Tipos de portadores de calor para el sistema de calefacción, sus parámetros óptimos y un ejemplo de cálculo del volumen.

El funcionamiento eficiente del sistema de calentamiento de agua solo es posible con la elección correcta del portador de calor. Antes de crear un proyecto de suministro de calor, es necesario determinar de antemano su tipo, conocer las principales características técnicas y operativas. Hay ciertos parámetros inherentes al medio de calentamiento del sistema de calefacción: temperatura, volumen de expansión térmica, viscosidad.

Funciones del refrigerante en el sistema de calefacción.

¿Cómo elegir el fluido caloportador adecuado para calentar? Para hacer esto, debe decidir su propósito para los sistemas de suministro de calor. El cálculo de sus características está incluido en el diseño. Por lo tanto, es necesario conocer las características funcionales del agua o anticongelante en calefacción.

La principal tarea que debe realizar un refrigerante seguro para sistemas de calefacción es la transferencia de energía térmica desde la caldera a las baterías y radiadores.

En el calentamiento autónomo, este proceso se lleva a cabo utilizando un elemento calefactor, que eleva la temperatura del refrigerante al nivel requerido. Luego, la expansión térmica y el funcionamiento de la bomba de circulación crean la velocidad adecuada de agua caliente para transportarla a los radiadores del sistema.

Antes de calcular el volumen del refrigerante en el sistema de calefacción, se recomienda que se familiarice con sus funciones secundarias:

• Protección parcial de elementos de acero contra la corrosión.... Esto solo sucederá con un contenido mínimo de oxígeno en el agua y sin espuma. Se ha observado que la oxidación se produce mucho más rápidamente en el calentamiento sin relleno;
• Refrigerador para bomba de circulación... El modelo de bomba más común tiene el llamado "rotor húmedo". Incluso si se alcanza la temperatura máxima del refrigerante en el sistema de calefacción, seguirá reduciendo el nivel de calefacción de la unidad de potencia de la bomba.

Estas funciones están influenciadas por los parámetros del medio de calentamiento del sistema de calefacción. Por lo tanto, al elegir, debe estudiar cuidadosamente las características del agua o anticongelante. De lo contrario, los parámetros reales del suministro de calor no coincidirán con los calculados, lo que conducirá a la creación de una emergencia.

Incluso si se vierte agua simple en el sistema de calefacción, no se puede usar para el suministro de agua caliente en el hogar. Durante el funcionamiento, el contenido y los parámetros del refrigerante del sistema de calefacción cambian

Tipos de portador de calor para calefacción.

Se puede utilizar agua y algunos tipos de anticongelante como fluido circulante. Esto no afecta la cantidad de refrigerante en el sistema de calefacción, pero sí afecta la transferencia de calor, la velocidad y los requisitos de seguridad del sistema.

Para identificar la opción más aceptable, es necesario comparar los portadores de calor para los sistemas de calefacción. La mayoría de las veces se usa agua corriente. Esto se debe a su coste asequible, buena capacidad calorífica y densidad. Cuando la caldera deja de funcionar, puede acumular el calor recibido durante algún tiempo para transferirlo a la superficie de las baterías. En este caso, el volumen de refrigerante en el sistema de calefacción seguirá siendo el mismo.

Sin embargo, a pesar de sus propiedades positivas, el agua tiene una serie de desventajas:

• Congela... Cuando se expone a temperaturas negativas, se produce la cristalización y un aumento de volumen. Esto es lo que daña las tuberías y los radiadores. Por lo tanto, se debe mantener la temperatura óptima del refrigerante en el sistema de calefacción;
• Contenido de impurezas... Esto se aplica al agua corriente. A menudo, esto es lo que provoca la aparición de incrustaciones en las baterías, los radiadores y el intercambiador de calor de la caldera. Los expertos recomiendan utilizar líquidos destilados, en los que el porcentaje de álcalis, sales y metales es mínimo;
• Con un alto contenido de oxígeno, provoca el proceso de oxidación.... Esto es más típico de los sistemas de calefacción abiertos. Pero incluso en circuitos cerrados de suministro de calor, con el tiempo, el porcentaje de contenido de oxígeno en el agua puede aumentar.

Al mismo tiempo, el agua se puede utilizar como portador de calor para radiadores de aluminio. Si se observa la composición del líquido y la cantidad mínima de oxígeno, no se producirán procesos destructivos en él.

Si las condiciones de funcionamiento del sistema de calefacción implican la posibilidad de exposición a temperaturas negativas, se debe utilizar un tipo diferente de fluido en circulación. ¿Cómo elegir un refrigerante para sistemas de calefacción en este caso y qué criterios se deben seguir?

Uno de los parámetros definitorios es el punto de congelación. Para el anticongelante, puede ser de -20 ° C a -60 ° C. Esto le permite operar el suministro de calor incluso a temperaturas bajo cero sin que se produzcan averías.

Sin embargo, los anticongelantes tienen una densidad más alta que el agua; en este caso, la velocidad óptima del refrigerante en el sistema de calefacción solo se puede lograr con la instalación de una potente bomba de circulación.

Dependiendo de la composición y los componentes, existen los siguientes tipos de anticongelantes:

• Etilenglicol... De bajo costo pero extremadamente tóxico. No recomendado para calefacción autónoma de una casa privada;
• Propilenglicol... Totalmente seguro para la salud humana. Tiene un coeficiente de conductividad térmica peor que el fluido a base de etilenglicol. Difiere en alto costo;
• Anticongelantes a base de glicerina... Es él quien se elige con mayor frecuencia como fluido caloportador para calentar. El precio es mucho más bajo que el de las formulaciones de propilenglicol, no es tóxico, tiene un buen indicador de capacidad calorífica.

Debe saber que calcular la cantidad de refrigerante en el sistema de calefacción para el anticongelante será más difícil. Esto se debe a su formación de espuma cuando se alcanza la temperatura máxima. Para minimizar este fenómeno, los fabricantes agregan inhibidores y aditivos especiales al fluido.

Antes de comprar un refrigerante seguro para sistemas de calefacción, debe familiarizarse con las recomendaciones de los fabricantes de la caldera y los radiadores. No todos los tipos de líquido anticongelante se pueden utilizar para radiadores de aluminio y calderas de gas.

Las principales características del portador de calor para calefacción.

Es posible determinar de antemano el caudal del refrigerante en el sistema de calefacción solo después de analizar sus parámetros técnicos y operativos. Afectarán las características de todo el suministro de calor, así como afectarán el funcionamiento de otros elementos.

Dado que las propiedades de los anticongelantes dependen de su composición y del contenido de impurezas adicionales, se considerarán los parámetros técnicos para el agua destilada. Para el suministro de calor, es el destilado el que se debe utilizar: agua completamente purificada. Al comparar fluidos de transferencia de calor para sistemas de calefacción, se puede determinar que el líquido que fluye contiene una gran cantidad de componentes de terceros. Afectan negativamente el funcionamiento del sistema. Después de su uso durante la temporada, se acumula una capa de sarro en las superficies internas de las tuberías y los radiadores.

Para determinar la temperatura máxima del refrigerante en el sistema de calefacción, se debe prestar atención no solo a sus propiedades, sino también a las limitaciones en el funcionamiento de tuberías y radiadores. No deberían sufrir una mayor exposición al calor.

Considere las características más significativas del agua como refrigerante para radiadores de calefacción de aluminio:

• Capacidad calorífica - 4,2 kJ / kg * C;
• Densidad a Granel... A una temperatura media de + 4 ° C, es de 1000 kg / m³. Sin embargo, durante el calentamiento, la gravedad específica comienza a disminuir. Al llegar a + 90 ° С será igual a 965 kg / m³;
• Temperatura de ebullición... En un sistema de calefacción abierto, el agua hierve a una temperatura de + 100 ° C. Sin embargo, si aumenta la presión en el suministro de calor a 2,75 atm. - la temperatura máxima del portador de calor en el sistema de suministro de calor puede ser de + 130 ° С.

Un parámetro importante en el funcionamiento del suministro de calor es la velocidad óptima del refrigerante en el sistema de calefacción. Depende directamente del diámetro de las tuberías. El valor mínimo debe ser de 0,2 a 0,3 m / s. La velocidad máxima no está limitada por nada. Es importante que el sistema mantenga la temperatura óptima del medio calefactor en la calefacción a lo largo de todo el circuito y no se produzcan ruidos extraños.

Sin embargo, los profesionales prefieren guiarse por los orificios del antiguo SNiP de 1962. Indica los valores máximos de la velocidad óptima del refrigerante en el sistema de suministro de calor.

Exceder estos valores afectará el caudal del medio de calefacción en el sistema de calefacción. Esto puede provocar un aumento de la resistencia hidráulica y un funcionamiento "falso" de la válvula de seguridad de drenaje. Debe recordarse que todos los parámetros del portador de calor del sistema de suministro de calor deben calcularse previamente. Lo mismo se aplica a la temperatura óptima del refrigerante en el sistema de suministro de calor. Si se está diseñando una red de baja temperatura, puede dejar este parámetro vacío. Para los esquemas clásicos, el poder calorífico máximo del fluido en circulación depende directamente de la presión y las restricciones en las tuberías y los radiadores.

Para la elección correcta de un refrigerante para sistemas de calefacción, se elabora preliminarmente un programa de temperatura para el funcionamiento del sistema. Los valores máximos y mínimos de calentamiento de agua no deben ser inferiores a 0 ° С y superiores a + 100 ° С

Cálculo del volumen del refrigerante en calefacción.

Antes de llenar el sistema con un refrigerante, es necesario calcular correctamente su volumen. Depende directamente del esquema de suministro de calor, la cantidad de componentes y sus características generales. Afectan la cantidad de refrigerante en el sistema de calefacción.

Primero, se analizan los parámetros de la línea de suministro. El material de su fabricación es de gran importancia. Para calcular el volumen del refrigerante en el sistema de calefacción, necesita conocer el diámetro interior de la tubería. De acuerdo con los estándares modernos, en el número de artículo de las tuberías de acero, se proporciona un tamaño de sección transversal interna, y para las de plástico, se adopta una externa. Por tanto, en este último caso, se deben restar dos espesores de pared.

Para calcular de forma independiente el volumen de refrigerante en el sistema de calefacción, no es necesario realizar cálculos. Basta con utilizar los datos de la siguiente tabla. Con su ayuda, puede calcular la cantidad de refrigerante en el sistema de suministro de calor.

Teniendo esta información, es suficiente determinar la longitud de las tuberías de un cierto diámetro de acuerdo con el esquema de suministro de calor y multiplicar el valor resultante por un volumen de 1 mp. De esta manera, se calcula el volumen de refrigerante en el sistema de suministro de calor, pero solo en las tuberías.

Pero además de las líneas de suministro, el circuito de calefacción contiene radiadores y baterías.También afectan el volumen del portador de calor en el sistema de calefacción. Cada fabricante indica la capacidad exacta del calentador. Por lo tanto, la mejor opción de cálculo sería estudiar el pasaporte de la batería y determinar la cantidad de líquido refrigerante necesario para el suministro de calor.

Si esto no es posible por varias razones, puede utilizar cifras aproximadas. Cabe señalar que con una gran cantidad de baterías, el error de cálculo aumentará. Por lo tanto, para un cálculo preciso de la cantidad de refrigerante en el sistema de suministro de calor, se recomienda conocer las características del pasaporte de la batería. Esto se puede hacer en el sitio web del fabricante en la sección de información técnica.

La tabla muestra el volumen medio del medio de calentamiento para una sección en radiadores de aluminio, bimetálicos y de hierro fundido.

Estas cifras deben multiplicarse por el número total de secciones del sistema de calefacción. Luego, el volumen de agua ya calculado en las tuberías debe agregarse a los datos obtenidos y se puede determinar la cantidad total de refrigerante en el sistema de calefacción.

Sin embargo, debe recordarse que al comparar los portadores de calor para los sistemas de suministro de calor, se observó que con el tiempo, el volumen puede disminuir por razones objetivas. Por lo tanto, para mantener el rendimiento del sistema, se le debe agregar refrigerante periódicamente.

Para un cálculo preciso del volumen de cálculo de agua en el sistema de calefacción, es necesario tener en cuenta el amplio intercambiador de calor de la caldera. Para los modelos de combustible sólido, esta cifra puede ser de varias decenas de litros. Para el gas, es ligeramente más bajo.

Métodos para llenar el sistema de calefacción con refrigerante.

Habiendo decidido el tipo de refrigerante y calculando su volumen en calefacción, queda por resolver su único problema: cómo agregar agua al sistema. Este es un punto importante en el diseño del suministro de calor, ya que cuando se alcanza un nivel de agua crítico, el intercambiador de calor de la caldera y los radiadores pueden fallar.

Para un sistema de calefacción abierto, se puede agregar agua a través de un tanque de expansión ubicado en el punto más alto del sistema.

Para hacer esto, es necesario tender la línea de suministro y conectarla a la estructura del tanque. Cuando el volumen de refrigerante disminuye, es suficiente abrir el suministro de una nueva porción de agua para reponer el sistema.

El llenado de un sistema cerrado se realiza de acuerdo con un esquema diferente. Debe tener una unidad de maquillaje. Este componente está ubicado en la tubería de retorno, frente al vaso de expansión y la bomba de circulación. El juego completo de la unidad de maquillaje incluye los siguientes componentes:

• Válvulas de cierre instaladas en la tubería de derivación conectada;
• Válvula de retención, que evita el cambio en la dirección del flujo del refrigerante;
• Filtro de malla.

Para automatizar el funcionamiento de la unidad, puede instalar un servomecanismo en la grúa. Se conecta a un transductor de presión. Cuando el indicador de presión disminuye, el servo mecanismo abre la válvula y, por lo tanto, agrega un refrigerante al sistema.

El video habla sobre los parámetros para elegir un refrigerante para el sistema de calefacción: