효율적인 주택 난방은 모든 주택 소유자에게 가장 중요한 작업 중 하나입니다. 이 문제에 대한 흥미로운 해결책은 증기 가열 시스템 일 수 있으며 작동 원리와 장치는 일반적인 물 회로와 다릅니다.
이것은 자신의 강점과 약점을 가진 가장 쉬운 옵션은 아닙니다. 우리는 장치 및 조직의 규칙, 증기 냉각 제가있는 시스템의 특징에 대해 이야기 할 것입니다. 개인 주택에서 증기 난방을 준비하는 방법과 올바르게 난방하는 방법을 배우게됩니다.
증기 시스템의 원리
일정한 압력에서 물이 끓으면 온도를 일정하게 유지합니다. 이러한 비등의 결과로 생성 된 증기는 상당한 양의 열 에너지를 갖는다. 결로시, 즉 증기가 액체로 변환되면이 에너지가 방출되어 환경으로 전달됩니다.
이 원리는 증기 가열 시스템의 작동에 사용됩니다. 보일러에서 물이 끓으면 증기가 파이프를 통해 라디에이터로 이동하고 응축되어 열과 갈라져 실내의 공기를 가열합니다.
응축 과정에서 얻은 물은 파이프를 통해 계속 이동하여 특수 저장 탱크로 돌아간 다음 펌프를 사용하여 자연적으로 또는 강제로 히터에 들어갑니다.
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조직 구성 및 장치 원리에 따르면 증기 및 물 가열은 비슷합니다. 그들은 유사한 구조 요소를 포함
차이점은 증기가 가열 장치에 들어가서 응축 중에 증발열을 방출하고 부피가 수백 배 감소한다는 것입니다
냉각수 운동의 유형에 따라 증기 시스템은 중력과 강제로 나뉘어지며, 물 규칙과 동일하게 어셈블리와 조직에 나타납니다.
증기 시스템 구성의 특징은 가열 장치가 가져야하는 내열성 증가를 포함합니다. 결국, 증기의 온도는 + 130º에 도달 할 수 있습니다
파이프 라인은 증기 시스템 자체에 따라 다릅니다. 증기는 증기 파이프 라인을 통해 공급됩니다. 증기 파이프 라인은 응축수를 보일러로 전달하는 응축수 파이프 라인보다 단면이 더 넓고 열 영향에 더 강해야합니다
보일러로의 가열을위한 응축수 회수의 변형에 따르면, 증기 회로는 개방 및 폐쇄로 나뉩니다. 첫 번째로 응축수는 먼저 탱크에 축적 된 다음 펌프에 의해 보일러로 운반됩니다. 닫힌 응축수는 보일러로 직접 흐릅니다.
열 전달 시간과 전력의 균형을 맞추기 위해 표준 배터리 대신 증기 시스템에서 핀 레지스터를 사용하는 경우가 많습니다.
증기 가열 회로는 닫혀 있습니다. 시스템 외부의 냉각수 증발은 제외해야합니다. 응축수의 양은 증기가 냉각 될 때 증기의 이동을 방해하는 장치에 에어백이 형성되지 않도록 정확하게 계산되어야합니다.
증기 및 물 가열의 유추
냉각수로서의 증기 작용의 특성
증기 가열 시스템의 종류
난방기구의 특징
스팀 라인 및 응축수 라인
개방형 스팀 시스템
핀이있는 가열 레지스터
조직 정확도
증기 가열 시스템 내부의 압력에 따라 다음과 같이 나뉩니다.
- 진공 증기;
- 저기압;
- 고압.
첫 번째 압력은 0.1 MPa 미만, 두 번째는 0.07 MPa, 세 번째는 0.07 MPa를 초과합니다. 개방형 저압 시스템은 대기에서 공기에 접근 할 수 있지만 폐쇄 할 수도 있습니다. 완전히 밀폐되어 있습니다.
