Tvaika apkures ierīkošanas shēmas + tvaika sistēmas aprēķina piemērs

Privātmāju īpašnieki neizbēgami saskaras ar jautājumu par savas mājvietas apsildīšanu. Katrs cenšas izvēlēties variantu, kas ļauj kvalitatīvi sildīt telpu, vienlaikus patērējot minimālu degvielas daudzumu.

Daudzus lauku īpašumu un vasarnīcu māju īpašniekus piesaista tvaika apkures shēma, pie kuras tvaiks spēj dažu minūšu laikā sildīt telpu. Pirms izlemt par šādas sistēmas iekārtošanu, ir jāizpēta tās darbības īpatnības, jāizvērtē visi plusi un mīnusi.

Mēs palīdzēsim izprast šos jautājumus. Kā arī aprakstīsim dažādas tvaika apkures shēmas, sniegsim aprēķina metodiku un sistēmas iekārtošanas noteikumus.

Tvaika apkure: shēmas un iekārtošanas īpatnības

Bez apkures sistēmas dzīve lauku mājā rudens, pavasara un vēl jo vairāk ziemas mēnešos nav iespējama. Bieži vasarnīcām un kotedžām, kuras periodiski apmeklē īpašnieki, izvēlas tvaika apkures variantu.

Tā spēj nodrošināt ļoti ātru visas mājas uzsildīšanu, kas patīkami iepriecinās saimnieku un viņa viesus, kuri nolēmuši pavadīt nedēļas nogali vasarnīcā.

Principiālās tvaika sildīšanas īpatnības

Tvaika apkuri ir ērti ierīkot mājās, kuras īpašnieki apmeklē reti. Tas viss pateicoties siltumnesēja īpašībām, kas cirkulē caurulēs. Runa ir par tvaiku, kas parādās tikai tad, kad darbojas apkures katls.

Jo, kad neviena nav uz lauku mājas, un ārā ir sals -15°C un vairāk, tad var neuztraukties, ka caurules pārplīsīs, kā tas ir gadījumā ar ūdens siltumnesēju.

Dzīvojamās mājas zaudē noteiktu siltuma daudzumu. Turklāt tā kompensēšanai būs nepieciešams atšķirīgs enerģijas daudzums. Šis rādītājs ir atkarīgs no dzīvesvietas reģiona (+).

Tvaika apkurei ir savas priekšrocības:

• liels siltuma daudzums, kas izdalās kondensācijas laikā;
• būs nepieciešams mazāks siltuma izstarotāju laukums telpā;
• ātra sistēmas palaišana un apturēšana;
• ekonomija uz apkures līdzekļiem;
• sala izturība.

Runājot par siltuma daudzumu, kas izdalās tvaika kondensācijas procesā, tas daudzkārt pārsniedz siltumu, ko atdod apsildīts ūdens, kas cirkulē apkures sistēmā.

1 kg tvaika ar temperatūru 130°C kondensācijas laikā atbrīvo enerģiju, kas vienāda ar 2300 kJ/kg. Kas attiecas uz tilpumu, tad kondensāts aizņem 400-1500 reižu mazāk vietas nekā tāda pati tvaika masa.

Tvaika apkurei var izmantot vara caurules, ja ģimenes budžets spēs atļauties to augsto cenu

Šī īpatnība ļauj izmantot mazāka diametra caurules. Mazās telpās var iztikt bez baterijām – no caurules izstarotā siltuma būs pietiekami to apsildīšanai.

Vēl viena īpatnība – ātra telpas uzsildīšana. Ērti, kad, atbraucot uz dažām stundām ārpus pilsētas, nav ilgi jārisina apkures jautājums. Ietaupīto laiku var izmantot patīkamākām nodarbēm, piemēram, uzcept gaļu un ilgāk papļāpāt ar draugiem.

Siltumnesēja specifikas dēļ var izmantot īpašas konstrukcijas caurules – ar ribām vai rievotas

Aizbraucot no lauku mājas aukstajā gadalaikā, nav jātērē laiks apkures sistēmas konservācijai, ūdens novadīšanai un citiem pasākumiem, kas paredzēti, lai pasargātu sistēmu no bojājumiem.

Ja tvaika katlā nav degvielas, tvaiks nenonāk tvaika cauruļvadā. Līdz ar to kondensāta cauruļvadā nav ūdens. Tāpēc sistēmas aizsalšanas problēmas neradīsies.

Riepotas caurules var izgatavot reģistra veidā, ko izmanto radiatoru vietā

Tvaika apkures sistēmas trūkumi

Apkure ar tvaiku, papildus tās priekšrocībām, ir arī trūkumi.

Pirmkārt, augsta bīstamības pakāpe. Tas ir saistīts ar siltumnesēja specifiku.

Kad tvaiks zem spiediena iet pa cauruli, tad:

• pārraujot tvaika cauruļvadu, tas var nopietni savainot cilvēku;
• nejauši pieskaroties caurules vai akumulatora virsmai, viegli gūt apdegumu;
• nepareizi ekspluatējot īpaši jaudīgu iekārtu, tā var eksplodēt.

Otrkārt, putekļu piedegšana, kas nokļūst uz tvaika cauruļvada virsmas. Augstas temperatūras iedarbībā putekļu daļiņas sadalās. To sadalīšanās produkti negatīvi ietekmē mājas iedzīvotājus, it īpaši, ja starp viņiem ir alerģijas slimnieki.

Tvaika cauruļvadam ir ērti izmantot vara caurules. Bet strādāt ar tām ir grūti – būs nepieciešamas lodēšanas prasmes vai speciālists šajā jomā

Treškārt, pārsusināts gaiss, ko spiesti elpot visi mājokļa iemītnieki. Lai uzlabotu mikroklimatu telpā, būs jāizvēlas mitrinātājs. Tas ir papildu izdevumu postenis, kas jāparedz jau apkures sistēmas projektēšanas posmā.

Ceturtkārt, siltumnesēja temperatūru vienkārši nav iespējams regulēt un samazināt pēc vēlēšanās. Šis trūkums rada daudz grūtību, izmantojot tvaika apkures sistēmu mājās ar pastāvīgu dzīvošanu.

Izeja no izveidojušās situācijas – vairāku tvaika cauruļvada atzaru ieguldīšana ar sekojošu to ieslēgšanu darbā pēc nepieciešamības.

Pieskarties tvaika apkures caurulēm ir bīstami – var viegli gūt apdegumu

Piektkārt, jāizmanto īpašu tvaika armatūru, kas paredzēta darbam ar tvaiku. Tas pats attiecas uz cauruļu un apkures radiatoru materiālu.

Jāņem vērā, ka kondensāta cauruļvada kalpošanas laiks būs ievērojami mazāks, salīdzinot ar ūdens apkuri, kur ir uzstādītas atgaitas caurules no tā paša materiāla. Īpaši tas attiecas uz sausiem kondensāta cauruļvadiem.

Sestkārt, jārūpējas par atbilstošu sienu apdari. Galu galā papīra tapetēm nav vajadzīgā ugunsizturības līmeņa. Šeit derēs cementa apmetums, nokrāsots ar atbilstošu krāsu.

Viens no karstumizturīgiem materiāliem ir azbesta loksne. Ar to var apšūt sienas, lai aizsargātu degošu materiālu no tvaika caurules augstās temperatūras ietekmes.

Vēl viena interesanta iespēja – apdare loft stilā. Šim nolūkam sienas iekšējo virsmu, pa kuru tiks izvilkts tvaika cauruļvads, var izklāt ar karstumizturīgiem ķieģeļiem. Tas ne tikai radīs neatkārtojamu atmosfēru, bet arī pasargās iedzīvotājus, ja karstā caurule ietekmēs sienu materiālu.

Loft stils ietver rūpniecisku atribūtu izmantošanu kopā ar grezniem mēbeļu priekšmetiem

Septītkārt, nepieciešamība pēc telpas aprīkošanas kā katlu telpu. Nav pieļaujams novietot tvaika katlu dzīvojamā telpā. Tas ir ļoti bīstami. Katla atrašanās vieta jāaprīko ar karstumizturīgiem materiāliem un labi jāvēdina.

Starp karstumizturīgiem materiāliem ražotāji piedāvā lielu ķieģeļu dažādību. Var izvēlēties nepieciešamo krāsu un toni, kas lieliski iekļaujas interjerā.

Tvaika apkures shēmas

Apkures variants, kas izmanto tvaiku kā siltumnesēju, ir dažādas shēmas.

Tās var klasificēt pēc šādiem parametriem:

• spiediena sistēmā;
• veida, kā tā sazinās ar atmosfēru;
• cauruļu savienojuma shēmas;
• kondensāta atgriešanas veida.

Spiediens darbojošā tvaika apkures sistēmā (TA) var būt augsts un zemāks.

Atkarībā no tā absolūtās vērtības izšķir sistēmas:

• zema spiediena – mazāk par 0,7 kgf/cm²;
• augsta spiediena – vairāk par 0,7 kgf/cm²;
• vakuumtvaika – mazāk par 1 kgf/cm².

Pirmais variants ir ieteicams sadzīves vajadzībām. Īpaši tvaika apkurei paredzētie katli ļauj realizēt zema spiediena sistēmu privātmājā vai vasarnīcā. Tie var darboties ar dažādiem kurināmā veidiem – akmeņoglēm, malku, gāzi, mazutu.

Tvaika katlu telpai ir svarīgi iekārtot atsevišķu telpu, lai pasargātu visus ģimenes locekļus no iespējamām briesmām.

Otrais variants ir bīstams lietošanai mājas apstākļos. Darbam ar augsta spiediena sistēmām ir nepieciešamas atbilstošas zināšanas un specializācija. Ja nesagatavots meistars nolems samontēt augsta spiediena tvaika apkuri savā vasarnīcā, viņš riskē palikt, labākajā gadījumā, bez vasarnīcas.

Katls, kas strādā ar augstu spiedienu, izceļas ar lieliem izmēriem un ļoti augstām izmaksām. Šo variantu izmanto rūpniecībā. Bet daudzi mājas meistari eksperimentālā ceļā mēģina realizēt šādu iekārtu pašu rokām. Šādu variantu ir ārkārtīgi bīstami izmantot apkures sistēmā.

Mājām un kotedžām izmanto mājsaimniecības katlus, kas ražo tvaiku. Tie ir zema spiediena agregāti (+)

Vakuuma-tvaika sistēma atšķiras no pirmajām divām ar gaisa savācēja un papildu ierīces esamību, kas nodrošina visa iekšējās telpas vakuumu.

Atkarībā no savienojuma veida ar atmosfēru izšķir atvērtās un slēgtās tvaika apkures shēmas. Pirmajā gadījumā sistēmai ir savienojums ar atmosfēru – tā ir atvērta. Otrajā – tā ir pilnībā izolēta no atmosfēras spiediena iedarbības un gaisa pieplūdes no apkārtējās vides.

Viencaurules shēma tvaika apkurei ne ar ko neatšķiras no ūdens sistēmas, izņemot tvaika un kondensāta cauruļvadu diametru.

Pēc cauruļvadu izvietojuma veida tvaika apkures shēmas ir:

• horizontālas viencaurules;
• vertikālas divcaurules.

Pirmās parasti izmanto vienstāvu un divstāvu mājās un būvēs ar griestu augstumu līdz 2,7 m un platību līdz 80 m², kur temperatūra nav jāregulē. Otrās vairāk piemērotas tvaika apkures sistēmas realizēšanai ēkās ar 3 un vairāk stāviem.

Divcaurules shēma ir efektīva mājās ar lielu stāvu skaitu un lielu apsildāmo platību

Turklāt tvaika apkures sistēmas var montēt:

• ar augšējo, vidējo vai apakšējo izvadu;
• ar slapju vai sausu cauruļvadu kondensāta kustībai;
• ar strupceļa vai līdzgaitas kustību gan tvaikam, gan kondensātam.

Kondensāta atgriešanas veids ļauj izdalīt slēgtu un atvērtu shēmu. Pirmajā gadījumā ūdens, kas veidojas kondensācijas procesā, gravitācijas ceļā tiek novadīts uz katlu. Šajā gadījumā obligāti jāievēro ieteicamais tvaika un kondensāta cauruļvadu slīpums – no 1,0 līdz 0,5 cm slīpuma uz 1 tekošu metru.

Turklāt slīpumu pareizi veidot tvaika kustības virzienā tvaika cauruļvadam un kondensāta kustības virzienā atgaitas caurulei. Pašam katlam šādā shēmā obligāti jāatrodas zemāk par atgaitas cauruļvada līmeni.

Tvaika katlu shēma atvērtos tīklos ietver ūdens papildināšanas izmantošanu ar sūkņu palīdzību. Paskaidrojumi: 1 – tīkla sūknis, 2 – papildināšanas sūknis, 3 – ūdens tvertne, 4 – spiediena regulators, 5 – izejas ūdens sūknis, 6 – dzesētājs, 7 – ūdens sildītājs, 8 – filtrs, 9 – kondensāta tvertne, 10 – kondensāta sūknis, 11 – attīrīta ūdens sildītājs, 12 – deaerators, 13 – tvaika separators, 14 – barošanas sūknis, 15 – tvaika katls, 16 – redukcijas-dzesēšanas iekārta, 17 – tīkla ūdens sildītājs, 18 – tīkla ūdens sildītāju kondensāta dzesētājs (+)

Atvērtās tvaika apkures sistēmas shēmā ir īpaša tvertne kondensāta savākšanai – tvertne. No tās ar sūkņa palīdzību šķidrums var tikt novirzīts uz katlu vai izvadīts no apkures sistēmas. Otrajā gadījumā ir jānodrošina pastāvīga katla papildināšana ar svaigu ūdeni nepārtrauktai tvaika veidošanai.

Lauku mājai ieteicams izvēlēties slēgtas tvaika apkures shēmu ar augšējo sadali un slapjo kondensāta cauruļvadu, t.i., visā kanāla tilpumā piepildītu ar ūdeni. Atvērtajām shēmām izmanto sauso cauruļvadu variantu kondensāta kustībai, kas ir daļēji piepildīts ar kondensātu.

Cauruļvadu diametrus kondensāta savākšanai un kustībai var izvēlēties, izmantojot projektētāju uzziņu informāciju (+)

Kā pareizi aprēķināt tvaika sistēmu

Izvēloties tvaika sistēmu, ir jāizstrādā tās izvietojuma projekts ēkā un jāveic provizoriskie aprēķini.

Ir divi varianti:

• veikt tvaika apkures galveno sastāvdaļu aprēķinu paša spēkiem;
• vērsties pēc palīdzības pie profesionāļa – projektētāja.

Šis jautājuma risināšanas otrais veids ir vispiemērotākais. Tikai speciālists, kuram ir vairāki veiksmīgi īstenoti apkures sistēmas iekārtošanas projekti, spēj ņemt vērā visas īpašnieka vēlmes, neaizmirstot par normatīvajām prasībām.

Ja nav iespējas vai vēlēšanās vērsties pie projektētāja, var sākt patstāvīgu tvaika apkures sistēmas aprēķinu. Var izmantot normatīvus un noderīgus ieteikumus no speciālās literatūras, piemēram, no projektētāja rokasgrāmatas.

Lai veiktu aprēķinu, ir jāņem sava mājas plāns un jāaprēķina platība, kas jāapsilda. Pēc tam jānorāda apkures radiatoru atrašanās vietas.

Tvaika apkurē bieži izmanto reģistrus no cinkotām vai spurainām caurulēm akumulatoru vietā. Tiem var būt dizaina noformējums

Radiatorti tiek izvēlēti atkarībā no nepieciešamās jaudas. Turklāt ir svarīgi ņemt vērā izvēlētās ierīces tehniskos parametrus – tai jāiztur slodze, strādājot ar tvaiku.

Čuguna radiatorus labāk neizmantot tvaika apkures sistēmā reti apmeklētā vasarnīcā. Ilgstoši stāvot auksti, tie var netikt galā ar pēkšņu sasilšanu un pārplīst.

Tvaika un kondensāta cauruļvadu garumu vislabāk aprēķināt, atrodoties pašā telpā. Tā ir ērtāk plānot to ieklāšanas augstumu un radiatoru uzstādīšanas vietas, ja tie būs nepieciešami.

Tvaika apkurei var izmantot metāla caurules no cinkota tērauda vai vara

Aprēķinot nepieciešamo cauruļu tekošo metru skaitu, nedrīkst aizmirst par tvaika armatūru – vārstiem, tējām, nepieciešamības gadījumā – kondensāta novadītājiem, sūkni.

Lai noteiktu tvaika katla jaudu, būs jāaprēķina visu apsildāmo telpu tilpums un šis skaitlis jāreizina ar nepieciešamo enerģijas daudzumu 1 m³ apsildīšanai. Šis rādītājs ir atkarīgs no dzīvesvietas reģiona. Piemēram, Eiropas daļā rādītājs ir 40 W.

Var aprēķināt katla jaudu 3 istabu mājai ar griestu augstumu 2,6 m.

Vispirms jāaprēķina atsevišķu telpu platība:

• 1. istaba: 5*2,95=14,75 m²;
• 2. istaba: 3*2,45=7,35 m²;
• 3. istaba: 2*5,4=10,8 m².

Pēc tam jāaprēķina visas mājas tilpums: 14,75*2,6+7,35*2,6+10,8*2,6= 38,09+19,11+28,08= 57,02 m³.

Tagad iegūtais tilpums jāreizina ar siltuma vajadzībām: 57,02*40 W=2288 W. Iegūtajai vērtībai jāpievieno jaudas rezerve ne mazāk kā 20%: 2288*1,2=2745,6 W jeb aptuveni 3 kW.

Otrs jaudas noteikšanas variants – pēc platības. Nosacīti tiek pieņemts, ka katru 10 m² apsildīšanai nepieciešama 1 kW katla jauda + 30% rezerves, ja griestu augstums nepārsniedz pieļaujamo līmeni līdz 2,7 m.

Turklāt jāpērk iekārta, kas par 20-30% pārsniedz aprēķināto jaudas lielumu. Praksē speciālisti iesaka ņemt katru vismaz par 30% jaudīgāku, lai tas nestrādātu uz savu spēju robežas.

Tvaika apkurei drīkst izmantot tikai sertificētu iekārtu. Paštaisītu katlu ņemt ir ļoti bīstami – tā sprādzienā var nopietni ciest.

Tvaika katls jāizvēlas no pārbaudīta ražotāja. Aparātam jābūt ar kvalitātes sertifikātu un rūpnīcas garantiju. Tvaika katls obligāti jāaprīko ar drošības vārstu. Tāpat būs nepieciešamas temperatūras un spiediena kontroles ierīces, kā arī spiediena reduktors, ja nepieciešams.

Kļūdas, iekārtojot tvaika apkuri

Ierīkojot individuālo apkuri, rūpīgi jāiepazīstas ar esošajiem variantiem.

Savai mājsaimniecībai jāizvēlas piemērotākais variants, lai nākotnē iegūtu:

• ekonomisks degvielas patēriņš;
• efektīva apkure;
• sistēmas apkopes ērtība;
• ilgs iekārtas kalpošanas laiks.

Izvēloties tvaika apkuri starp visiem apkures variantiem, ir svarīgi censties izvairīties no kļūdām, kas pieļautas tās ierīkošanā.

Pirmkārt, visbiežāk māju īpašnieki uzskata, ka sistēmā siltumnesējs ir ūdens. Tā nav. Tvaika apkurē pa caurulēm un radiatoriem cirkulēs tieši tvaiks.

Pamatojoties uz to, pareizi jāizvēlas armatūras materiāls, ar kuru saskarsies tvaiks un kondensācijā iegūtais ūdens.

Lai izvairītos no apdegumiem, izmantojot tvaika apkuri, labāk paredzēt aizsardzību radiatoriem

Otrkārt, jau apkures sistēmas projektēšanas stadijā aizmirst paredzēt aizsardzību radiatoriem un caurulēm. Tvaiks, kas pārvietojas pa tvaika vadu, ir temperatūrā no 100°C. Tas silda visus konstrukcijas elementus pietiekami stipri, kas rada bīstamību mājas/kotedžas iedzīvotājiem.

Treškārt, montējot tvaika vadu un kondensāta vadu, iesācēji meistari aizmirst paredzēt slīpumu attiecīgi tvaika un ūdens kustības virzienā.

Ceturtkārt, daži mājmākslinieki nepareizi izvēlas katla jaudu. Rezultātā vēlamās temperatūras vietā telpā iegūst +13-15°C. Ikdienas komfortablai dzīvošanai šāds temperatūras režīms ir acīmredzami nepietiekams.

Piektkārt, nepieredzējuši metinātāji var pieļaut kļūdas, metinot tvaika vadu. Rezultātā jebkurā brīdī caurule var pārplīst, un tvaika straume, kas pārvietojas pa to zem spiediena, tiešā veidā virzīsies uz tuvumā esošo cilvēku. Tā ir ārkārtīgi bīstama situācija, kuras iespējamību nevajadzētu aizmirst.

Izstrādājot apkures sistēmas plānojumu, nedrīkst aizmirst par pareizu apvadošanu ap durvju ailēm (+)

Visas šīs kļūdas ir iespējamas, pašrocīgi ierīkojot apkures sistēmu. Vēloties ietaupīt un izvēloties tvaika variantu, īpašnieki nolemj tikt galā pašu spēkiem, nolēmuši nevērsties pie profesionāla projektētāja, metinātāja un citiem speciālistiem.

Personīgas praktiskās pieredzes trūkums un vieglprātīga attieksme pret procesu var traucēt pareizi ierīkot tvaika apkuri. Dažas no montāžas laikā pieļautajām kļūdām spēj ne tikai izjaukt ierasto dzīves ritmu, bet arī nopietni kaitēt mājā dzīvojošo veselībai.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Video materiāls par tvaika katla ierīci:

Video par to, kā pareizi metināt caurules:

Ilustratīvs video par vara cauruļu montāžas un lodēšanas īpatnībām:

Video par apkuri ar tvaiku:

Detalizēts video par tvaika katla darbību:

Iepazīstoties ar tvaika apkures pozitīvajām un negatīvajām pusēm, var izlemt, vai šis variants ir piemērots konkrētās mājsaimniecības vajadzībām.

Ja ir nolemts izmantot apkuri ar tvaiku, tad priekšā ir jāizvēlas vispiemērotākā shēma savai mājai. Apkures sistēmas aprēķiniem labāk vērsties pie speciālistiem, lai pasargātu sevi un mājiniekus.

Ja Jums ir pieredze mājas apsildīšanā ar tvaika apkures sistēmas palīdzību, lūdzu, dalieties ar informāciju ar mūsu lasītājiem. Atstājiet komentārus pie raksta un uzdodiet jautājumus zemāk esošajā formā.