Efektivní provoz systému ohřevu vody je možný pouze se správnou volbou nosiče tepla. Před vytvořením projektu zásobování teplem je nutné předem určit jeho typ, zjistit hlavní technické a provozní vlastnosti. V topném médiu topného systému jsou obsaženy určité parametry: teplota, objem tepelné roztažnosti, viskozita.
Funkce chladicí kapaliny v topném systému
Jak vybrat správnou teplonosnou kapalinu pro vytápění? Chcete-li to provést, měli byste se rozhodnout o jeho účelu pro systémy zásobování teplem. Výpočet jeho charakteristik je součástí návrhu. Proto je nutné znát funkční vlastnosti vody nebo nemrznoucí směsi při vytápění.
Hlavním úkolem, který musí bezpečná chladicí kapalina pro topné systémy provádět, je přenos tepelné energie z kotle na baterie a radiátory.
Při autonomním ohřevu se tento proces provádí pomocí topného prvku, který zvyšuje teplotu chladicí kapaliny na požadovanou úroveň. Poté tepelná roztažnost a provoz oběhového čerpadla vytvářejí správnou rychlost horké vody pro její dopravu k radiátorům systému.
Před výpočtem objemu chladicí kapaliny v topném systému se doporučuje seznámit se s jeho sekundárními funkcemi:
- Částečná ochrana ocelových prvků proti korozi... K tomu dojde pouze s minimálním obsahem kyslíku ve vodě a bez pěnění. Bylo pozorováno, že ke korozi dochází mnohem rychleji u nenaplněného topení;
- Chladič pro oběhové čerpadlo... Nejběžnější model čerpadla má takzvaný „mokrý rotor“. I když je dosaženo maximální teploty chladicí kapaliny v topném systému, sníží to úroveň ohřevu pohonné jednotky čerpadla.
Tyto funkce jsou ovlivňovány parametry topného média topného systému. Při výběru byste proto měli pečlivě studovat vlastnosti vody nebo nemrznoucí směsi. Jinak se skutečné parametry dodávky tepla neshodují s vypočtenými, což povede k vytvoření nouze.
I když se do topného systému nalije jednoduchá voda, nelze ji použít pro zásobování teplou vodou doma. Během provozu se mění obsah a parametry chladicí kapaliny topného systému
Druhy nosiče tepla pro vytápění
Jako cirkulující kapalina lze použít vodu a některé typy nemrznoucí směsi. To nemá vliv na množství chladicí kapaliny v topném systému, ale ovlivňuje to přenos tepla, rychlost a bezpečnostní požadavky systému.
K určení nejpřijatelnější možnosti je nutné porovnat nosiče tepla pro topné systémy. Nejčastěji se používá čistá voda. Je to kvůli jeho dostupným nákladům, dobré tepelné kapacitě a hustotě. Když kotel přestane fungovat, může po určitou dobu akumulovat přijaté teplo a přenášet jej na povrch baterií. V takovém případě zůstane objem chladicí kapaliny v topném systému stejný.
Navzdory svým pozitivním vlastnostem má voda řadu nevýhod:
- Zamrzne... Při vystavení negativním teplotám dochází ke krystalizaci a ke zvětšení objemu. To způsobuje poškození potrubí a radiátorů. Proto musí být udržována optimální teplota chladicí kapaliny v topném systému;
- Obsah nečistot... To platí pro obyčejnou vodu. To často způsobuje vznik vodního kamene na bateriích, radiátorech a výměníku tepla kotle. Odborníci doporučují používat destilované kapaliny, ve kterých je podíl alkálií, solí a kovů minimální;
- Při vysokém obsahu kyslíku vyvolává proces rezivění... To je typičtější pro otevřené topné systémy. Ale i v uzavřených okruzích zásobování teplem se časem může zvýšit% obsahu kyslíku ve vodě.
Současně lze vodu použít jako nosič tepla pro hliníkové radiátory. Při dodržení složení kapaliny a minimálního množství kyslíku v ní nedojde k ničivým procesům.
Pokud provozní podmínky topného systému naznačují možnost vystavení negativním teplotám, měl by se použít jiný typ cirkulující kapaliny. Jak v tomto případě zvolit chladicí kapalinu pro topné systémy a jaká kritéria je třeba dodržovat?
Jedním z určujících parametrů je bod mrazu. U nemrznoucí směsi může být od -20 ° C do -60 ° C. To vám umožní provozovat dodávku tepla i při teplotách pod bodem mrazu bez výskytu poruch.
Nemrznoucí směsi mají však vyšší hustotu než voda - optimální rychlosti chladicí kapaliny v topném systému lze v tomto případě dosáhnout pouze instalací výkonného oběhového čerpadla.