이 다이어그램은 증기 가열 레이아웃을 보여줍니다. 가열 장치는 라디에이터보다 낮아야합니다. 응축수 라인의 기울기
이러한 시스템은 일반적으로 부유 입자를 포함하지 않는 소위 건조 포화 증기를 사용합니다. 시스템의 증기량은 작업에 반영됩니다. 증기가 너무 적 으면 응축수가 자유롭게 배출되는 데 문제가 발생하고 냉기가 히터 바닥에 모입니다.
충분한 양의 증기는 응축수의 유출 과정을 개선합니다. 응축수는 벽으로 밀려나와 얇은 수막 형태로 흘러갑니다.
폐쇄 시스템에서는 응축 후 물이 즉시 열교환기로 유입되지만, 종종 개방 시스템은 냉각제가 저장 탱크에 먼저 수집 된 후 보일러로 펌핑되어 가열됩니다.
응축수는 가열을 위해 또는 부분적으로 만 이동하는 파이프를 완전히 채울 수 있습니다. 후자의 옵션은 시스템을 끄면 파이프가 건조한 상태로 유지되므로 바람직합니다.
응축 후 증기 가열의 열 운반체가 후속 가열을 위해 보일러로 직접 전달되는 경우 시스템을 폐쇄라고합니다. 응축수가 펌프에 의해 보일러로 펌핑되는 저장 탱크에 처음 수집되면 시스템은 개방 범주에 속합니다.
저압 시스템의 특징
이러한 시스템의 일반적인 버전은 중력이 응축수를 보일러로 반환하여 파이프를 완전히 채우지 않고 닫히고 상단 파이프 레이아웃이 사용됩니다.
먼저 시스템에 필요한 수준의 물이 채워진 후 가열이 시작됩니다. 응축수는 공통 라이저로 흐르고 설정된 수준에 도달하면 보일러로 배출됩니다.
배선이 더 낮은 동일한 시스템에서 사운드 효과를 줄이려면 증기 이동 방향으로 약간의 기울기를 가진 파이프를 설치하는 것이 좋습니다. 응축수 배출 사이트에는 루프 형태의 워터 트랩이 배치되어 증기가 응축 라인으로 이동하는 것을 방지합니다.
이러한 시스템의 증기 속도는 0.14m / s를 넘지 않아야합니다. 그렇지 않으면 증기는 벽에 쌓인 수분 입자도 포획합니다. 결과적으로, 시스템은 많은 소음으로 작동하여 수격 위험을 증가시킵니다.
결합 배선, 즉 파이프가 집의 위 또는 중간 층의 바닥 아래에 놓여있는 경우 사용되는 상부 및 하부 배선의 조합. 물이 보일러로 되돌아 오는 파이프의 클리어런스,이 경우 응축수로 닫힙니다.
시스템 압력이 0.02 MPa를 초과하면 개방되어야합니다. 응축수 탱크를 통해 공기가 제거되어 스팀이 시스템을 빠져 나가는 것을 방지하기 위해 스팀 트랩 또는 워터 트랩이 설치됩니다. 펌프에 의해 축 압기에서 열 교환기로 물이 펌핑되어 축 열기를 열교환 기의 위치 아래로 설치할 수 있습니다.
보일러 실로 개인 주택을 가열하기위한 열 운반체는 보일러 실에 위치한 열교환 기에서 가열됩니다. 작동 온도에 도달하면 증기가 수집기로 이동하여 흐름을 메인 룸과 보일러 룸 (+)의 두 회로로 나눕니다.
장단점 평가
좋은 증기 가열 시스템은 무엇입니까? 기존의 목재 연소 스토브를 기반으로하더라도 비교적 쉽게 만들 수 있습니다. 이것은 중앙 집중식 가스 공급이없고 장작 또는 기타 고체 연료를 쉽게 이용할 수있는 지역에서 특히 그렇습니다.
열 운반체로서의 증기는 물보다 훨씬 앞서 있습니다. 건물 난방 속도는 3 배 높습니다. 또한 겨울철에는 난방 부족으로 인해 증기 난방 시스템이 고장날 수 없습니다.
퍼니스가 타면 시스템의 물이 저장 탱크 나 열 교환기에서 수집되고 파이프와 라디에이터는 비어있게됩니다. 물 가열로 알려진 바와 같이 전체 회로가 채워지는 냉각수의 동결은 파이프 파열을 초래합니다.
마지막으로 증기 가열 라디에이터의 크기는 물 시스템보다 훨씬 작아야합니다. 이로 인해 발생하는 열 에너지의 양이 여러 번 증가하기 때문입니다. 이것은 집에 난방 시스템을 설치하는 비용을 약간 줄입니다.
증기 가열 라디에이터 용 장식 그릴은 인테리어 디자인의 요소 일뿐 만 아니라 화상으로부터 보호하는 수단입니다
이것으로 증기 시스템의 장점 목록을 마치고 다음과 같은 단점을 해결할 수 있습니다.
- 화상 위험이 높습니다.
- 작동 중 증가 된 소음 수준;
- 시스템 조정에 어려움;
- 고가의 파이프를 구입할 필요성 등
안전 표준은 주거 지역의 증기 난방을 권장하지 않습니다. 집안에 사는 사람들의 건강과 삶에 큰 위험을 초래할 수 있기 때문입니다.
따라서 라디에이터의 작동 온도가 매우 높아서 만지면 심각한 화상을 입을 수 있습니다. 따라서 모든 라디에이터는 안정적인 장식 그릴로 닫아야합니다.
이러한 시스템의 기존 PVC 파이프는 고압 및 100도 이상의 온도를 견뎌야하기 때문에 작동하지 않습니다. 시스템의 다른 요소에도 동일한 요구 사항이 적용됩니다. 증기 가열 파이프는 구리 또는 아연 도금 강철로 만들어 져야합니다.
구리 파이프는 증기 가열 시스템의 통신을위한 이상적이지만 전혀 저렴한 옵션은 아닙니다. 이 파이프를 연결하려면 용접기가 필요합니다
어쨌든이 순간을 예산이라고 부를 수는 없습니다. 보안 문제는 가장주의를 기울여야합니다. 구리 파이프 용접과 같은 모든 설치 작업에는 최고 품질의 성능이 필요합니다. 연결이 끊어지고 증기 흐름이 구멍으로 빠져 나오면 집에있는 세입자 중 한 명이 심각한 화상을 입을 위험이 있습니다.
스테인레스 스틸 파이프는 시스템의 고온 및 고압과 같은 증기 가열 시스템의 일반적인 하중을 견딜 수 있습니다.
증기 가열의 또 다른 단점은 소음 수준이 증가한다는 것입니다. 이 문제를 해결하려면 라디에이터를 올바르게 설치해야합니다. 특수 소음 방지 브래킷에 매달려 있습니다. 보일러 또는 오븐은 별도의 방에 두는 것이 가장 좋습니다. 또한 구리 파이프를 벽의 두께에 배치하여 소음 수준을 줄일 수 있습니다.
마지막으로, 증기 가열이있는 방에서 가열 온도를 제어하는 것은 약간 어렵습니다. 자동 온도 조절 장치를 설치할 수 없으며 단순히 증기 양을 줄입니다. 항상 쉬운 것은 아니지만 연료량을 줄이거 나 구내를 환기시켜야합니다. 증기 가열 시스템 설치 작업을 시작하기 전에이 모든 사항을 고려해야합니다.
증기 가열 시스템 설계
작은 방에서도 프로젝트를 디자인하는 것이 가장 좋습니다. 높은 확률로 "임의로"만들어진 시스템은 곧 재 작업이 필요하며, 종이 기반 다이어그램은 약점을 즉시 식별하여 수정합니다.
예를 들어, 냉각수를 자연스럽게 순환시키는 시스템을 만들려면 열교환 기 및 가열 장치가 집의 가장 낮은 지점에 있어야합니다.
자연적인 유형의 냉각수 운동을 가진 가열 시스템의 증기 및 응축수 파이프는 이동 방향으로 편향되어 배치됩니다 (+)
이는 스토브 또는 보일러가 모든 라디에이터 아래에 있어야하며 수직으로 서 있지 않고 수평으로 또는 수직으로 기울어 진 파이프 여야합니다.
히터를 이런 식으로 배치 할 수없는 경우 (집에 지하실이 없으며 지하실을 다른 목적으로 사용하는 등) 강제 순환 가열이 선호됩니다.
다이어그램은 강제 순환 방식의 난방 시스템을 보여줍니다. 설치를 위해서는 순환 펌프와 저장 탱크가 필요합니다
따라서, 증기 가열 회로에 펌프를 포함시킬 필요가 있으며, 이는 물을 열교환기로 펌핑 할 것이다. 난방 시스템 설계에서 중요한 점은 라디에이터 연결 절차입니다. 직렬 연결 또는 소위 단일 파이프 시스템에는 모든 라디에이터의 연결이 순서대로 포함됩니다.
결과적으로 냉각수가 시스템을 통해 순차적으로 이동하면서 점차 냉각됩니다. 경제적 인 연결 옵션으로 설치가 쉽고 비용이 저렴합니다.
그러나이 방법으로 가열의 균일 성은 첫 번째 라디에이터가 가장 뜨겁고 마지막 열 캐리어는 이미 반 냉각 상태에 도달하기 때문에 어려움을 겪을 것입니다.
이 다이어그램에서 볼 수 있듯이 라디에이터의 단일 파이프 연결에는 직렬 설치가 포함됩니다. 마지막 라디에이터에서 냉각수는 이미 냉각되어 들어갑니다
단일 파이프 솔루션은 국가 또는 작은 집에서 80 평방 미터 미만의 지역에서 증기 난방을 연결할 때만 허용됩니다. m. 넓은 코티지 또는 2 층 건물의 경우 라디에이터가 병렬로 연결된 2 파이프 시스템이 더 적합합니다.
단일 파이프 방식은 각 라디에이터에 동시이지만 연속적이지 않은 냉각수 흐름을 제공하며 실내는 더 고르게 가열됩니다. 그러나 2 파이프 회로를 사용하면 2 개의 파이프가 각 라디에이터에 연결되어야합니다 : 직접 및 "복귀".
이러한 시스템은 구현하기가 더 어려우며 단일 튜브 시스템을 설치할 때보 다 약간 더 비쌉니다. 그러나 대부분의 물 가열 시스템은 어려움에도 불구하고 2 파이프 방식으로 만들어지며 매우 성공적으로 작동합니다.
이 다이어그램은 증기 가열 라디에이터 용 2 관 설치 시스템을 보여줍니다. 각 라디에이터는 공통 라이저에 연결되며 리턴 파이프가있어 냉각수의 균일 한 분배를 보장합니다.
목재 연소 스토브를 열원으로 사용하려는 경우 즉시 특수 열교환기를 계산하고 설계해야합니다. 금속 파이프로 용접 된 코일처럼 보입니다. 이 요소는 퍼니스 설계에 직접 내장되며 별도로 설치되지 않습니다.
따라서, 새로운 퍼니스의 설계는 설계 단계에서도 고려해야합니다. 기존 오븐을 사용할 수 있지만 열교환기를 내부에 장착하려면 오븐을 부분적으로 분해해야합니다.
9kW의 열을 얻으려면 약 1 평방 미터의 표면적을 갖는 열 교환기가 필요합니다. 가열 면적이 클수록 열교환 기의 치수가 커야합니다.
보일러의 도움으로 방을 가열해야한다면 모든 것이 조금 더 쉽습니다. 구입하고 설치해야합니다. 일반적으로 집안의 증기 가열의 경우 보일러의 수도관 모델을 가장 효과적으로 취하는 것이 좋습니다.
화재 튜브, 연기 충진 또는 복합 연기 화재 튜브 모델도 완벽하게 수용 가능한 옵션입니다.
때로는 증기 가열을 위해 중고 엔진 오일을 연소시키는 가정용 보일러가 사용됩니다. 그러나이 옵션은 유틸리티 실, 예를 들어 차고에서 사용하기에 적합한 것으로 간주됩니다. 아파트 건물의 경우이 옵션이 좋지 않습니다.
나무 난로를 기반으로 장착
프로젝트가 완성되면 올바른 재료와 도구를 구입해야합니다. 필요한 수의 시스템 요소를 계산하여 이전에 컴파일 된 프로젝트를 허용합니다.
모든 회전, 연결, 티, 라디에이터 설치 위치 등이 표시되어 있어야합니다. 또한 파이프 클램프와 라디에이터를 설치할 브래킷을 구입해야합니다.
장작 난로를 기준으로 배열 된 증기 가열 시스템의 보일러가 직접 설치됩니다. 증기 및 응축수 라인이 보일러에 연결됨
파이프의 길이는 계획에 따라 계산됩니다. 필요한 경우 시스템의 증기 압력을 줄이려면 감압 밸브가 필요합니다.청소, 유지 보수 또는 수리를 위해 시스템을 완전히 배수하려면 유압 셔터가 필요합니다.
각 라디에이터 전에 차단 밸브를 설치하여 수리, 세척 또는 교체를 위해 차단 밸브를 끄는 것이 좋습니다. 또한 Majewski 탭은 라디에이터에 설치되어 시스템으로 유입되는 공기를 낮 춥니 다. 증기는 액체 물질이 아닌 기체이지만 시스템에 공기가 있으면 그 효과에 부정적인 영향을 줄 수 있습니다.
응축 과정이 드라이브 나 라이저가 아닌 라디에이터에서 정확하게 발생하도록하려면 물만 통과하는 출구에 스토퍼가있는 티를 설치하는 것이 좋습니다. 강제 순환 시스템을 설치하려면 순환 펌프가 필요합니다. 또한 응축 된 수분을 모으기위한 용기가 필요합니다.
중력 시스템에는 이러한 장치가 필요하지 않습니다. 그러나 물이 열 교환기로 보내지는 파이프는 추가 가열을 위해 액체를 빠르게 움직일 수있을 정도로 넓어야합니다.
증기 가열 시스템에 감압 밸브가 없으면 장치가 다이어그램에 표시되어 있으며 과압으로 인해 심각한 손상을 초래할 수 있습니다
일반적인 설치 도구 외에도 구리 파이프를 연결하기위한 용접기가 필요합니다. 아연 도금 된 강철 구조물에는 일반적으로 조심스럽게 밀봉해야하는 나사산 연결부가 있습니다. 퍼니스에서 스팀 가열을 설치하려면 열교환 기 제조부터 시작해야합니다.
목재 스토브에 내장 된 증기 가열 열교환 기는 물이 순환하는 중공 금속 파이프 시스템으로 구성됩니다. 엘리먼트는 퍼니스의 크기 및 형상에 대응하는 임의의 형상을 가질 수있다
그것은 2.5-3 mm 두께 또는 심지어 약간 두꺼운 금속 파이프로 요리됩니다. 열교환 기는 코일 형태 및 다른 형태로 제조 될 수있다. 가장 중요한 것은 장치가 장작 스토브 안에 들어가고 표면이 물을 데우고 증기를 생성하기에 충분히 큽니다.
열교환 기의 용접 품질은 과장하지 않고 이상적이어야합니다. 장치가 고온 증기로 인해 고압에 노출되므로 이음새의 미세한 동굴조차도 용납 할 수 없습니다. 열교환기를 설치할 준비가되면 각 용접부를 점검해야합니다.
이를 위해 먼저 모든 이음새에 흰색 분필이 묻어 있습니다. 그 후, 열 교환기의 개구부 중 하나가 닫히고 등유가 장치가 상단에 채워질 때까지 두 번째에 부어집니다. 이제 조금 기다린 다음 이음새의 상태를 평가해야합니다. 균열이 있으면 등유가 틈새로 새어 나가고 그러한 장소에서는 분필이 어두워집니다.
식별 된 결함이 수정 된 후 장치의 무결성을 검증하기 위해 테스트가 반복됩니다. 이제 씻어서 나무 굽기 스토브를 놓으십시오. 열교환 기는 용광로에 확실하게 내장되어 있으며 파이프는 입력 및 출력에 추가 된 다음 열교환기를 집의 난방 시스템에 연결하는 데 사용됩니다.
퍼니스의 배치는 이러한 구조에 대한 일반적인 방식으로 완료됩니다. 그런 다음 가열 시스템의 파이프 및 라디에이터는 앞서 작성된 설계에 따라 설치됩니다. 먼저 라디에이터는 증기 가열 작동으로 인한 소음을 흡수하는 브래킷을 사용하여 설치됩니다.
Mayevsky 탭은 공기가 방출 될 수 있도록 각 라디에이터에 설치됩니다. 시스템의 맨 처음에 하나의 공통 차단 밸브를 설치해야하기 때문에 라디에이터보다 차단 밸브가 하나 더 필요합니다. 감압 탭과 감속 및 냉각 장치도이 탭 앞에 배치됩니다.
결국 프로젝트에서 제공하는 경우 냉각수 저장 탱크와 순환 펌프를 설치하십시오. 강제 순환이 아닌 자연 순환으로 설계된 시스템의 경우 탱크와 펌프가 필요하지 않습니다. 그러나 열교환기로 이어지는 파이프에는 미터당 약 3mm의 약간의 경사가 필요합니다.
집안의 증기 가열을위한 최신 보일러는 다양한 연료로 작동하고 자동 제어 시스템을 갖춘 신뢰할 수있는 장치입니다
증기 보일러가있는 시스템은 설계에 따라 장비 기능에 맞게 조정 된 방식과 거의 같은 방식으로 장착됩니다. 예를 들어, 증기 압력 및 온도 제어 시스템이 이미 보일러에 통합되어 있기 때문에 감압 밸브와 냉각기가 필요하지 않을 가능성이 높습니다.
유용한 팁
증기 가열 시스템을 설치할 때 모든 요소는 100도 이상의 고온을 견뎌야합니다. 예를 들어, 냉각제의 부피가 증가하는 경우 예비 용량으로서의 종래의 막 팽창기는 최대 85도이므로 작동하지 않을 것이다.
열교환 기가 내장 된 용광로의 굴뚝은 기존 스토브보다 오염이 더 빠릅니다. 따라서 굴뚝 청소를 계획하고 더 자주 수행해야합니다.
원하는 경우 열교환기를 갖춘 오븐을 요리에 사용할 수도 있지만 그리 편리하지는 않습니다. 여름에는 난방이 필요하지 않으면이 스토브를 점화 할 수 없습니다. 대안을 찾아야합니다. 집안에 부엌을위한 별도의 편리한 스토브가 있으면 더 쉽습니다.
자신의 손으로 증기 가열 시스템을 설계하고 조립하는 방법은이 기사에 자세히 설명되어 있으므로 읽을 것을 권장합니다.
증기 가열 설치의 연속은이 파일에서 찾을 수 있습니다.
가열 시스템의 강제 순환과 자연 순환의 차이점은 여기에 자세히 설명되어 있습니다.
자동 가열 시스템을 구현하는 가장 쉬운 방법은 증기 가열이 아닙니다. 그러나 증기를 사용한 적절한 설계 및 설치로 필요한 양의 열을 효율적이고 비교적 저렴하게 집에 제공 할 수 있습니다.
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