16.4 Системы вакуум-парового и субатмосферкого отопления

Паровое отопление даже низкого давления обладает известным гигиеническим недостатком — высокой и практически неизменяемой температурой поверхности отопительных приборов в течение всего отопительного сезона. При этом понижается уровень теплового комфорта в помещениях по сравнению с водяным отоплением.

Можно несколько понизить температуру поверхности отопительных приборов, если создать в них смесь пара и воздуха. Температура внешней поверхности приборов понизится вследствие уменьшения коэффициента теплообмена на их внутренней поверхности. В этом случае пар нужно подавать в радиатор снизу, так как воздух имеет плотность выше, чем пар при тех же давлении и температуре. Пар подается в радиатор через вкладной патрон — перфорированный патрубок. Струйки пара, выходящие из мелких отверстий в патроне, равномерно перемешиваются с воздухом. Конденсат может выводиться из радиатора как со стороны ввода пара (через кольцевое отверстие вокруг патрона), так и с противоположной стороны.

Однако, устанавливая таким образом температуру поверхности отопительных приборов ниже 100 °С, не устраняют все же еще один серьезный недостаток парового отопления — невозможность проведения качественного регулирования в системе в течение отопительного сезона.

Проведение качественного регулирования с получением температуры пара в приборах ниже 100 °С возможно, если понижать давление ниже атмосферного. Для этого используют вакуумный насос, создающий различной глубины разрежение в конденсатопроводах и приборах. Если, например, абсолютное давление пара понизить до 0,07 МПа, то температура пара составит 90 °С; если же еще уменьшить абсолютное давление, например, до 0,03 МПа, то температура пара дойдет до 69,1 °С.

Следовательно, изменяя величину вакуума в системе, можно, как и в системе водяного отопления, изменять температуру пара в зависимости от температуры наружного воздуха, т. е. проводить качественное регулирование.

Различают два вида таких систем отопления — вакуум-паровую и субатмосферную.

В вакуум-паровой системе пар до отопительных приборов движется под действием небольшого избыточного давления в котлах (0,005—0,01 МПа), а затем пар в приборах и конденсат перемещаются под влиянием пониженного давления, создаваемого специальным вакуум-насосом. Изменяя величину вакуума с помощью этого насоса, откачивающего из системы конденсат, а также воздух, можно централизованно регулировать температуру пара в отопительных приборах. Если это делать в зависимости от наружных атмосферных условий, то теплоотдача приборов может в течение длительного времени соответствовать теплопотерям помещений. Температуру пара для этого принято изменять в пределах от 90 до 60 °С.

В субатмосферной системе парового отопления под влиянием разрежения, создаваемого вакуум-насосом, теплоноситель перемещается и по паропроводам, и по конденсатопроводам. В системе происходит не только качественное, но и количественное регулирование — одновременно изменяются и температура, и количество пара, поступающего в отопительные приборы. Для этого при средней, например, температуре отопительного сезона давление в системе должно быть ниже атмосферного, составляя по абсолютной величине около 0,06 МПа.

Централизованно регулируемые системы парового отопления применяются в США, особенно при отоплении высотных зданий (устраняя чрезмерное гидростатическое давление в системе, как при водяном отоплении).

Системы вакуум-парового и субатмосферного отопления подлежат особо тщательному монтажу с обеспечением герметичности соединений. Недостатками являются необходимость применения специального оборудования и арматуры, а также трудность обнаружения мест подсоса воздуха, нарушающего их действие. К недостаткам относится также ускоренная внутренняя коррозия труб вследствие проникания воздуха через неплотности, значительный расход электроэнергии вакуумными насосами.

В нашей стране вакуум-паровые и субатмосферные системы отопления не применяются. Известно лишь существование в прежние годы такой системы для отопления фабрики швейных машин, построенной в г. Подольске фирмой «Зингер».