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스팀 보일러 난방-원리
10/21/2019 13:57
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출처: https://kor.aycateknik.com

집은 따뜻해야 합니다. 추운 집은  매우 넓고 아름답더라도 집에 사는 것이 매우 불편할 것입니다. 주택 소유주는 자신의 능력과 기후 조건에 따라 다양한 방식으로 난방 문제를 해결합니다.

일부 사람들은 가정에 스팀 히터를 설치하고 있습니다. 이러한 시스템을  조립하는 것은 매우 간단합니다. 이 작업을 수행하는 방법과 스팀 난방의 작동 원리를 설명합니다.

스팀 가열 : 작동 원리

많은 사람들이 스팀난방 과 온수난방 시스템을 혼동합니다. 사실 그들은 외관이 매우 비슷합니다. 두 경우 모두 보일러, 파이프 및 라디에이터가 반드시 있어야 합니다. 그러나 스팀 시스템의 경우 스팀은 물의 가열로  수증기가 역할을 합니다.

이것이 두 시스템의 근본적인 차이점입니다. 보일러는 가열하여 물을 증발 시키므로 결과물 인 증기가 파이프를 통해 라디에이터로 이동합니다.

그 과정에는 증기의 팽창과 냉각과 응축이 있습니다. 응축 공정에서 1kg의 증기는 2000kJ 이상의 열을 방출하고 50oC의 냉각수는 120kJ만을 방출합니다. 증기의 열 출력은 여러 번 더 많아서 이러한 유형의 가열의 높은 효율을 설명합니다. 라디에이터 내부에 형성되는 응축수는 부품의 하부로 흐르고 중력에 의해 보일러쪽으로 이동합니다.

응축수가 된 물을  반환하는 방식으로 모든 유형의 증기 가열 시스템은 두 가지 유형으로 나뉩니다.

·         폐쇄 루프 이 경우 회로에 틈이 없고 응축수가 후속 가열을 위해 보일러에 직접 일정 각도로 놓인 파이프를 통해 흐릅니다.

·         열기. 이 시스템은 라디에이터의 응축수가 들어있는 저장 탱크가 있는 것이 특징입니다. 이 탱크에서 펌프로 보일러로 다시 펌핑됩니다.

파이프 조립 및 분배 방법에 따라 스팀 가열 회로는 물 시스템과 절대적으로 유사한 유형으로 분류됩니다.

가열 시스템의 절대 압력 매개 변수에 따라 증기는> 0.07 MPa 초과의 고압의 종류로 분류됩니다. 과압이 0.005-0.07 MPa 범위의 저압; 절대 압력을 갖는 진공

DIY 스팀 가열

증기 가열이란 가열 된 물이 열 운반체 역할을 하는 시스템을 의미합니다. 이러한 난방은 19 세기의 주거용 건물에서 널리 사용되었습니다. 곧 증기가 물로 대체되었지만 시스템의 이름 (이 경우 오류가 있음)은 그대로 전해집니다.

수증기는 열을 효율적으로 운반하고 전달하지만 가열 장비의 강한 가열 (온도가 100 ° C를 초과 함)으로 인해 과열이 방지가 필요하게 되었습니다. 장치 표면에 닿으면 화상을 입었고 주 회선이 파열되면 심각한 부상을 입거나 죽음까지 올 수 있었습니다.

개인 주택에서의 스팀 히터

주의! 이 모든 것을 고려하여 오늘날까지 스팀 가열 (원래 형태로)은 공공 주거 지역에서의 사용이 금지되어 있습니다.

그러나 금지 조항은 개인 가정에 적용되지 않으므로 누구나 원하는 대로 할 수 있습니다. 그러나 그러한 심각한 결정을 내리기 전에 찬반 양론의 무게를 재십시오.

시스템의 장점

1.    스팀 시스템의 가격이 매우 낮습니다.

2.    스팀 가열은 동결되지 않으므로 냉각수를 동결시킬 위험 없이 일년 내내 사용할 수 있습니다.

3.    열교환 기의 열 손실은 실제적으로 0으로 감소합니다.

4.    그러한 시스템에서, 에너지는 복사 및 대류에 의해 전달된다. 비교를 위해, 라디에이터에서의 열 전달은 다소 낮지 만 물 성분에서 우위를 차지하는 것은 대류 성분입니다.

5.    작은 크기 / 직경의 라디에이터 및 파이프를 설치 중에 사용할 수 있습니다.

단점

그러나 설치하기 전에 알아야 할 단점도 있습니다.

1.    시스템에서 순환하는 증기가 소음을 발생시킵니다.

2.    가열 장치의 온도가 100?С를 초과 할 수 있습니다.

3.    파이프 파열이 발생하면 비상 사태가 증가합니다.

4.    부식에 대한 민감성.

작동 원리

증기 난방 장치의 열 발생기는 저압에서 작동하는 보일러이며 뜨거운 증기를 형성하여 주 라인을 따라 이동시킵니다. 움직일 때 증기가 응축되어 장치의 벽에 닿아 많은 양의 열을 방출합니다. 이는 시스템 성능이 높다는 비결입니다.

주의! 1kg의 스팀이 응축되는 동안 2,400kJ 이상의 에너지가 방출되는 반면, 50oC까지 동일한 양의 스팀을 냉각하면 110kJ 만 생성됩니다. 침전 후 응축 물 자체가 자연적으로 또는 순환 펌프의 도움으로 열 발생기로 유입되어 유입됩니다.

증기압은 시스템 유형에 따라 다릅니다.

·         종래의 증기 가열에서는 대기압보다 높지만 6 기압을 초과하지 않는다.

·         진공 시스템에서는 대기압보다 낮습니다.

열의 조절은 기화의 강도를 변화시킴으로써 수행된다. 필요가 생기면, 흐름은 단순히 겹쳐서 집을 냉각시키는 조건을 만듭니다.

여기의 난방 장치는 주철 또는 강철로 만들어진 전통적인 라디에이터 및 핀이있는 파이프입니다.

주철 방열기

다른 분류에 따르면, 증기 가열은 다음과 같을 수 있습니다 :

·         닫힌 상태 -이 경우 응축수는 자연스럽게 돌아오고 더 큰 직경의 파이프가 사용됩니다.

·         여기에서 물은 특별한 용기에 쌓여 펌프로 펌핑됩니다.

DIY 스팀 가열

증기 가열의 배열은 설계와 실제 설치의 두 단계로 구성됩니다.

1 단계. 시스템 설계

다시 한번 우리는 냉각수로 증기를 사용하는 특이성을 상기시킵니다. 이것은 파이프 라인과 라디에이터의 높은 온도와 사고율의 증가입니다. 장단점을 모두 달면 작업을 시작할 수 있습니다. 첫째, 미래의 시스템 프로젝트가 생성됩니다.

FURNACE가마솥

먼저, 발열체의 요구되는 동력이 결정된다. 여기에는 집의 면적이 고려됩니다. 200m²를 초과하지 않으면 25kW 용량의 장치로 충분하지만 200m²와 300m² 사이에 차이가 나는 경우 최소 30kW가 필요합니다. 이 정보를 토대로 보일러가 선택됩니다. 구매할 때 다음 요소를 고려하십시오.

·         사용되는 연료의 종류;

·         가정용으로 물을 가열 할 수있는 가능성.

주의! 가열 보일러의 선택은 스팀 가열 장치의 가장 중요한 단계 중 하나입니다.

난방 회로

상단 배선이 있는 2 선식 시스템

배선이 적은 단선 시스템

개방형 난방 시스템의 다이어그램

계획과 함께 또한 사전에 결정할 필요가 있습니다. 하나 또는 다른 옵션의 선택은 다음 사항에 달려 있습니다.

·         보일러의 위치;

·         가열 된 방의 면적;

·         가열 장치 설치 조건;

·         이러한 장치의 필수 개수.

간단히 말해서, 이것은 어려운 선택입니다.

파이프

증기 가열의 경우 전체 시스템의 고온으로 인해 기존의 배관 파이프를 사용하는 것은 용납되지 않습니다. 이러한 이유로 파이프의 선택은 비록 작은 경우에도 큰 관심을 기울여야 합니다.

1.    구리 파이프는 우수한 열 전도성과 높은 비용을 특징으로합니다. 설치는 납땜으로 수행됩니다.

설계 단계에서 설치 작업을 용이하게 하기 위해 다음을 정의해야 합니다.

·         라디에이터 위치;

·         파이프 길이;

·         분배기, 분기 라인, 어댑터 등의 설치 위치

주의! 이 모든 데이터는 종이로 전송됩니다. 필요한 모든 세부 사항이 표시된 증기 가열의 대략적인 스케치가 이루어집니다.

발행 가격

프로젝트 초안을 작성한 후 미래 비용이 결정됩니다. 난방 장치, 작업량 및 특정 조건을 언급하지 않고도 그러한 시스템의 장비 비용이 얼마나되는지 말할 수 없습니다. 우리는 전문가들에 따르면, 스팀 가열은 어떤 경우에도 일반 온수 난방보다 저렴하다는 점만 지적합니다.

2 단계.

1 단계. 먼저 스케치를 기반으로 정확한 레이아웃이 그려집니다.

난방 배치

2 단계. 다음으로 라디에이터를 설치하십시오. 유리 아래에 두는 것이 좋습니다. 유리를 가열 할뿐만 아니라 흐림 및 "이슬점"의 변위를 방지 할 수 있습니다.

멀티 섹션 라디에이터 연결하기

라디에이터 설치

다음으로 라디에이터를 설치하십시오.

3 단계. 팽창 탱크가 부착됩니다. 발열기에서 라디에이터로 연결되는 파이프 라인에 연결되어야 합니다. 또 다른 중요한 점은 탱크를 난방 시스템의 가장 높은 지점에 설치해야 한다는 것입니다.

확장 탱크 장착

오버 플로우 유무와 상관없이 닫히고 열릴 수 있습니다.

주의! 전문가는 난방 보일러에 최대한 근접하여 열린 탱크를 설치하는 것이 좋습니다. 이 방식이 폐쇄 형 장치에 적합 할 수도 있지만.

4 단계. 파이프 라인 설치. 이것은 다음과 같이 발생합니다 : 파이프가 라디에이터에 공급되고, 필요한 경우 차단되고 그 후에 리드와 입력이 연결됩니다. 그런 다음 파이프가 마찬가지로 첫 번째 라디에이터에서 두 번째 라디에이터로 공급 된 다음 두 번째에서 세 번째로 공급됩니다.

주의! 각 라디에이터에 Mayevsky 크레인을 설치하여 형성된 공기 플러그를 제거하는 것이 좋습니다.

5 단계. 회로가 닫힙니다. 즉 열 발생기가 시작됩니다. 보일러에는 필터와 (필요한 경우) 순환 펌프가 장착되어 있어야 합니다.

6 단계. 다음으로 보일러 자체를 설치해야 합니다. 꽤 자주, 차고는 시골집에 인접 해 있습니다. 히터는이 차고 중 하나에 설치할 수 있습니다.

난방 보일러의 설치

주의! 온수 증기는 차고, 여름 주방 또는 집 자체의 편리한 장소에 설치된 보일러에서 나올 수 있습니다. 이것은 난방의 품질에 영향을 미치지 않을 것이고, 문제의 금융 측면은 파이프 라인의 필요한 길이에 완전히 달려 있습니다.

이 경우, 열 발생기의 설치는 주거 지역에서의 유사한 절차와 다르지 않습니다. 동시에 베이 / 배수 장치는 고속도로의 어느 부분에도 장착 할 수 있습니다. 이 노드는 난방 시즌이 끝나거나 시스템을 수리하기 전에 냉각수를 배출하는 데 필요합니다.

난방 보일러 설치

7 단계. 모든 가열 장치의 시험이 수행됩니다. 그들이 새롭다면, 시운전을 위해 전문가를 초대하는 것이 좋습니다.

시스템 "따뜻한 바닥"

"온수 바닥"은 최근 인기가 높아지고 있습니다. 종종 그것은 전기 난방의 기초 위에서 만들어 지지만, 원한다면 물을 사용할 수 있습니다. 이러한 시스템을 설치하는 것은 복잡하고 시간 소모적 인 절차입니다. 폴리 프로필렌 파이프는 고열 담체가 순환하는 바닥 덮개 (금속 플라스틱도 사용 가능) 아래에 놓입니다.

시스템 "온수 바닥"

실내 온도 조절기를 설치해야 합니다.이 온도 조절기는 온도 조절에 사용됩니다.

레귤레이터의 배선 및 설치

이러한 "온난 층"시스템의 변형은 전기 원과 비교할 때 많은 이점을 가지고 있는데, 그 중 주요한 것은 저비용 및 낮은 에너지 소비입니다.

결론

뜨거운 증기의 사용은 대중의 난방 유형에 기인하는 것이 거의 불가능하며, 현행법에 따르면 주거용 및 공공 건물 용으로 사용하는 것은 금지되어 있습니다. 그러나 때로는 그것을 구하기 위해 차고, 별장, 심지어는 개인 가정에서도 설치됩니다.

43 증기 가열 시스템, 분류.

증기 가열 시스템에서, 응축 동안 증기의 성질은 상 변화의 잠열을 방출하는 것이다. 가열 장치의 응축이 1kg의 스팀 실에서 약 2260kJ의 열을받는 경우. 물 가열 시스템과 비교할 때, 스팀 가열 시스템은 다음과 같은 장점이 있습니다.

1) 증기 밀도가 낮기 때문에 고속으로 움직이며, 결과적으로 물의 가열에 비해 열선의 직경이 더 작아지기 때문에 증기 가열 시스템의 열선 비용은 물 가열 시스템보다 낮습니다. 2) 스팀 가열 시스템에서 히터의 표면적은 물 가열 시스템보다 약 25-30 % 낮기 때문에 스팀에서 높은 스팀 온도로 인해 스팀에서 히터 벽까지의 높은 열전달 계수 (상 변화의 잠열이 높음) 3) 건물의 급속 가열 및 작업으로 인한 시스템 차단 4) 건물의 난방 시스템 사용 가능성은 증기 밀도가 낮기 때문에 바닥보다 높습니다.

그러나 나열된 모든 긍정적 인 특성과 함께 증기에는 여러 가지 중요한 단점이 있습니다.

1) 냉각제의 온도를 변화시킴으로써 가열 장치의 열전달을 제어 할 수 없다는 것, 즉 고품질의 규제가 불가능하다는 것; 2) 열 파이프와 가열 장치의 표면이 끊임없이 고온 (100 ° 이상)하면 유기 먼지가 침전되고, 3) 가열되지 않은 실내에 증기 파이프 라인을 설치하면 쓸모없는 열 손실이 증가합니다. 4) 시스템 작동시의 소음, 특히 사전 차단 후 작업 재개시. 5) 히트 파이프의 수명 기간. 이러한 단점 때문에 증기 난방 시스템은 주거, 공공 및 관리 건물뿐만 아니라 청정 공기에 대한 요구가 높은 산업 현장에서도 사용할 수 없습니다.

개인 주택에서의 스팀 히터

집을 데우는 데는 여러 가지 방법이 있습니다. 러시아 난로와 벽난로, 태양열 집열기, 증기 및 온수를 사용할 수 있습니다. 그러나 개인 주택에 항상 거주하기로 결정하는 사람들은 종종 물 또는 스팀 난방 시스템을 선택합니다. 그리고 이것은 합리적인 설명입니다.

물과 증기로 객실을 난방하면 벽과 바닥뿐만 아니라 공기가 더 강력하고 균일하게 가열됩니다. 뿐만 아니라 물의 난방에 사용되는 주요 자원 인 가스 및 전기에 대한 일반 시민의 가격은 난방 시스템과 같은 광범위한 분포에 영향을 미친다 (EU 회원 국가와 비교할 때).

증기 가열 시스템의 작동 원리

스팀 가열은 100 년 이상 알려져 왔으며 성공적으로 사용되었습니다.

스팀 가열은 스팀이있는 난방 시스템으로, 보일러에서 끓는 물을 끓여 형성 한 다음 파이프를 통해 건물 경계 주변에 설치된 라디에이터로 흐릅니다.

증기 가열 시스템의 필수 구성 요소 :

·         보일러가 가열되어 물을 축적한다.

·         배기 밸브;

·         라디에이터;

·         파이프;

·         펌프;

·         firebox.

개방 및 폐로 난방 시스템이 있습니다. 첫 번째 경우에는 펌프가 응축수가 보일러로 되돌아가는 것을 돕습니다. 난방 시스템이 닫히면 중력의 영향으로 파이프의 작은 기술적 인 성향으로 인해 독립적으로 발생하는 응축수가 가열 보일러로 다시 유입됩니다.

증기압이 낮은 시스템 (170 ~ 600 kg / m2), 낮은 증기압 (100 ~ 170 kg / m2) 및 진공 증기 (최대 1 kg / m2)가 있습니다. 그것은 시스템의 많은 기술적 특성, 예를 들어, 보일러에서 가장 먼 라디에이터까지 파이프의 전체 길이에 달려 있습니다.

또한 다음 유형의 파이프 레이아웃이 사용됩니다.

·         단일 파이프 - 증기 및 응축수가 단일 파이프를 따라 앞뒤로 흐를 때. 그러나 이러한 이유로 시스템에 외적인 소리가 들리는 단점이 있습니다.

·         2 파이프 - 한 파이프를 통해 증기가 시스템을 통과하고 형성된 다른 응축액을 통해 보일러로 되돌아갑니다. 두 파이프는 단일 사이클로 닫힙니다.

개인 주택 소유주는 종종 2 파이프 시스템을 정확하게 선택합니다. 왜? 사실이 유형의 배선을 사용하면 밸브로 시스템의 온도를 조정할 수 있습니다. 단일 파이프의 경우 보일러의 동력 또는 성능이 저하 될 때만 가능하며 겨울철 과열의 위험이 있습니다.

증기 가열 시스템의 작동에 필요한 연료의 종류 :

·         고체 (나무, 석탄),

·         액체 (연료 유, 디젤 연료),

·         가스 (자연).

현재 다음과 같은 종류의 증기 보일러가 있습니다 :

1.    가스 파이프 (저출력은 다르지만 폭발로 이어질 수 있음).

2.    물 튜브 (더 현대적이고 안전한).

두 번째 유형의 보일러는 개인 가정에서 점차 보편화되고 있습니다. 이러한 장치는 다음과 같은 유형으로 구분됩니다.

·         수직 - 서로 다른 레벨에 위치한 두 개 이상의 드럼이 있음을 특징으로합니다.

·         수평 - 여기 드럼에는 여전히 수집기라고 하는 배수 채널이 부착되어 있습니다.

표준 가열 보일러의 구성 요소 :

선택 및 설치시 알아 두어야 할 사항은 무엇입니까?

증기 난방 시스템을 설치하거나 기존의 주택을 교체하려는 사람들은 플라스틱 파이프 사용 금지에 대해 알고 있어야 합니다. 사실 매우 높은 온도의 물과 증기 (섭씨 100도 이상)로 인해 시스템의 모든 구성 요소는 금속 파이프 만 견딜 수 있는 막대한 열 부하가 발생합니다.

이것은 복잡한 시스템이기 때문에 항상 신뢰성에 대해 기억할 필요가 있습니다. 주택 소유자는 제조업체에서 자재 및 장비만을 구매해야 하며 ( "지하"생산이 아님) 숙련 된 전문가가 시스템을 설치해야 합니다. 보일러를 선택할 때, 그 집의 실의 수, 천장의 높이 및 지역의 겨울 온도에 직접적으로 영향을 받는 전력을 고려해야 합니다. 그러나 여기서 보일러가 물을 데우기 위해 사용하는 전기 또는 가스에 대해 더 많은 돈을 지불하지 않도록 너무 많이 해서는 안됩니다. 보일러에 의해 생성되는 증기의 양을 분명히 하는 것도 똑같이 중요합니다 (킬로그램으로 계산). 이것은 공간 난방의 속도에 영향을 미친다.
따라서 야쿠 츠크 근처에 큰 집이 있으면 보다 생산적이고 강력한 보일러를 선택하십시오.

증기 가열 시스템이 설치 될 장소의 규제 요건 :

·         벽의 내화성 - 75 분. (벽돌 또는 세라믹 클래딩).

·         도어 내화성 - 30 분부터.

·         거리에 문과 창문이 있습니다.

·         벽에서 보일러까지의 거리는 1 미터 이상입니다.

·         바닥부터 천장까지의 높이 - 2.20m.

·         통풍의 유무 (양호).

증기 가열의 장단점

·         가능한 가장 짧은 시간에 방을 데우고;

·         여러 층의 집을 난방 할 가능성 (가볍기 때문에 증기가 독립적으로 어느 높이까지 올라갈 수 있고 냉각되어 무거운 응축수가 되어 보일러로 되돌아 간다. 따라서 펌프와 같은 추가 장비 설치 비용이 필요 없다.)

·         높은 열 전달 때문에 (다른 난방 시스템에 비해) 연비;

·         저렴한 재료.

단점은 다음과 같습니다.

·         히터의 온도가 너무 높습니다.

·         장비 및 파이프의 서비스 수명이 짧습니다 (온도가 매우 높기 때문에 적기에 교체해야 합니다).

이 시스템의 모든 장단점을 분석하면 대부분의 경우 그 사용이 완전히 정당화된다는 것이 명백해진다. 우선, 경제적이며 (저렴한 재료 및 연비), 둘째로 더 빠른 속도와 가열량으로 인해 경제적입니다.

따라서 이 시스템의 장점은 모든 결점을 무시할 수 있을 뿐만 아니라 개인 가정의 여러 다른 난방 시스템에서 스팀 가열을 눈에 띄게 발산합니다.

난방 장치의 고온으로 인해 화상을 입을 수 있기 때문에 폭발 위험이 있는 사람이나 집에 어린이가 있는 사람에게는 증기 난방 시스템을 설치하지 않는 것이 좋습니다 (이 경우에도 탈출구가 있습니다. 보호 시스템).

증기 난방 시스템의 주요 경쟁자는 온수 난방 시스템입니다. 그러나 후자는 가장 비싼 재료 와 설치 인건비가 필요 합니다.

 


에어컨, 냉장 냉동, 히팅, 수리 설치, 스팀보일러
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