Dampfheizung in einem Privathaus und Landhaus auf Basis eines Herdes oder Kessels

Eine effiziente Hausheizung ist eine der wichtigsten Aufgaben eines jeden Hausbesitzers.Eine interessante Lösung für dieses Problem könnte eine Dampfheizung sein, deren Funktionsweise und Aufbau sich von den üblichen Wasserkreisläufen unterscheidet.

Dies ist nicht die einfachste Option und hat ihre eigenen Stärken und Schwächen. Wir werden über die Design- und Organisationsregeln sowie die Merkmale des Systems mit einem Dampfkühlmittel sprechen. Sie erfahren, wie Sie eine Dampfheizung in einem Privathaus installieren und diese richtig bedienen.

Funktionsprinzip des Dampfsystems

Wenn Wasser bei konstantem Druck kocht, behält es seine Temperatur konstant. Der durch dieses Sieden entstehende Dampf verfügt über eine erhebliche Menge an Wärmeenergie. Im Moment der Kondensation, d.h. Bei der Verflüssigung von Dampf wird diese Energie freigesetzt und an die Umgebung abgegeben.

Dieses Prinzip wird beim Betrieb von Dampfheizungsanlagen genutzt. Wasser kocht im Kessel, Dampf strömt durch die Rohre zu den Heizkörpern, wo er kondensiert und sich unter Hitze auflöst, wodurch die Luft im Raum erwärmt wird.

Das beim Kondensationsprozess gewonnene Wasser bewegt sich weiter durch die Rohre und kehrt in einen speziellen Speichertank zurück und fließt dann auf natürliche Weise oder zwangsweise mithilfe einer Pumpe zum Heizgerät.

Abhängig vom Druck im Dampfheizsystem werden sie unterteilt in:

• Vakuum-Dampf;
• niedriger Druck;
• hoher Druck.

Im ersten beträgt der Druck weniger als 0,1 MPa, im zweiten – noch niedriger – bis zu 0,07 MPa und im dritten – mehr als 0,07 MPa. Offene Niederdrucksysteme haben Zugang zu Luft aus der Atmosphäre, sie können aber auch geschlossen, also geschlossen, sein. komplett versiegelt.

Dieses Diagramm veranschaulicht die Prinzipien der Dampfheizungsverkabelung. Das Heizgerät sollte tiefer als die Heizkörper platziert werden, die Kondensatleitung sollte ein Gefälle haben

In solchen Systemen kommt meist sogenannter trockener Sattdampf zum Einsatz, der keine suspendierten Wasserpartikel enthält. Die Dampfmenge im System beeinflusst seinen Betrieb. Wenn zu wenig Dampf vorhanden ist, wird der freie Abfluss des Kondensats beeinträchtigt und es sammelt sich kalte Luft am Boden des Heizgeräts.

Eine ausreichende Dampfmenge verbessert den Abfluss des Kondensats, das zu den Wänden gedrückt wird und in Form eines dünnen Wasserfilms an diesen herunterfließt.

In geschlossenen Systemen gelangt das Wasser nach der Kondensation sofort in den Wärmetauscher, häufig werden jedoch Systeme mit offenem Kreislauf verwendet, bei denen das Kühlmittel zunächst in einem Speichertank gesammelt und dann zur Erwärmung in den Kessel gepumpt wird.

Kondensat kann die Rohre, durch die es zum Heizen fließt, vollständig oder nur teilweise füllen. Die letztere Option ist vorzuziehen, da die Rohre darin trocken bleiben, wenn das System ausgeschaltet ist.

Wenn das Dampfheizkühlmittel nach der Kondensation direkt in den Kessel zur anschließenden Erwärmung gelangt, wird das System als geschlossen bezeichnet.Wird das Kondensat zunächst in einem Vorratstank gesammelt und von dort über eine Pumpe in den Kessel gepumpt, gilt das System als offen

Merkmale von Niederdrucksystemen

Eine übliche Version eines solchen Systems ist geschlossen und nutzt die Schwerkraftrückführung des Kondensats zum Kessel, wodurch die Rohre nicht vollständig gefüllt werden, und es wird eine obere Rohrverteilung verwendet.

Zunächst wird das System bis zum erforderlichen Füllstand mit Wasser gefüllt, anschließend beginnt das Aufheizen. Das Kondensat fließt über ein gemeinsames Steigrohr nach unten und wird bei Erreichen eines vorgegebenen Niveaus in den Kessel gedrückt.

Im gleichen System mit Bodenverteilung empfiehlt es sich, Rohre mit leichtem Gefälle in Richtung der Dampfbewegung zu verlegen, um Lärmeffekte zu reduzieren. An der Stelle, an der das Kondensat abgeleitet wird, ist eine schleifenförmige Wassersperre installiert, die die Bewegung von Dampf in die Kondensationsleitung verhindert.

Die Dampfgeschwindigkeit in solchen Systemen sollte moderat sein und nicht mehr als 0,14 m/s betragen. Andernfalls fängt der Dampf auch an den Wänden angesammelte Feuchtigkeitspartikel auf. Dadurch arbeitet das System lauter und die Gefahr von Wasserschlägen steigt.

Kombinierte Verkabelung, d.h. Eine Kombination aus oberer und unterer Verkabelung wird verwendet, wenn Rohre unter dem Boden des oberen oder mittleren Stockwerks des Hauses verlegt werden. Der Hohlraum der Rohre, durch die das Wasser zum Kessel zurückfließt, wird in diesem Fall durch Kondensat verschlossen.

Wenn der Druck im System 0,02 MPa überschreitet, sollte es geöffnet werden. Die Luft wird über einen Kondensatspeichertank abgeführt. Um zu verhindern, dass Dampf das System verlässt, ist ein Kondensatablauf oder eine Wassersperre installiert. Wasser aus dem Speichertank wird in den Wärmetauscher gepumpt, wodurch der Speichertank unterhalb des Niveaus installiert werden kann, auf dem sich der Wärmetauscher befindet.

Das Kühlmittel zum Heizen eines Privathauses mit Heizraum wird in einem Wärmetauscher im Heizraum erwärmt. Bei Erreichen der Betriebstemperatur gelangt der Dampf zu einem Verteiler, der den Strom in zwei Kreisläufe aufteilt: für die Haupträume und für den Heizraum (+).

Abwägen von Vor- und Nachteilen

Welche Vorteile bietet eine Dampfheizung? Auch auf Basis eines herkömmlichen Holzofens ist die Herstellung relativ einfach. Dies gilt insbesondere in Gebieten, in denen es keine zentrale Gasversorgung gibt, Brennholz oder andere feste Brennstoffe jedoch gut zugänglich sind.

Als Kühlmittel ist Dampf dem Wasser deutlich überlegen. Seine Heizrate ist dreimal höher. Darüber hinaus ist es unwahrscheinlich, dass eine Dampfheizung bei winterlicher Kälte aufgrund fehlender Heizung ausfällt.

Wenn der Feuerraum durchbrennt, sammelt sich Wasser aus der Anlage im Speichertank oder Wärmetauscher und die Rohre und Heizkörper bleiben leer. Bei der Warmwasserbereitung führt das Einfrieren des Kühlmittels, das den gesamten Kreislauf füllt, bekanntermaßen zum Rohrbruch.

Schließlich sollten die Abmessungen von Dampfheizkörpern deutlich kleiner sein als bei Wassersystemen, da sich die dadurch gewonnene Wärmeenergiemenge um ein Vielfaches erhöht. Dadurch werden die Kosten für die Installation einer Heizungsanlage im Haus leicht gesenkt.

Ziergitter für Dampfheizkörper sind nicht nur ein Element der Innenarchitektur, sondern auch ein Mittel zum Schutz vor Verbrennungen

Damit ist die Liste der Vorteile des Dampfsystems abgeschlossen, und wir können zu seinen erheblichen Nachteilen übergehen:

• hohes Verbrennungsrisiko;
• erhöhter Geräuschpegel während des Betriebs;
• Schwierigkeiten bei der Anpassung des Betriebs des Systems;
• die Notwendigkeit, teure Rohre usw. zu kaufen.

Sicherheitsnormen empfehlen eine Dampfheizung für Wohnräume nicht, da sie ein hohes Risiko für die Gesundheit und das Leben der im Haus lebenden Menschen darstellt.

Dadurch ist die Betriebstemperatur der Heizkörper sehr hoch und bei Berührung kann es zu schweren Verbrennungen kommen. Daher müssen alle Heizkörper mit zuverlässigen Ziergittern abgedeckt werden.

Gewöhnliche PVC-Rohre sind für ein solches System nicht geeignet, da sie hohen Drücken und Temperaturen von über 100 Grad standhalten müssen. Die gleichen Anforderungen gelten für andere Elemente des Systems. Dampfheizrohre müssen aus Kupfer oder verzinktem Stahl bestehen.

Kupferrohre sind eine ideale, aber keineswegs günstige Kommunikationsmöglichkeit für Dampfheizungsanlagen. Um diese Rohre zu verbinden, benötigen Sie eine Schweißmaschine

Auf jeden Fall kann dieser Moment nicht als budgetär bezeichnet werden. Sicherheitsfragen muss größte Aufmerksamkeit geschenkt werden. Alle Installationsarbeiten, zum Beispiel das Schweißen von Kupferrohren, erfordern höchste Qualität. Wenn die Verbindung reißt und ein Dampfstrahl durch das Loch entweicht, besteht für einen der Hausbewohner die Gefahr schwerer Verbrennungen.

Edelstahlrohre halten den für Dampfheizungsanlagen typischen Belastungen wie hoher Temperatur und erhöhtem Druck im System stand

Ein weiterer Nachteil der Dampfheizung ist der erhöhte Geräuschpegel. Um dieses Problem zu beheben, müssen Sie die Heizkörper korrekt installieren. Sie sind an speziellen Lärmschutzhalterungen aufgehängt. Stellen Sie den Heizkessel oder Herd am besten in einem separaten Raum auf. Darüber hinaus können Kupferrohre in der Wandstärke verlegt werden, was ebenfalls den Geräuschpegel senkt.

Schließlich ist es in Räumen mit Dampfheizung etwas schwierig, die Heiztemperatur zu regulieren. Sie können keinen Thermostat installieren und einfach die Dampfmenge reduzieren. Sie müssen die Kraftstoffmenge reduzieren, was nicht immer einfach ist, oder den Raum belüften. Bevor mit der Installation einer Dampfheizung begonnen wird, sollten alle diese Punkte berücksichtigt werden.

Entwurf einer Dampfheizungsanlage

Selbst für einen kleinen Raum ist es am besten, ein Projekt zu erstellen. Ein willkürlich erstelltes System wird höchstwahrscheinlich bald eine Überarbeitung erfordern, und ein auf Papier erstelltes Diagramm ermöglicht es Ihnen, Schwachstellen sofort zu erkennen und zu beheben.

Um beispielsweise ein System mit natürlicher Kühlmittelzirkulation zu schaffen, sollte der Wärmetauscher und damit das Heizgerät am tiefsten Punkt des Hauses platziert werden.

Die Dampf- und Kondensatleitungen von Heizungsanlagen mit natürlicher Kühlmittelbewegung sind in Bewegungsrichtung (+) geneigt angeordnet.

Das bedeutet, dass sich der Ofen oder Heizkessel unterhalb aller Heizkörper sowie Rohren befinden muss, die nicht vertikal, sondern horizontal oder in einem Winkel zur Vertikalen verlaufen.

Wenn eine solche Platzierung des Heizgeräts nicht möglich ist (das Haus ist nicht unterkellert, der Keller wird anderweitig genutzt usw.), sollte der Heizung mit Zwangsumlauf der Vorzug gegeben werden.

Das Diagramm zeigt eine Heizungsanlage mit Zwangsumlauf. Für die Installation benötigen Sie eine Umwälzpumpe und einen Speichertank.

Deshalb in Dampfheizdiagramm Es ist notwendig, die Pumpe einzuschalten, die Wasser in den Wärmetauscher pumpt. Ein wichtiger Punkt bei der Planung einer Heizungsanlage ist die Reihenfolge, in der die Heizkörper angeschlossen werden.Bei einer Reihenschaltung oder dem sogenannten Einrohrsystem werden alle Heizkörper der Reihe nach angeschlossen.

Dadurch bewegt sich das Kühlmittel nacheinander durch das System und kühlt allmählich ab. Dies ist eine kostengünstige Anschlussmöglichkeit, die einfacher zu installieren und kostengünstiger ist.

Allerdings wird die Gleichmäßigkeit der Erwärmung bei dieser Methode beeinträchtigt, da der erste Kühler am heißesten ist und das letzte Kühlmittel in einem halbgekühlten Zustand eindringt.

Der Einrohranschluss von Heizkörpern erfordert, wie aus diesem Diagramm hervorgeht, eine sequentielle Installation. Das Kühlmittel gelangt bereits abgekühlt zum letzten Kühler

Eine Einrohrlösung ist möglicherweise nur dann akzeptabel, wenn eine Dampfheizung in einem Landhaus oder in einem kleinen Haus mit einer Fläche von weniger als 80 Quadratmetern angeschlossen wird. m. Und für ein geräumiges Ferienhaus oder ein zweistöckiges Gebäude ist ein Zweirohrsystem besser geeignet, bei dem Heizkörper parallel geschaltet sind.

Das Einrohr-Design sorgt dafür, dass das Kühlmittel gleichzeitig und nicht sequenziell in jeden Heizkörper fließt, und die Räume werden gleichmäßiger erwärmt. Bei einem Zweirohrkreislauf müssen jedoch an jeden Heizkörper zwei Rohre angeschlossen werden: Direkt- und Rücklauf.

Ein solches System ist schwieriger zu implementieren und kostet etwas mehr als die Installation eines Einrohrsystems. Die überwiegende Mehrheit der Warmwasserbereitungssysteme ist jedoch trotz der Schwierigkeiten nach einem Zweirohrsystem aufgebaut und funktioniert recht erfolgreich.

Dieses Diagramm zeigt ein Zweirohr-Installationssystem für Dampfheizkörper. Jeder Kühler ist an eine gemeinsame Steigleitung angeschlossen und verfügt über eine Rücklaufleitung, die eine gleichmäßige Verteilung des Kühlmittels gewährleistet

Wenn Sie planen, einen Holzofen als Wärmequelle zu nutzen, sollten Sie sofort einen speziellen Wärmetauscher berechnen und auslegen. Es sieht aus wie eine aus Metallrohren geschweißte Spule. Dieses Element wird direkt in die Ofenstruktur eingebaut und nicht separat installiert.

Daher sollte bereits in der Entwurfsphase die Gestaltung eines neuen Ofens berücksichtigt werden. Sie können auch einen vorhandenen Ofen verwenden, dieser muss jedoch teilweise zerlegt werden, um den Wärmetauscher im Inneren zu installieren.

Um 9 kW Wärme zu gewinnen, ist ein Wärmetauscher mit einer Oberfläche von etwa einem Quadratmeter erforderlich. Je größer die beheizte Fläche, desto größer sollte der Wärmetauscher sein.

Wenn Sie den Raum mit einem Heizkessel heizen möchten, ist alles etwas einfacher: Sie müssen ihn kaufen und installieren. Normalerweise wird für die Dampfheizung in einem Haus die Verwendung eines Wasserrohrkesselmodells empfohlen, da dieses am effizientesten ist.

Aber auch Feuerrohr-, Rauchverbrennungs- oder kombinierte Rauch-Feuerrohr-Modelle können eine durchaus akzeptable Option sein.

Manchmal verwenden sie zum Organisieren Dampfheizung hausgemachter Kessel, in dem gebrauchtes Motoröl verbrannt wird. Diese Option gilt jedoch als geeignet für den Einsatz in Hauswirtschaftsräumen, beispielsweise in einer Garage. Für ein Wohngebäude ist diese Option nicht sehr gut.

Installation basierend auf einem Holzofen

Wenn das Projekt fertig ist, ist es an der Zeit, sich mit den notwendigen Materialien und Werkzeugen einzudecken. Mithilfe eines zuvor erstellten Projekts können Sie die erforderliche Anzahl an Systemelementen berechnen.

Alle Windungen, Anschlüsse, T-Stücke, Einbauorte der Heizkörper usw. sollten darauf markiert sein. Darüber hinaus ist der Kauf von Rohrschellen sowie Halterungen erforderlich, an denen die Heizkörper montiert werden.

Direkt darin ist der Kessel der Dampfheizung auf Basis eines Holzofens installiert. An den Kessel sind eine Dampfleitung und eine Kondensatleitung angeschlossen

Auch die Länge der Rohre wird nach dem Diagramm berechnet. Um bei Bedarf den Dampfdruck im System zu reduzieren, benötigen Sie ein Druckminderventil. Die hydraulische Dichtung ist erforderlich, damit das System zur Reinigung, Wartung oder Reparatur vollständig entleert werden kann.

Es wird empfohlen, vor jedem Heizkörper ein Absperrventil zu installieren, das es ermöglicht, ihn zur Reparatur, Spülung oder zum Austausch abzuschalten. Auch an Heizkörpern montiert Mayevsky-Kranicheum eventuell im System eingeschlossene Luft freizusetzen. Obwohl Dampf ein gasförmiger Stoff und keine Flüssigkeit ist, kann die Anwesenheit von Luft im System dessen Effizienz negativ beeinflussen.

Um sicherzustellen, dass der Kondensationsprozess in den Heizkörpern und nicht im Vorratstank oder Steigrohr stattfindet, wird empfohlen, am Auslass ein T-Stück mit Stopfen zu installieren, durch das nur Wasser fließen kann. Wenn Sie planen, ein System mit Zwangsumlauf zu installieren, benötigen Sie eine Umwälzpumpe. Darüber hinaus benötigen Sie einen Behälter zum Auffangen der kondensierten Feuchtigkeit.

Schwerkraftsysteme benötigen solche Geräte nicht. Das Rohr, das das Wasser zum Wärmetauscher transportiert, muss jedoch breit genug sein, damit sich die Flüssigkeit schnell bewegen und weiter erhitzen kann.

Das Fehlen eines Druckminderventils im Dampfheizsystem, dessen Vorrichtung im Diagramm dargestellt ist, kann zu schweren Schäden durch Überdruck führen

Zusätzlich zu den üblichen Montagewerkzeugen benötigen Sie auf jeden Fall ein Schweißgerät Kupferrohrverbindungen. Verzinkte Stahlkonstruktionen verfügen in der Regel über Gewindeverbindungen, die sorgfältig abgedichtet werden müssen. Wenn Sie eine Dampfheizung aus einem Ofen installieren möchten, müssen Sie mit der Herstellung eines Wärmetauschers beginnen.

Ein in einen Holzofen eingebauter Dampfwärmetauscher besteht aus einem System hohler Metallrohre, durch die Wasser zirkuliert. Das Element kann je nach Größe und Form des Ofens jede beliebige Form haben

Es besteht aus Metallrohren mit einer Dicke von 2,5 bis 3 mm oder sogar etwas dicker. Der Wärmetauscher kann entweder in Form einer Spule oder in einer anderen Form hergestellt werden. Hauptsache, das Gerät passt rein HolzofenAußerdem muss seine Oberfläche groß genug sein, um das Wasser zu erhitzen und Dampf zu erzeugen.

Die Schweißqualität des Wärmetauschers muss ohne Übertreibung ideal sein. Selbst mikroskopisch kleine Hohlräume in den Nähten sind nicht akzeptabel, da das Gerät einem erhöhten Druck durch heißen Dampf ausgesetzt ist. Sobald der Wärmetauscher für die Installation bereit ist, sollte jede Schweißnaht überprüft werden.

Bestreichen Sie dazu zunächst alle Nähte mit weißer Kreide. Danach wird eine der Wärmetauscheröffnungen verschlossen und in die zweite wird Kerosin eingefüllt, bis das Gerät bis zum Rand gefüllt ist. Jetzt müssen Sie etwas warten und dann den Zustand der Nähte beurteilen. Wenn Risse vorhanden sind, sickert Kerosin durch und an solchen Stellen wird die Kreide dunkler.

Identifizierte Mängel werden behoben und anschließend wird der Test wiederholt, um die Integrität des Geräts sicherzustellen. Jetzt sollten Sie es waschen und dann mit dem Verlegen des Holzofens beginnen.Der Wärmetauscher wird fest in den Feuerraum eingebaut und an dessen Ein- und Auslass werden Rohre angeschlossen, die dann zum Anschluss des Wärmetauschers an das Heizsystem des Hauses dienen.

Die Verlegung des Ofens erfolgt in der für solche Bauwerke üblichen Weise. Dann werden die Rohre installiert und Heizkörper des Heizsystems in Übereinstimmung mit dem zuvor erstellten Projekt. Zunächst werden Heizkörper mit Halterungen installiert, die die Geräusche beim Betrieb der Dampfheizung dämpfen.

An jedem Heizkörper sind Mayevsky-Hähne angebracht, damit Luft abgelassen werden kann. Sie benötigen ein Absperrventil mehr als Heizkörper, da Sie ganz am Anfang des Systems ein gemeinsames Absperrventil installieren müssen. Vor diesem Hahn sind außerdem ein Druckminderventil und eine Reduzier-Kühleinheit installiert.

Am Ende wird, sofern im Projekt vorgesehen, ein Kühlmittelspeichertank installiert und Umwälzpumpe. Bei Systemen, die mit natürlicher statt erzwungener Zirkulation konzipiert sind, sind kein Tank und keine Pumpe erforderlich. Allerdings muss das Rohr, das zum Wärmetauscher führt, ein leichtes Gefälle erhalten, etwa 3 mm pro Meter.

Moderne Kessel zur Dampfheizung im Haus sind zuverlässige Geräte, die mit verschiedenen Brennstoffen betrieben werden und mit automatisierten Steuerungssystemen ausgestattet sind

Anlagen mit Dampfkessel werden in etwa auf die gleiche Weise installiert: entsprechend der Konstruktion und angepasst an die Eigenschaften der Geräte. Beispielsweise werden ein Druckminderventil und ein Kühler höchstwahrscheinlich nicht benötigt, da das Dampfdruck- und Temperaturregelsystem bereits in den Kessel integriert ist.

Einige nützliche Tipps

Bei der Installation einer Dampfheizung sollten Sie bedenken, dass alle Elemente hohen Temperaturen von über 100 Grad standhalten müssen.Beispielsweise funktioniert ein normaler Membranexpander bei einer Erhöhung des Kühlmittelvolumens nicht als Reservetank, da seine maximale Temperatur 85 Grad beträgt.

Der Schornstein eines Ofens mit eingebautem Wärmetauscher verschmutzt schneller als der eines herkömmlichen Ofens. Deshalb Schornsteinreinigung muss häufiger geplant und ausgeführt werden.

Auf Wunsch kann zum Kochen auch ein Backofen mit Wärmetauscher genutzt werden, was jedoch nicht sehr praktisch ist. Im Sommer, wenn keine Heizung benötigt wird, kann dieser Ofen nicht angezündet werden. Wir müssen nach einer Alternative suchen. Einfacher geht es, wenn es im Haus einen separaten, praktischen Herd für die Küche gibt.

Wie Sie ein Dampfheizsystem mit Ihren eigenen Händen entwerfen und zusammenbauen, wird ausführlich beschrieben. In diesem Artikel, das wir zum Lesen empfehlen.

Schlussfolgerungen und nützliches Video zum Thema

Praktische Erfahrungen beim Umbau eines Holzofens in einen Dampfheizkessel werden in diesem Video vorgestellt:

Der weitere Verlauf der Installation der Dampfheizung kann in dieser Datei eingesehen werden:

Der Unterschied zwischen Zwangs- und Naturumlauf in Heizungsanlagen wird hier ausführlich beschrieben:

Die Dampfheizung ist nicht die einfachste Option für die Implementierung eines autonomen Heizsystems. Doch bei richtiger Planung und Installation kann Dampf genutzt werden, um Ihr Zuhause effektiv und relativ kostengünstig mit der notwendigen Wärmemenge zu versorgen.

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