Diagramas del dispositivo de calentamiento de vapor + ejemplo de cálculo del sistema de vapor.
Los propietarios de casas particulares ciertamente se enfrentan al problema de la calefacción de sus hogares.Todos intentan elegir una opción que les permita calentar la habitación de manera eficiente consumiendo una cantidad mínima de combustible.
Muchos propietarios de bienes raíces y casas de campo se sienten atraídos por el sistema de calefacción a vapor, en el que el vapor puede calentar una habitación en cuestión de minutos. Antes de decidirse a configurar un sistema de este tipo, es necesario estudiar las características de su funcionamiento y comparar los pros y los contras.
Le ayudaremos a comprender estos problemas. También describiremos diferentes esquemas de calentamiento con vapor, proporcionaremos un método de cálculo y reglas para diseñar el sistema.
El contenido del artículo:
Calentamiento por vapor: diagramas y características del dispositivo.
Sin un sistema de calefacción, la vida en una casa de campo en los meses de otoño, primavera y, sobre todo, de invierno es imposible. A menudo, para las casas de campo y cabañas que los propietarios visitan periódicamente, se selecciona la opción de calefacción a vapor.
Puede proporcionar un calentamiento muy rápido de toda la casa, lo que agradará gratamente al propietario y a sus invitados que decidan pasar el fin de semana en la casa de campo.
Características fundamentales del calentamiento con vapor.
La calefacción por vapor es conveniente de instalar en casas que rara vez son visitadas por los propietarios. Todo gracias a las características del refrigerante que circula por las tuberías. Estamos hablando de vapor que aparece únicamente cuando la caldera de calefacción está en funcionamiento.
Después de todo, cuando no hay nadie en la casa de campo y afuera la helada es de -15°C o más, entonces no hay que preocuparse de que las tuberías revienten, como es el caso de refrigerante de agua.
El calentamiento con vapor tiene sus ventajas:
- una gran cantidad de calor liberado durante la condensación;
- se requerirá un área más pequeña de emisores de calor en la habitación;
- inicio y parada rápidos del sistema;
- ahorrar dinero en calefacción;
- resistencia a las heladas.
En cuanto a la cantidad de calor liberado durante el proceso de condensación del vapor, es muchas veces mayor que el calor liberado por el agua caliente que circula en el sistema de calefacción.
1 kg de vapor a una temperatura de 130°C durante la condensación libera energía igual a 2300 kJ/kg. En cuanto al volumen, el condensado ocupa entre 400 y 1500 veces menos espacio que la misma masa de vapor.
Esta característica permite el uso de tuberías de menor diámetro. En habitaciones pequeñas, puede prescindir de radiadores: el calor emitido por la tubería será suficiente para calentarlos.
Otra característica es el rápido calentamiento de la habitación. Es conveniente cuando, después de salir de la ciudad por unas horas, no es necesario lidiar con el problema de la calefacción durante mucho tiempo. El tiempo ahorrado se puede utilizar para tareas más agradables, por ejemplo, hacer barbacoas y charlar más tiempo con amigos.
Al salir de la casa de campo en la estación fría, no es necesario perder el tiempo preservando el sistema de calefacción, drenando el agua y otras medidas diseñadas para proteger el sistema contra fallas.
Si no hay combustible en la caldera de vapor, el vapor no ingresa a la línea de vapor. En consecuencia, no hay agua en la línea de condensado. Por lo tanto, no habrá problemas con el congelamiento del sistema.
Desventajas de un sistema de calentamiento a vapor.
El calentamiento con vapor, además de sus ventajas, también tiene desventajas.
En primer lugar, alto grado de peligrosidad. Esto se debe a las características específicas del refrigerante.
Cuando fluye vapor a presión a través de una tubería, entonces:
- si una línea de vapor se rompe, puede causar lesiones graves a una persona;
- si toca accidentalmente la superficie de una tubería o batería, es fácil quemarse;
- Si el equipo pesado se utiliza incorrectamente, puede explotar.
En segundo lugar, horneado del polvo que cae sobre la superficie de la línea de vapor. Cuando se exponen a altas temperaturas, las partículas de polvo se descomponen. Los productos de su descomposición afectan negativamente a los habitantes de la casa, especialmente si entre ellos hay personas alérgicas.
Tercero, aire seco que todos los habitantes del hogar se ven obligados a respirar. Para mejorar el microclima interior, es necesario. elige un humidificador. Este es un gasto adicional que debe preverse en la etapa de diseño del sistema de calefacción.
Cuatro, la temperatura del refrigerante es simplemente imposible de regular y reducir a voluntad. Este inconveniente crea muchas dificultades cuando se utiliza un sistema de calefacción de vapor en casas con residencia permanente.
La salida a esta situación es tender varios ramales de la tubería de vapor y luego ponerlos en funcionamiento según sea necesario.
En quinto lugar, es necesario utilizar accesorios de vapor especiales diseñados para funcionar con vapor. Lo mismo se aplica al material de las tuberías y de los radiadores de calefacción.
Hay que tener en cuenta que la vida útil de la tubería de condensado será mucho más corta en comparación con el calentamiento de agua, donde se instalan tuberías de retorno del mismo material. Esto es especialmente cierto para las tuberías de condensado seco.
en sexto, se debe tener cuidado de terminar adecuadamente las paredes. Después de todo, el papel tapiz no tiene el nivel requerido de resistencia al calor. Aquí es adecuado el revoque de cemento pintado con la pintura adecuada.
Otra opción interesante son los acabados estilo loft. Para hacer esto, la superficie interior de la pared a lo largo de la cual pasará la tubería de vapor se puede colocar a partir de ladrillos resistentes al calor. Esto no solo creará una atmósfera única, sino que también protegerá a los residentes cuando el material de la pared esté expuesto a una tubería caliente.
Séptimo, necesidad en equipamiento de la sala de calderas. Es inaceptable colocar una caldera de vapor en una sala de estar. Es muy peligroso. La ubicación de la caldera debe estar equipada con materiales resistentes al calor y bien ventilada.
Esquemas de calentamiento de vapor.
La opción de calefacción que utiliza vapor como refrigerante tiene una variedad de esquemas.
Se pueden clasificar según los siguientes parámetros:
- presión en el sistema;
- método de comunicación con la atmósfera;
- diagrama de conexión de tuberías;
- método de retorno de condensado.
La presión en un sistema de calentamiento de vapor (SHS) en funcionamiento puede ser alta o baja.
Según su valor absoluto se distinguen los sistemas:
- baja presión – menos de 0,7 kgf/cm2;
- alta presión – más de 0,7 kgf/cm2;
- vapor-vacíoe – menos de 1 kgf/cm2.
La primera opción se recomienda para uso doméstico. Las calderas especiales diseñadas para calentar con vapor permiten implementar un sistema de baja presión en casa privada o casa de campo. Pueden funcionar con varios tipos de combustible: carbón, madera, gas, fueloil.
La segunda opción es peligrosa para su uso en casa. Trabajar con sistemas de alta presión requiere conocimientos y especialización adecuados. Si un artesano no preparado decide montar una calefacción de vapor a alta presión en su casa de campo, corre el riesgo de quedarse, en el mejor de los casos, sin casa de campo.
Una caldera de alta presión es grande y muy cara. Esta opción se utiliza en la industria. Pero muchos artesanos del hogar están intentando experimentalmente implementar una instalación de este tipo con sus propias manos. Esta opción es extremadamente peligrosa de utilizar en un sistema de calefacción.
El sistema de vacío-vapor se diferencia de los dos primeros por la presencia de un colector de aire y un dispositivo adicional que asegura la aspiración de todo el espacio interno.
Dependiendo del método de conexión con la atmósfera, se distinguen circuitos de calentamiento de vapor abiertos y cerrados. En el primer caso, el sistema tiene una conexión con la atmósfera: está abierto. En el segundo, está completamente aislado de los efectos de la presión atmosférica y del aire del entorno.
Según el método de enrutamiento de tuberías, los diagramas de software son:
- monotubo horizontal;
- dos tubos verticales.
Los primeros se utilizan, por regla general, en casas y edificios de uno y dos pisos con alturas de techo de hasta 2,7 my un área de hasta 80 m.2donde no hay necesidad de regular la temperatura. Estos últimos son más adecuados para implementar un sistema de calefacción a vapor en edificios de 3 o más plantas.
Además, se pueden montar sistemas de software:
- con cableado superior, medio o inferior;
- con tubería húmeda o seca para movimiento de condensado;
- con callejón sin salida o movimiento asociado tanto de vapor como de condensado.
El método de retorno de condensado le permite distinguir entre un circuito cerrado y uno abierto. En el primer caso, el agua formada durante el proceso de condensación se dirige por gravedad a la caldera. En este caso, es imperativo observar la pendiente recomendada de las tuberías de vapor y condensado: de 1,0 a 0,5 cm de pendiente por 1 metro lineal.
Además, es correcto hacer la pendiente en la dirección del movimiento del vapor para la línea de vapor y en la dirección del movimiento del condensado para la tubería de retorno. Con este esquema, la caldera en sí debe ubicarse necesariamente por debajo del nivel de la tubería de retorno.