V závislosti na složení a složkách existují následující typy nemrznoucích směsí:
- Ethylenglykol... Nízké náklady, ale extrémně toxické. Nedoporučuje se pro autonomní vytápění soukromého domu;
- Propylenglykol... Zcela bezpečné pro lidské zdraví. Má horší koeficient tepelné vodivosti než kapalina na bázi ethylenglykolu. Liší se vysokou cenou;
- Nemrznoucí směsi na bázi glycerinu... Je to on, kdo je nejčastěji vybrán jako teplonosná kapalina pro vytápění. Cena je mnohem nižší než cena propylen-glykolových formulací, není toxická, má dobrý ukazatel tepelné kapacity.
Musíte vědět, že výpočet množství chladicí kapaliny v topném systému pro nemrznoucí směs bude obtížnější. To je způsobeno jejich pěněním při dosažení maximální teploty. Aby se tento jev minimalizoval, výrobci přidávají do kapaliny speciální inhibitory a přísady.
Před zakoupením bezpečné chladicí kapaliny pro topné systémy byste se měli seznámit s doporučeními výrobců kotlů a radiátorů. Pro hliníkové radiátory a plynové kotle nelze použít všechny typy nemrznoucí kapaliny.
Hlavní vlastnosti nosiče tepla pro vytápění
Průtok chladicí kapaliny v topném systému je možné určit předem až po analýze jeho technických a provozních parametrů. Ovlivní vlastnosti celého zásobování teplem a také ovlivní činnost dalších prvků.
Protože vlastnosti nemrznoucích směsí závisí na jejich složení a obsahu dalších nečistot, budou brány v úvahu technické parametry destilované vody. Pro dodávku tepla by se měl použít destilát - zcela vyčištěná voda. Při srovnání kapalin pro přenos tepla pro topné systémy lze určit, že tekoucí kapalina obsahuje velké množství komponent jiných výrobců. Negativně ovlivňují fungování systému. Po sezonním použití se na vnitřních površích potrubí a radiátorů vytváří vrstva vodního kamene.
Chcete-li určit maximální teplotu chladicí kapaliny v topném systému, měli byste věnovat pozornost nejen jejím vlastnostem, ale také omezením provozu potrubí a radiátorů. Neměli by trpět zvýšenou tepelnou expozicí.
Zvažte nejvýznamnější vlastnosti vody jako chladiva pro hliníkové topné radiátory:
- Tepelná kapacita - 4,2 kJ / kg * C;
- Sypná hustota... Při průměrné teplotě + 4 ° C je to 1000 kg / m³. Během zahřívání se však měrná hmotnost začíná snižovat. Po dosažení + 90 ° С se to bude rovnat 965 kg / m³;
- Teplota varu... V otevřeném topném systému se voda vaří při teplotě + 100 ° C. Pokud však zvýšíte tlak v dodávce tepla na 2,75 atm. - maximální teplota nosiče tepla v systému zásobování teplem může být + 130 ° С.
Důležitým parametrem při provozu dodávky tepla je optimální rychlost chladicí kapaliny v topném systému. To přímo závisí na průměru potrubí. Minimální hodnota by měla být 0,2-0,3 m / s. Maximální rychlost není ničím omezena. Je důležité, aby systém udržoval optimální teplotu topného média v ohřevu po celém okruhu a nedocházelo k žádným vnějším zvukům.
Odborníci však dávají přednost tomu, aby se řídili otvory starého SNiP z roku 1962. Udává maximální hodnoty optimální rychlosti chladicí kapaliny v systému zásobování teplem.
Průměr trubky, mm | Maximální rychlost vody, m / s |
25 | 0,8 |
32 | 1 |
40 a více | 1,5 |
Překročení těchto hodnot ovlivní průtok topného média v topném systému. To může vést ke zvýšení hydraulického odporu a „nesprávné“ činnosti pojistného ventilu odtoku. Je třeba si uvědomit, že všechny parametry nosiče tepla systému zásobování teplem musí být předem vypočítány. Totéž platí pro optimální teplotu chladicí kapaliny v systému zásobování teplem. Pokud se navrhuje nízkoteplotní síť, můžete tento parametr nechat prázdný. U klasických schémat závisí maximální výhřevnost cirkulující kapaliny přímo na tlaku a omezeních na potrubích a radiátorech.
Pro správnou volbu chladicí kapaliny pro topné systémy je předběžně vypracován teplotní plán pro provoz systému. Maximální a minimální hodnoty ohřevu vody by neměly být nižší než 0 ° С a vyšší než + 100 ° С.
Výpočet objemu chladicí kapaliny při ohřevu
Před naplněním systému chladicí kapalinou je nutné správně vypočítat jeho objem. To přímo závisí na schématu zásobování teplem, počtu komponent a jejich celkových charakteristikách. Ovlivňují množství chladicí kapaliny v topném systému.
Nejprve se analyzují parametry přívodního potrubí. Materiál jeho výroby má velký význam. Pro výpočet objemu chladicí kapaliny v topném systému potřebujete znát vnitřní průměr trubky. Podle moderních standardů je v čísle článku pro ocelové potrubí uvedena vnitřní velikost průřezu a pro plastová potrubí je použita vnější. Proto v druhém případě musí být odečteny dvě tloušťky stěny.
Abyste mohli nezávisle vypočítat objem chladicí kapaliny v topném systému, nemusíte provádět výpočty. Stačí použít data z níže uvedené tabulky. S jeho pomocí můžete vypočítat množství chladicí kapaliny v systému zásobování teplem.
Průměr, mm | Objem chladicí kapaliny (l) v 1 lm trubky, v závislosti na materiálu výroby | ||
Ocel | Polypropylen | Vyztužený plast | |
15 | 0,177 | 0,098 | 0,113 |
20 | 0,314 | 0,137 | 0,201 |
25 | 0,491 | 0,216 | 0,314 |
32 | 0,804 | 0,353 | 0,531 |
40 | 1,257 | 0,556 | 0,865 |
S touto informací stačí určit délku potrubí určitého průměru podle schématu zásobování teplem a vynásobit výslednou hodnotu objemem 1 mp. Tímto způsobem se vypočítá objem chladicí kapaliny v systému zásobování teplem, ale pouze v potrubích.
Kromě přívodních vedení obsahuje topný okruh také radiátory a baterie.Ovlivňují také objem nosiče tepla v topném systému. Každý výrobce uvádí přesnou kapacitu ohřívače. Nejlepší možností výpočtu by proto bylo studovat pas baterie a určit množství potřebné chladicí kapaliny pro dodávku tepla.
Pokud to z několika důvodů není možné, můžete použít přibližné hodnoty. Je třeba poznamenat, že s velkým počtem baterií se chyba výpočtu zvýší. Pro přesný výpočet množství chladicí kapaliny v systému zásobování teplem se proto doporučuje zjistit pasové vlastnosti baterie. To lze provést na webových stránkách výrobce v části s technickými informacemi.
Tabulka ukazuje průměrný objem topného média pro jednu sekci v hliníkových, bimetalových a litinových radiátorech.
Typ radiátoru | Vzdálenost od středu ke středu, mm | ||
300 | 350 | 500 | |
| Hliník | — | 0,36 | 0,44 |
| Bimetalové | — | 0,16 | 0,2 |
| Litina | 1,1 | — | 1,45 |
Tyto hodnoty musí být vynásobeny celkovým počtem sekcí v topném systému. Poté by se k získaným údajům měl přidat již vypočítaný objem vody v potrubí a lze určit celkové množství chladicí kapaliny v topném systému.
Mělo by se však pamatovat na to, že při srovnání nosičů tepla pro systémy zásobování teplem bylo zjištěno, že v průběhu času může objem z objektivních důvodů klesat. Proto, aby byla zachována funkčnost systému, je třeba do něj pravidelně doplňovat chladicí kapalinu.
Pro přesný výpočet objemu výpočtu vody v topném systému je nutné vzít v úvahu prostorný výměník tepla kotle. U modelů na tuhá paliva to může být několik desítek litrů. U plynu je mírně nižší.
Způsoby plnění topného systému chladicí kapalinou
Po rozhodnutí o typu chladicí kapaliny a výpočtu jejího objemu při ohřevu zbývá vyřešit jeden problém - jak přidat vodu do systému. Toto je důležitý bod v návrhu dodávky tepla, protože při dosažení kritické hladiny vody může dojít k poruše výměníku tepla a radiátorů.
U otevřeného topného systému lze vodu doplňovat prostřednictvím expanzní nádrže umístěné v nejvyšším bodě systému.
K tomu je nutné položit přívodní potrubí a připojit ho ke konstrukci nádrže. Když se objem chladicí kapaliny sníží, stačí k doplnění systému zapnout přívod nové části vody.
Plnění uzavřeného systému se provádí podle jiného schématu. Musí mít jednotku na líčení. Tato součást je umístěna na zpětném potrubí před expanzní nádobou a oběhovým čerpadlem. Kompletní sada odličovací jednotky obsahuje následující komponenty:
- Uzavírací ventily instalované na připojeném odbočném potrubí;
- Zpětný ventil, který brání změně směru toku chladicí kapaliny;
- Síťový filtr.
Chcete-li automatizovat provoz jednotky, můžete na jeřáb nainstalovat servo mechanismus. Připojuje se k převodníku tlaku. Když indikátor tlaku poklesne, servo mechanismus otevře ventil a tím přidá chladicí kapalinu do systému.
Video říká o parametrech pro výběr chladicí kapaliny pro topný systém:
