan kemudian pengujian diulang untuk memverifikasi integritas perangkat. Sekarang harus dicuci, dan kemudian mulai meletakkan tungku pembakaran kayu. Penukar panas dibangun dengan andal ke dalam tungku, dan pipa ditambahkan ke input dan outputnya, yang kemudian digunakan untuk menghubungkan penukar panas ke sistem pemanas rumah.
Peletakan tungku diselesaikan dengan cara biasa untuk struktur seperti itu. Kemudian pipa dan radiator dari sistem pemanas dipasang sesuai dengan desain yang dibuat sebelumnya. Pertama, radiator dipasang menggunakan braket yang menyerap kebisingan dari pengoperasian pemanasan uap.
Keran Mayevsky dipasang pada setiap radiator sehingga udara dapat dilepaskan. Akan ada satu lagi katup penutup yang diperlukan daripada radiator, karena Anda perlu memasang satu katup penutup umum di awal sistem. Katup penurun tekanan dan unit reduksi dan pendingin juga ditempatkan di depan keran ini.
Pada akhirnya, jika disediakan oleh proyek, pasang tangki penyimpanan untuk pendingin dan pompa sirkulasi. Untuk sistem yang dirancang dengan sirkulasi alami dan bukan paksa, tangki dan pompa tidak diperlukan. Tetapi pipa yang mengarah ke penukar panas perlu diberi sedikit kemiringan sekitar 3 mm per meter.
Boiler modern untuk pemanasan uap di rumah adalah perangkat andal yang beroperasi pada berbagai bahan bakar dan dilengkapi dengan sistem kontrol otomatis
Sistem dengan ketel uap dipasang kira-kira dengan cara yang sama: sesuai dengan desain dan disesuaikan untuk fitur peralatan. Misalnya, katup penurun tekanan dan pendingin kemungkinan besar tidak diperlukan, karena tekanan uap dan sistem kontrol suhu sudah terintegrasi dalam boiler.
Beberapa tips bermanfaat
Saat memasang sistem pemanas uap, harus diingat bahwa semua elemennya harus tahan terhadap suhu tinggi, lebih dari 100 derajat. Misalnya, ekspander membran konvensional sebagai kapasitas cadangan jika peningkatan volume pendingin tidak akan berfungsi, karena maksimumnya adalah 85 derajat.
Cerobong asap tungku, tempat penukar panas dibangun, akan lebih cepat tercemar dibandingkan dengan tungku konvensional. Karena itu, pembersihan cerobong harus direncanakan dan dilakukan lebih sering.
Oven dengan penukar panas juga dapat digunakan untuk memasak, jika diinginkan, tetapi ini sangat tidak nyaman. Di musim panas, ketika pemanasan tidak diperlukan, kompor ini tidak dapat dinyalakan. Harus mencari alternatif. Lebih mudah jika ada kompor nyaman yang terpisah untuk dapur di rumah.
Cara merancang dan merakit sistem pemanas uap dengan tangan Anda sendiri dijelaskan secara rinci dalam artikel ini, yang kami sarankan untuk dibaca.
Kelanjutan instalasi pemanasan uap dapat ditemukan di file ini:
Perbedaan antara sirkulasi paksa dan alami dalam sistem pemanas dijelaskan secara rinci di sini:
Pemanasan uap bukan pilihan termudah untuk menerapkan sistem pemanas otonom. Tetapi dengan desain dan pemasangan yang tepat menggunakan uap, Anda dapat secara efisien dan relatif murah menyediakan rumah Anda dengan jumlah panas yang diperlukan.
Silakan mengomentari informasi yang kami kirimkan untuk dipertimbangkan. Ajukan pertanyaan, bagikan informasi yang bermanfaat dan tinggalkan foto pada topik artikel. Di bagian bawah ada formulir blok yang dirancang untuk posting dan komunikasi.