En el circuito de un sistema de calefacción de vapor de circuito abierto, hay un recipiente especial para recolectar el condensado: un tanque. Desde allí, mediante una bomba, el líquido se puede dirigir a la caldera o eliminarse del sistema de calefacción. En el segundo caso, la caldera debe ser alimentada constantemente con agua dulce para la generación continua de vapor.
Para una casa de campo, es preferible elegir un sistema de calefacción de vapor cerrado con cableado superior y una tubería de condensado húmedo, es decir. todo el volumen del canal lleno de agua. Para circuitos de circuito abierto, se utiliza una opción de tubería seca para el movimiento del condensado, parcialmente llena de condensado.
Cómo calcular correctamente un sistema de vapor.
Una vez elegido un sistema de vapor, deberá elaborar un diseño de su ubicación en el edificio y realizar cálculos preliminares.
Hay dos opciones:
- calcule usted mismo los componentes principales del calentamiento con vapor;
- Busque ayuda de un diseñador profesional.
La segunda forma de solucionar este problema es la más preferible. Después de todo, solo un especialista, que tiene detrás de él más de un proyecto de instalación de un sistema de calefacción implementado con éxito, puede tener en cuenta todos los deseos del propietario, sin olvidar los requisitos reglamentarios.
Si no es posible o no desea ponerse en contacto con el diseñador, puede comenzar a calcular de forma independiente el sistema de calentamiento de vapor. Puede utilizar estándares y recomendaciones útiles de literatura especializada, por ejemplo, de un manual de diseñador.
Para calcularlo, debe tomar el plano de su casa y calcular el área que necesita calentarse. Luego marque la ubicación de los radiadores de calefacción.
Los radiadores se seleccionan según la potencia requerida. Además, es importante tener en cuenta las características técnicas del dispositivo que le guste: debe soportar la carga cuando se trabaja con vapor.
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Es mejor calcular la longitud de la tubería de vapor y condensado mientras se encuentra en la propia habitación.Esto hace que sea más conveniente planificar la altura de su instalación y la ubicación de instalación de los radiadores, si son necesarios.
Habiendo calculado la cantidad requerida de metros lineales de tubería, no se olvide de los accesorios de vapor: válvulas, T y, si es necesario, trampas de condensado, una bomba.
Para determinar la potencia de una caldera de vapor, deberá calcular el volumen de todas las habitaciones con calefacción y multiplicar esta cifra por la cantidad de energía necesaria para calentar 1 m.3. Este indicador depende de la región de residencia. Así, para la parte europea la cifra es de 40 W.
Puede calcular la potencia de la caldera para una casa de 3 habitaciones con una altura de techo de 2,6 m.
Primero necesitas calcular el área de las habitaciones individuales:
- 1ª habitación: 5*2,95=14,75 m2;
- 2ª habitación: 3*2,45=7,35 m2;
- 3ª habitación: 2*5,4=10,8 m2.
Luego hay que calcular el volumen de toda la casa: 14,75*2,6+7,35*2,6+10,8*2,6= 38,09+19,11+28,08= 57,02 m3.
Ahora el volumen resultante debe multiplicarse por las necesidades de calor: 57,02 * 40 W = 2288 W. Al valor obtenido hay que sumarle una reserva de marcha de al menos el 20%: 2288 * 1,2 = 2745,6 W o unos 3 kW.
La segunda opción para determinar el poder es por área. Se acepta convencionalmente que para calentar cada 10 m2 Se requiere 1 kW de potencia de caldera + 30% de reserva si la altura del techo no excede el nivel permitido de hasta 2,7 m.
Además, debe comprar una unidad que sea entre un 20 y un 30 % más grande que la potencia calculada. En la práctica, los expertos aconsejan llevar una caldera al menos un 30% más potente para que no funcione al límite de su potencia.
Debes elegir una caldera de vapor de un fabricante confiable. La unidad debe contar con un certificado de calidad y garantía de la planta que la produjo. La caldera de vapor debe estar equipada válvula de seguridad. Además, necesitará dispositivos de control de temperatura y presión y un reductor de presión para normalizar la presión, si es necesario.
Errores al instalar calefacción a vapor.
Al diseñar una calefacción individual, deberá familiarizarse detenidamente con las opciones disponibles.
Debes elegir la opción más adecuada para tu hogar para conseguir:
- consumo económico de combustible;
- calefacción eficiente;
- facilidad de mantenimiento del sistema;
- larga vida útil del equipo.
Habiendo elegido la calefacción por vapor entre todas las opciones de calefacción, es importante intentar evitar errores al instalarla.
En primer lugar, la mayoría de las veces los propietarios creen que el agua sirve como refrigerante en el sistema. Esto está mal. Al calentar con vapor, es vapor el que circulará por las tuberías y radiadores.
En base a esto, conviene seleccionar correctamente el material de los accesorios con los que entrará en contacto el vapor y el agua obtenidos durante la condensación.
En segundo lugar, incluso en la etapa de diseño del sistema de calefacción se olvidan de proteger los radiadores y las tuberías. El vapor que se mueve a través de una línea de vapor tiene una temperatura de 100°C. Calienta bastante todos los elementos estructurales, lo que supone un peligro para los habitantes de la casa/casa rural.
Tercero, al instalar una tubería de vapor y una tubería de condensado, los artesanos novatos se olvidan de prever una pendiente hacia el movimiento del vapor y el agua, respectivamente.
Cuatro, algunos artesanos del hogar seleccionan incorrectamente la potencia de la caldera. Como resultado, en lugar de la temperatura ambiente deseada, se obtiene +13-15°C. Para una vida diaria cómoda, este régimen de temperatura claramente no es suficiente.
En quinto lugarSin embargo, los soldadores sin experiencia pueden cometer errores al soldar una tubería de vapor. Como resultado, en cualquier momento la tubería puede explotar y una corriente de vapor que se mueve bajo presión a través de ella se precipitará directamente hacia la persona que está cerca. Se trata de una situación extremadamente peligrosa, cuya posibilidad no debe olvidarse.
Todos estos errores son posibles cuando disposición independiente del sistema calefacción. Queriendo ahorrar dinero y eligiendo la opción con vapor, los propietarios deciden arreglárselas solos y no recurren a un diseñador, soldador u otros especialistas profesionales.
La falta de experiencia práctica personal y una actitud frívola hacia el proceso pueden interferir con la correcta instalación del calentamiento por vapor. Algunos de los errores cometidos durante la instalación no solo pueden alterar la forma de vida habitual, sino también dañar gravemente la salud de quienes viven en la casa.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Material de video sobre la estructura de una caldera de vapor:
Video sobre cómo soldar tuberías:
Un video visual sobre las características de instalación y soldadura de tuberías de cobre:
Video sobre calentamiento con vapor:
Video detallado sobre el funcionamiento de una caldera de vapor:
Después de familiarizarse con los aspectos positivos y negativos del calentamiento con vapor, podrá decidir si esta opción es adecuada para satisfacer las necesidades de un hogar en particular.
Si decide utilizar calefacción por vapor, deberá elegir el esquema más óptimo para su hogar. Para calcular el sistema de calefacción, es mejor recurrir a especialistas para protegerse a usted y a su hogar.
Si tiene experiencia calentando su hogar con un sistema de calefacción a vapor, comparta la información con nuestros lectores. Deje comentarios sobre el artículo y haga preguntas en el siguiente formulario.
Un sistema de calefacción extremadamente peligroso y caro. Hace un par de años, cuando estaba instalando nuevas comunicaciones en mi casa de campo, anunciaron esta opción para calentar la casa. Lo dudé durante mucho tiempo, pero aún así opté por un sistema tradicional con refrigerante líquido y una caldera eléctrica. Pero el vecino decidió probar él mismo la tecnología del vapor. Dice que se arrepiente de su elección, ya que el mantenimiento anual de la caldera y de todo el sistema de calefacción le cuesta “un bonito centavo”. Está pensando en cambiar a la calefacción eléctrica en un futuro próximo.
En esta revisión encontré muchas cosas nuevas, interesantes y útiles para mí. Tengo una casa de dos pisos, sistema de calentamiento de agua con caldera y cableado para dos pisos. Existe un problema de este tipo: en heladas severas, por debajo de 30 grados, hace mucho más fresco en el primer piso que en el segundo, ya que el calor sube en las escaleras. Pensé que tal vez tendría sentido agregar un circuito de calefacción de vapor al piso inferior y usarlo en climas fríos. ¿Alguien puede compartir su experiencia?
¡Hola! El problema lo tengo claro, pero no del todo. El segundo piso de su casa es más cálido durante las heladas severas. Pero no escribiste ni una palabra sobre la temperatura de los radiadores.Si es igual tanto en el primer piso como en el segundo, entonces debes pensar en aislar la casa. Este es un tema aparte, por lo que no nos detendremos en este tema. A la misma temperatura, los radiadores de la planta baja pueden estar más fríos únicamente debido a la pérdida de calor.
Si el sistema no calienta tan bien en la planta baja, entonces es necesario rehacerlo o modernizarlo. Pero primero conviene comprobar si todo funciona correctamente: las tuberías no están obstruidas por ninguna parte, comprobar el correcto funcionamiento de las salidas de aire (si no están, instalarlas). Si esto no ayuda, continúe con la modernización: agregue un circuito, un interruptor hidráulico, rehaga el retorno (según la situación). Adjunto como ejemplo varios esquemas de calefacción para una casa de dos pisos.