Видове топлоносители за отоплителната система, техните оптимални параметри и пример за изчисляване на обема

Ефективната работа на системата за водно отопление е възможна само при правилен избор на топлоносителя. Преди да създадете проект за топлоснабдяване, е необходимо предварително да определите неговия тип, да разберете основните технически и експлоатационни характеристики. Има определени параметри, присъщи на отоплителната среда на отоплителната система: температура, обем на топлинно разширение, вискозитет.

Функции на охлаждащата течност в отоплителната система

Как да изберем подходящата течност за пренос на топлина за отопление? За да направите това, трябва да решите какво е предназначението му за системи за топлоснабдяване. Изчисляването на неговите характеристики е включено в дизайна. Следователно е необходимо да се знаят функционалните характеристики на водата или антифриза при отопление.

Основната задача, която трябва да изпълнява безопасна охлаждаща течност за отоплителни системи, е преносът на топлинна енергия от котела към батерии и радиатори.

При автономно отопление този процес се извършва с помощта на нагревателен елемент, който повишава температурата на охлаждащата течност до необходимото ниво. Тогава термичното разширение и работата на циркулационната помпа създават подходящата скорост на горещата вода, за да я транспортира до радиаторите на системата.

Преди да изчислите обема на охлаждащата течност в отоплителната система, препоръчително е да се запознаете с нейните вторични функции:

• Частична защита на стоманени елементи срещу корозия... Това ще се случи само при минимално съдържание на кислород във водата и липса на пяна. Забелязано е, че ръждата се появява много по-бързо при незапълнено отопление;
• Охладител за циркулационна помпа... Най-често срещаният модел помпа има така наречения "мокър ротор". Дори да бъде достигната максималната температура на охлаждащата течност в отоплителната система, това пак ще намали нивото на отопление на захранващия блок на помпата.

Тези функции се влияят от параметрите на отоплителната среда на отоплителната система. Ето защо, когато избирате, трябва внимателно да проучите характеристиките на водата или антифриза. В противен случай действителните параметри на топлоснабдяването няма да съвпадат с изчислените, което ще доведе до създаване на аварийна ситуация.

Дори ако в отоплителната система се излее проста вода, тя не може да се използва за захранване с топла вода у дома. По време на работа съдържанието и параметрите на охлаждащата течност на отоплителната система се променят

Видове топлоносител за отопление

Като циркулираща течност могат да се използват вода и някои видове антифриз. Това не влияе върху количеството охлаждаща течност в отоплителната система, но влияе върху преноса на топлина, скоростта и изискванията за безопасност на системата.

За да се идентифицира най-приемливият вариант, е необходимо да се сравнят топлоносителите за отоплителни системи. Най-често се използва обикновена вода. Това се дължи на достъпните му разходи, добър топлинен капацитет и плътност. Когато котелът спре да работи, той може да акумулира получената топлина за известно време, за да я прехвърли на повърхността на батериите. В този случай обемът на охлаждащата течност в отоплителната система ще остане същият.

Въпреки положителните си свойства обаче водата има редица недостатъци:

• Замръзва... Когато са изложени на отрицателни температури, настъпва кристализация и увеличаване на обема. Това е, което причинява щети на тръби и радиатори. Следователно трябва да се поддържа оптималната температура на охлаждащата течност в отоплителната система;
• Съдържание на примеси... Това се отнася за обикновената вода. Често това е причината за появата на котлен камък върху батериите, радиаторите и топлообменника на котела. Експертите препоръчват използването на дестилирани течности, в които процентът на алкали, соли и метали е минимален;
• С високо съдържание на кислород провокира процеса на ръждясване... Това е по-характерно за отворените отоплителни системи. Но дори и в затворени кръгове за подаване на топлина, с течение на времето, съдържанието на кислород в% може да се увеличи.

В същото време водата може да се използва като топлоносител за алуминиеви радиатори. Ако се спазва съставът на течността и минималното количество кислород, в нея няма да настъпят разрушителни процеси.

Ако работните условия на отоплителната система предполагат възможност за излагане на отрицателни температури, трябва да се използва различен тип циркулираща течност. Как да изберем охлаждаща течност за отоплителни системи в този случай и какви критерии трябва да се спазват?

Един от определящите параметри е точката на замръзване. За антифриз може да бъде от -20 ° C до -60 ° C. Това ви позволява да управлявате захранването с топлина дори при минусови температури, без възникване на повреди.

