Sistemas de calentamiento de vapor

Uno de los sistemas de soporte vital más importantes en nuestro clima bastante hostil es la calefacción. Hay varias formas diferentes de hacer un sistema de calefacción. Y uno de ellos es el calentamiento con vapor. El sistema es efectivo, pero se usa muy raramente, tiene demasiadas desventajas.

¿Qué es y en qué se diferencia de los sistemas de agua habituales?

Mucha gente piensa que el calentamiento de agua y vapor es lo mismo. Ésta es una idea errónea. La calefacción a vapor también tiene baterías y tuberías, hay una caldera. Pero no es agua lo que se mueve por las tuberías, sino vapor de agua. Se requiere una caldera completamente diferente. Su tarea es evaporar el agua y no solo calentarla a una cierta temperatura, respectivamente, su potencia es mucho mayor, así como los requisitos de confiabilidad.

Varias calderas de vapor

Elementos del sistema

Con el calentamiento por vapor, el vapor de agua se mueve a través de la tubería. Su temperatura es de 130 ° C a 200 ° C. Estas temperaturas imponen requisitos especiales a los elementos del sistema. Primero, las tuberías. Estos son solo tubos de metal: acero o cobre. Además, deben ser sin juntas, con una pared gruesa.

Diagrama de calentamiento de vapor simplificado

En segundo lugar, los radiadores. Solo son adecuados los tubos de hierro fundido, registros o aletas. El hierro fundido en tales condiciones es menos confiable: en un estado calentado por contacto con un líquido frío, pueden explotar. Más confiables a este respecto son los registros hechos de tuberías, bobinas o una tubería con nervaduras unidas, un calentador de tipo convector. El acero es más tolerante a que el agua fría entre en contacto con su superficie caliente.

Vida útil y alcance

Pero no crea que un sistema de calentamiento de vapor de acero durará mucho tiempo. En él circula vapor muy caliente y húmedo, y estas son las condiciones ideales para la corrosión del acero. Los elementos del sistema fallan y fallan rápidamente. Suelen estallar en los lugares más oxidados. Dado que hay vapor a presión en el interior con una temperatura superior a los grados, el peligro es obvio.

Diagrama de bloques de una caldera para calentamiento de vapor.

Por lo tanto, la calefacción con vapor se considera peligrosa y está prohibida para calentar lugares públicos y edificios de apartamentos. También se utiliza en algunas viviendas particulares o para calentar locales industriales. En producción, es muy económico si el vapor es un derivado del proceso tecnológico. En casas privadas, la calefacción a vapor se usa principalmente en casas de residencia de temporada, en casas de verano. Esto se debe al hecho de que normalmente tolera la congelación: hay poca agua en el sistema y no puede dañar, así como a su economía en la etapa del dispositivo (en comparación con los sistemas de agua) y la alta velocidad de calentamiento de las instalaciones.

Ventajas y desventajas

El calentamiento con vapor no es el más popular, pero tiene puntos positivos y negativos. Además, las ventajas son bastante significativas:

• Alta eficiencia de calentamiento. El hecho es que el vapor en el sistema no solo calienta los radiadores y las tuberías a una cierta temperatura. Debido a la gran diferencia de temperatura, se condensa. Y tras la condensación, 1 litro de vapor emite 2300 kJ de calor. Mientras que cuando la misma cantidad de agua se enfría a 50 ° C, solo se liberan 100 kJ. Por lo tanto, se requiere una cantidad muy pequeña de radiadores para calentar una habitación. En algunos casos, basta con varios tubos.
• Dado que el calentamiento con vapor es un sistema pequeño, tiene poca inercia. La habitación comienza a calentarse literalmente unos minutos después de encender la caldera.
  

  El vapor en los radiadores se condensa, fluye hacia abajo y luego se descarga a través de una tubería especial

Las desventajas de los sistemas de calentamiento de vapor son aún más impresionantes:

• La alta temperatura del vapor provoca el calentamiento de todos los elementos del sistema a 100 ° C o más. Esto conduce a las siguientes consecuencias:
  • circulación de aire muy activa en la habitación, que es incómoda y, a veces, dañina (si es alérgico al polvo);
  • el aire de la habitación se seca;
  • los elementos calientes del sistema son traumáticos y deben cerrarse, al igual que las tuberías;
  • no todos los materiales de construcción toleran normalmente un calentamiento prolongado a tales temperaturas, por lo que la elección de los materiales de acabado es muy limitada (de hecho, es solo yeso de cemento seguido de pintura con pinturas resistentes al calor).
• El calentamiento por vapor simple tiene opciones muy limitadas para regular la transferencia de calor. Solo hay una forma de cambiar la temperatura: hacer varias ramas paralelas y encenderlas según sea necesario. La segunda forma es apagar la caldera cuando se sobrecalienta y encenderla después de que la habitación se haya enfriado. Este proceso está controlado por automatización, pero este método está lejos de ser el más cómodo, ya que se observan fluctuaciones constantes de temperatura.
• El sistema es ruidoso. Steam hace mucho ruido al moverse. En los talleres de producción, esto realmente no interfiere, pero en una casa privada puede ser un problema.

Como puede ver, el calentamiento a vapor no es la mejor opción, aunque es bastante económico de equipar.

Tipos de sistemas de calentamiento de vapor.

Según el método del dispositivo, se distingue el calentamiento por vapor de dos tipos: con un sistema cerrado y uno abierto. En un sistema cerrado, el condensado fluye hacia una tubería de admisión especial, que se conduce a la entrada correspondiente del gato. Se coloca con una ligera pendiente, de modo que el condensado fluya a través del sistema por gravedad.

Sistemas de calentamiento de vapor abiertos y cerrados

En un sistema abierto, el condensado se recoge en un recipiente especial. Cuando está lleno, se alimenta a la caldera mediante una bomba. Además de las diferentes construcciones del sistema, también se utilizan varias calderas de vapor; no todas pueden funcionar en sistemas cerrados.

En general, existen sistemas de calentamiento de vapor con presiones cercanas a la atmosférica o incluso inferiores. Estos sistemas se denominan sistemas de vacío-vapor. ¿Por qué esta configuración es tan atractiva? El hecho de que a baja presión el punto de ebullición del agua disminuye y el sistema tiene una temperatura más aceptable. Pero la dificultad para garantizar la estanqueidad (se aspira aire todo el tiempo a través de las conexiones) llevó al hecho de que estos esquemas prácticamente no ocurren.

El calentamiento con vapor a baja presión es más común. Las calderas de vapor existentes para uso doméstico pueden crear una presión que no exceda las 6 atm (a una presión de más de 7 atm, el uso de equipos requiere un permiso).

Tipos de cableado

Por tipo de cableado, el calentamiento por vapor es:

• Con cableado superior (la línea de vapor está debajo del techo, las tuberías descienden desde ella hasta los radiadores, se coloca una línea de condensado debajo). Este esquema es el más fácil de implementar, ya que el vapor caliente se mueve a través de algunas tuberías, el condensado enfriado a través de otras, el sistema es estable.
  

  Circuito de calefacción de vapor con cableado superior

• Con cableado inferior. La línea de vapor está ubicada a nivel del piso. Este esquema no es la mejor opción, ya que el vapor caliente se mueve hacia arriba a través de una tubería y el condensado se mueve hacia abajo, lo que a menudo conduce a golpes de ariete y despresurización del sistema.
• Con cableado intermedio. La línea de vapor se coloca justo encima de los radiadores, aproximadamente al nivel de los alféizares de las ventanas. El sistema tiene todas las ventajas de las rutas aéreas, excepto que las tuberías calientes están al alcance y existe un alto riesgo de quemaduras.

Al colocar, la línea de vapor se realiza con una ligera pendiente (1-2%) en la dirección del movimiento del vapor, y la línea de condensado, en la dirección del movimiento del condensado.

Selección de calderas

Las calderas de vapor pueden funcionar con todo tipo de combustible: gas, combustibles líquidos y sólidos. Además de la elección del combustible, es necesario seleccionar correctamente la potencia de la caldera de vapor. Se determina según el área que necesita ser calentada:

• hasta 200 m2 - 25 kW;
• de 200 m2 a 300 m2 - 30 kW;
• de 300 m2 a 600 m2 - 35-60 kW.

En general, el método de cálculo es estándar: se toma 1 kW de potencia por 10 metros cuadrados. Esta regla es válida para casas con una altura de techo de 2.5-2.7 m. A continuación se muestra la elección de un modelo específico. Al comprar, busque un certificado de calidad: el equipo es peligroso y debe probarse.

Que tubos usar

Solo los metales pueden tolerar temperaturas en el calentamiento con vapor. La opción más barata es el acero. Pero se requiere soldadura para conectarlos. También es posible utilizar conexiones roscadas. Esta opción es presupuestaria, pero de corta duración: el acero se corroe rápidamente en un ambiente húmedo.

Las tuberías de cobre al menos no se corroen

Los tubos de acero inoxidable y galvanizados son más duraderos, pero su precio no es nada modesto. Pero la conexión está enhebrada. Otra opción son las tuberías de cobre. Solo se pueden soldar, son caras, pero no se oxidan. Debido a su mayor conductividad térmica, transfieren el calor de manera aún más eficiente. Entonces, un sistema de calefacción de este tipo sería súper eficiente, pero también muy caliente.