Антифризите обаче имат по-висока плътност от водата - оптималната скорост на охлаждащата течност в отоплителната система в този случай може да бъде постигната само с инсталирането на мощна циркулационна помпа.

В зависимост от състава и компонентите има следните видове антифризи:

• Етиленов гликол... Ниска цена, но изключително токсична. Не се препоръчва за автономно отопление на частна къща;
• Пропиленгликол... Напълно безопасно за човешкото здраве. Има по-лош коефициент на топлопроводимост от течност на базата на етилен гликол. Различава се с висока цена;
• Антифризи на базата на глицерин... Именно той е най-често избран за течност за пренос на топлина за отопление. Цената е много по-ниска от тази на пропилен-гликоловите състави, не е токсичен, има добър показател за топлинен капацитет.

Трябва да знаете, че изчисляването на количеството охлаждаща течност в отоплителната система за антифриз ще бъде по-трудно. Това се дължи на тяхното разпенване при достигане на максималната температура. За да минимизират това явление, производителите добавят специални инхибитори и добавки към течността.

Преди да закупите безопасна охлаждаща течност за отоплителни системи, трябва да прочетете препоръките от производителите на котела и радиаторите. Не всички видове течност против замръзване могат да се използват за алуминиеви радиатори и газови котли.

Основните характеристики на топлоносителя за отопление

Възможно е предварително да се определи дебитът на охлаждащата течност в отоплителната система само след анализ на нейните технически и експлоатационни параметри. Те ще повлияят на характеристиките на цялото топлоснабдяване, както и ще повлияят на работата на други елементи.

Тъй като свойствата на антифризите зависят от техния състав и съдържанието на допълнителни примеси, ще бъдат взети предвид техническите параметри за дестилирана вода. За захранване с топлина трябва да се използва дестилатът - напълно пречистена вода. При сравняване на течностите за пренос на топлина за отоплителни системи може да се установи, че течащата течност съдържа голям брой компоненти на трети страни. Те влияят негативно на работата на системата. След употреба по време на сезона, върху вътрешните повърхности на тръбите и радиаторите се натрупва слой мащаб.

За да се определи максималната температура на охлаждащата течност в отоплителната система, трябва да се обърне внимание не само на нейните свойства, но и на ограниченията в работата на тръбите и радиаторите. Те не трябва да страдат от повишено излагане на топлина.

Помислете за най-важните характеристики на водата като охлаждаща течност за алуминиеви отоплителни радиатори:

• Топлинен капацитет - 4,2 kJ / kg * C;
• Насипна плътност... При средна температура от + 4 ° C тя е 1000 kg / m³. По време на нагряване обаче специфичното тегло започва да намалява. При достигане на + 90 ° С тя ще бъде равна на 965 kg / m³;
• Температура на кипене... В отворена отоплителна система водата кипи при температура от + 100 ° C. Ако обаче увеличите налягането в топлоснабдяването до 2,75 атм. - максималната температура на топлоносителя в топлоснабдителната система може да бъде + 130 ° С.

Важен параметър в работата на топлоснабдяването е оптималната скорост на охлаждащата течност в отоплителната система. Това директно зависи от диаметъра на тръбопроводите. Минималната стойност трябва да бъде 0,2-0,3 m / s. Максималната скорост не е ограничена от нищо. Важно е системата да поддържа оптималната температура на отоплителната среда в отоплението по цялата верига и да няма странични шумове.

Професионалистите обаче предпочитат да се ръководят от дупките на стария SNiP от 1962 г. Той показва максималните стойности на оптималната скорост на охлаждащата течност в системата за топлоснабдяване.

Превишаването на тези стойности ще се отрази на дебита на отоплителната среда в отоплителната система. Това може да доведе до увеличаване на хидравличното съпротивление и "фалшива" работа на предпазния клапан за източване. Трябва да се помни, че всички параметри на топлоносителя на топлоснабдителната система трябва да бъдат предварително изчислени. Същото се отнася и за оптималната температура на охлаждащата течност в системата за топлоснабдяване. Ако се проектира нискотемпературна мрежа, можете да оставите този параметър празен. За класическите схеми максималната отоплителна стойност на циркулиращата течност директно зависи от налягането и ограниченията върху тръбите и радиаторите.

За правилния избор на охлаждаща течност за отоплителни системи предварително се изготвя температурен график за работата на системата. Максималните и минималните стойности на нагряването на водата не трябва да са по-ниски от 0 ° С и над + 100 ° С

Изчисляване на обема на охлаждащата течност при отопление

Преди да напълните системата с охлаждаща течност, е необходимо правилно да изчислите нейния обем. Това пряко зависи от схемата за топлоснабдяване, броя на компонентите и техните общи характеристики. Те влияят върху количеството охлаждаща течност в отоплителната система.

Първо се анализират параметрите на захранващата линия. Материалът за производството му е от голямо значение. За да изчислите обема на охлаждащата течност в отоплителната система, трябва да знаете вътрешния диаметър на тръбата. Според съвременните стандарти в артикула номер стоманени тръбопроводи е даден вътрешен размер на напречното сечение, а за пластмасовите е приет външен. Следователно, в последния случай трябва да се извадят две дебелини на стените.

За да изчислите независимо обема на охлаждащата течност в отоплителната система, не е необходимо да правите изчисления. Достатъчно е да използвате данните от таблицата по-долу. С негова помощ можете да изчислите количеството охлаждаща течност в системата за топлоснабдяване.

Разполагайки с тази информация, достатъчно е да се определи дължината на тръбите с определен диаметър според схемата за топлоснабдяване и да се умножи получената стойност по обем от 1 mp. По този начин се изчислява обема на охлаждащата течност в системата за топлоснабдяване, но само в тръбите.

Но в допълнение към захранващите линии, отоплителният кръг съдържа радиатори и батерии.Те влияят и върху обема на топлоносителя в отоплителната система. Всеки производител посочва точния капацитет на нагревателя. Следователно най-добрият вариант за изчисление би бил да се проучи паспортът на батерията и да се определи количеството необходима охлаждаща течност за подаване на топлина.

Ако това не е възможно поради редица причини, можете да използвате приблизителни цифри. Трябва да се отбележи, че при голям брой батерии грешката в изчислението ще се увеличи. Ето защо, за точно изчисляване на количеството охлаждаща течност в системата за топлоснабдяване, се препоръчва да разберете паспортните характеристики на батерията. Това може да стане на уебсайта на производителя в раздела за техническа информация.

Таблицата показва средния обем на отоплителната среда за една секция в алуминиеви, биметални и чугунени радиатори.

Тези цифри трябва да се умножат по общия брой секции в отоплителната система. След това към получените данни трябва да се добави вече изчисленият обем вода в тръбите и да се определи общото количество охлаждаща течност в отоплителната система.

Трябва обаче да се помни, че при сравняване на топлоносители за системи за топлоснабдяване беше отбелязано, че с течение на времето обемът може да намалее по обективни причини. Следователно, за да се поддържа ефективността на системата, периодично трябва да се добавя охлаждаща течност към нея.

За точно изчисляване на обема на изчисляване на водата в отоплителната система е необходимо да се вземе предвид просторният топлообменник на котела. За модели с твърдо гориво тази цифра може да бъде няколко десетки литра. За газта е малко по-ниска.

Методи за запълване на отоплителната система с охлаждаща течност

След като е взел решение за вида на охлаждащата течност и е изчислил нейния обем при отопление, остава да реши един единствен проблем - как да добавя вода към системата. Това е важен момент при проектирането на топлоснабдяването, тъй като при достигане на критично ниво на водата топлообменникът на котела и радиаторите могат да се повредят.

За отворена отоплителна система вода може да се добавя през разширителен резервоар, разположен в най-високата точка в системата.

За да направите това, е необходимо да поставите захранващата линия и да я свържете към конструкцията на резервоара. Когато обемът на охлаждащата течност намалее, е достатъчно да включите подаването на нова порция вода, за да попълните системата.

Пълненето на затворена система се извършва по различна схема. Трябва да има грим. Този компонент се намира на връщащата тръба, пред разширителния съд и циркулационната помпа. Пълният комплект грим включва следните компоненти:

• Спирателни клапани, монтирани на свързания разклонителен тръбопровод;
• Обратен клапан, който предотвратява промяната в посоката на потока на охлаждащата течност;
• Мрежест филтър.

За да автоматизирате работата на устройството, можете да инсталирате сервомеханизъм на крана. Той се свързва с датчик за налягане. Когато индикаторът за налягане намалее, сервомеханизмът отваря клапана и по този начин добавя охлаждаща течност към системата.

Видеото разказва за параметрите за избор на охлаждаща течност за отоплителната система: