Lämmitysjärjestelmän lämmönsiirtotyypit, niiden optimaaliset parametrit ja esimerkki tilavuuden laskemisesta

Vedenlämmitysjärjestelmän tehokas käyttö on mahdollista vain, jos lämmönsiirtoaine valitaan oikein. Ennen lämmönjakeluprojektin luomista on tarpeen määrittää etukäteen sen tyyppi, selvittää tärkeimmät tekniset ja toiminnalliset ominaisuudet. Lämmitysjärjestelmän lämmitysvälineelle on ominaista tietty parametri: lämpötila, lämpölaajenemisen tilavuus, viskositeetti.

Jäähdytysnesteen toiminnot lämmitysjärjestelmässä

Kuinka valita oikea lämmönsiirtoneste lämmitykseen? Tätä varten sinun pitäisi päättää sen tarkoituksesta lämmönsyöttöjärjestelmille. Sen ominaisuuksien laskeminen sisältyy suunnitteluun. Siksi on tarpeen tuntea veden tai pakkasnesteen toiminnalliset ominaisuudet lämmityksessä.

Päätehtävä, joka turvallisen jäähdytysnesteen on suoritettava, on lämpöenergian siirtäminen kattilasta paristoihin ja pattereihin.

Autonomisessa lämmityksessä tämä prosessi suoritetaan käyttämällä lämmityselementtiä, joka nostaa jäähdytysnesteen lämpötilan vaaditulle tasolle. Sitten lämpölaajeneminen ja kiertovesipumpun toiminta luovat oikean nopeuden kuumaa vettä sen kuljettamiseksi järjestelmän pattereihin.

Ennen lämmitysjärjestelmän jäähdytysnesteen tilavuuden laskemista on suositeltavaa tutustua sen toissijaisiin toimintoihin:

• Teräsosien osittainen suojaus korroosiolta... Tämä tapahtuu vain, jos vedessä on vähimmäishappipitoisuus eikä vaahtoa. On havaittu, että ruostuminen tapahtuu paljon nopeammin täyttämättömässä lämmityksessä;
• Kiertovesipumpun jäähdytin... Yleisimmässä pumpumallissa on ns. Märkäroottori. Vaikka jäähdytysnesteen maksimilämpötila saavutettaisiin lämmitysjärjestelmässä, se alentaa pumpun tehoyksikön lämmitystasoa.

Näihin toimintoihin vaikuttavat lämmitysjärjestelmän lämmitysvälineen parametrit. Siksi, kun valitset, sinun on tutkittava huolellisesti veden tai pakkasnesteen ominaisuudet. Muussa tapauksessa lämmöntuotannon todelliset parametrit eivät ole sama kuin lasketut, mikä johtaa hätätilanteen syntymiseen.

Vaikka lämmitysjärjestelmään kaadetaan yksinkertaista vettä, sitä ei voida käyttää kotitalouksien kuumavesihuoltoon. Lämmitysjärjestelmän jäähdytysnesteen sisältö ja parametrit muuttuvat käytön aikana

Lämmönsiirtotyypit lämmitykseen

Vettä ja eräitä pakkasnesteitä voidaan käyttää kiertävänä nesteenä. Tämä ei vaikuta jäähdytysnesteen määrään lämmitysjärjestelmässä, mutta se vaikuttaa lämmönsiirtoon, nopeuteen ja järjestelmän turvallisuusvaatimuksiin.

Hyväksyttävimmän vaihtoehdon tunnistamiseksi on tarpeen verrata lämmitysjärjestelmien lämmönsiirtoaineita. Useimmiten käytetään tavallista vettä. Tämä johtuu sen kohtuuhintaisista kustannuksista, hyvästä lämpökapasiteetista ja tiheydestä. Kun kattila lakkaa toimimasta, se voi kerätä vastaanotettua lämpöä jonkin aikaa siirtääksesi sen paristojen pinnalle. Tässä tapauksessa jäähdytysnesteen määrä lämmitysjärjestelmässä pysyy samana.

Positiivisista ominaisuuksistaan ​​huolimatta vedellä on kuitenkin useita haittoja:

• Jäätyy... Altistettaessa negatiivisille lämpötiloille tapahtuu kiteytymistä ja tilavuuden kasvua. Tämä vahingoittaa putkia ja pattereita. Siksi lämmitysjärjestelmän jäähdytysnesteen optimaalinen lämpötila on pidettävä yllä;
• Epäpuhtauspitoisuus... Tämä koskee tavallista vettä. Usein tämä aiheuttaa kalkin paristojen, pattereiden ja lämmönvaihtimen ulkonäön. Asiantuntijat suosittelevat tislattujen nesteiden käyttöä, joissa emästen, suolojen ja metallien prosenttiosuus on vähäinen;
• Suurella happipitoisuudella se provosoi ruostumisprosessin... Tämä on tyypillisempää avoimille lämmitysjärjestelmille. Mutta jopa suljetuissa lämmönsyöttöpiireissä ajan mittaan veden happipitoisuus voi kasvaa.

Samanaikaisesti vettä voidaan käyttää lämmönsiirtoaineena alumiinipattereille. Jos nesteen koostumus ja vähimmäismäärä happea havaitaan, siinä ei tapahdu tuhoavia prosesseja.

Jos lämmitysjärjestelmän käyttöolosuhteet mahdollistavat altistumisen negatiivisille lämpötiloille, on käytettävä erityyppistä kiertonestettä. Kuinka valita jäähdytysneste lämmitysjärjestelmille tässä tapauksessa, ja mitä kriteerejä tulisi noudattaa?

Yksi määrittävistä parametreista on jäätymispiste. Pakkasnestettä varten se voi olla -20 ° C - -60 ° C. Tämän avulla voit käyttää lämmönsyöttöä jopa alle nollan lämpötiloissa ilman häiriöitä.

Pakkasnesteillä on kuitenkin suurempi tiheys kuin vedellä - jäähdytysnesteen optimaalinen nopeus lämmitysjärjestelmässä voidaan tässä tapauksessa saavuttaa vain asentamalla tehokas kiertopumppu.

Koostumuksesta ja komponenteista riippuen on olemassa seuraavia pakkasnesteitä:

• Etyleeniglykoli... Edulliset mutta erittäin myrkylliset. Ei suositella omakotitalon itsenäiseen lämmitykseen;
• Propyleeniglykoli... Täysin turvallinen ihmisten terveydelle. Sillä on huonompi lämmönjohtokerroin kuin etyleeniglykolipohjaisella nesteellä. Eroaa korkeista kustannuksista;
• Glyseriinipohjaiset jäätymisenestoaineet... Hän valitaan useimmiten lämmönsiirtonesteeksi. Hinta on paljon pienempi kuin propyleeniglykolivalmisteiden, se ei ole myrkyllistä, sillä on hyvä lämpökapasiteetin indikaattori.

Sinun on tiedettävä, että pakkasnesteen jäähdytysnesteen määrän laskeminen lämmitysjärjestelmässä on vaikeampi. Tämä johtuu niiden vaahtoamisesta, kun maksimilämpötila saavutetaan. Tämän ilmiön minimoimiseksi valmistajat lisäävät nesteeseen erityisiä inhibiittoreita ja lisäaineita.

Ennen kuin ostat turvallisen jäähdytysnesteen lämmitysjärjestelmille, sinun on perehdyttävä kattilan ja pattereiden valmistajien suosituksiin. Kaikkia pakkasnestetyyppejä ei voida käyttää alumiinipattereissa ja kaasukattiloissa.

Lämmityksen lämmönsiirtimen pääominaisuudet

Jäähdytysnesteen virtausnopeus lämmitysjärjestelmässä on mahdollista määrittää etukäteen vasta analysoimalla sen tekniset ja toimintaparametrit. Ne vaikuttavat koko lämmöntuotannon ominaisuuksiin sekä muiden elementtien toimintaan.

Koska jäätymisenestoaineiden ominaisuudet riippuvat niiden koostumuksesta ja muiden epäpuhtauksien pitoisuudesta, tislatun veden tekniset parametrit otetaan huomioon. Lämmöntuotannossa on käytettävä tislettä - täysin puhdistettua vettä. Lämmitysjärjestelmien lämmönsiirtonesteitä verrattaessa voidaan todeta, että virtaava neste sisältää suuren määrän kolmansien osapuolten komponentteja. Ne vaikuttavat negatiivisesti järjestelmän toimintaan. Kauden aikana käytön jälkeen putkien ja pattereiden sisäpinnoille muodostuu kalkkikerros.

Jäähdytysnesteen maksimilämpötilan määrittämiseksi lämmitysjärjestelmässä on kiinnitettävä huomiota paitsi sen ominaisuuksiin myös putkien ja patterien toiminnan rajoituksiin. Heidän ei pitäisi kärsiä lisääntyneestä lämpöaltistuksesta.

Harkitse veden merkittävimpiä ominaisuuksia alumiinilämmityspatterien jäähdytysnesteinä:

• Lämpökapasiteetti - 4,2 kJ / kg * C;
• Irtotiheys... + 4 ° C: n keskilämpötilassa se on 1000 kg / m³. Kuumennuksen aikana ominaispaino alkaa kuitenkin pienentyä. Saavutettuaan + 90 ° С se on 965 kg / m³;
• Kiehumislämpötila... Avoimessa lämmitysjärjestelmässä vesi kiehuu + 100 ° C: n lämpötilassa. Jos kuitenkin nostat lämmönsyötön paineen 2,75 atm: iin. - lämmönsiirtojärjestelmän lämmönsiirtimen enimmäislämpötila voi olla + 130 ° С.

Tärkeä parametri lämmöntuotannon toiminnassa on jäähdytysnesteen optimaalinen nopeus lämmitysjärjestelmässä. Se riippuu suoraan putkilinjan halkaisijasta. Pienimmän arvon tulisi olla 0,2-0,3 m / s. Suurinta nopeutta ei rajoita mikään. On tärkeää, että järjestelmä ylläpitää lämmitysväliaineen optimaalisen lämpötilan lämmityksessä koko piirin ajan ja ettei siellä ole vieraita ääniä.

Ammattilaiset suosivat kuitenkin mieluummin vanhan SNiP: n vuoden 1962 reikiä. Se osoittaa jäähdytysnesteen optimaalisen nopeuden maksimiarvot lämmönsyöttöjärjestelmässä.

Näiden arvojen ylittäminen vaikuttaa lämmitysjärjestelmän virtausnopeuteen lämmitysjärjestelmässä. Tämä voi johtaa hydraulisen vastuksen kasvuun ja tyhjennyksen varoventtiilin "väärään" toimintaan. On syytä muistaa, että kaikki lämmönsyöttöjärjestelmän lämmönsiirtimen parametrit on laskettava etukäteen. Sama koskee jäähdytysnesteen optimaalista lämpötilaa lämmönsyöttöjärjestelmässä. Jos matalan lämpötilan verkkoa suunnitellaan, voit jättää tämän parametrin tyhjäksi. Klassisten mallien mukaan kiertonesteen suurin lämmitysarvo riippuu suoraan putkien ja patterien paineesta ja rajoituksista.

Jäähdytysnesteen oikea valinta lämmitysjärjestelmille laaditaan alustavasti lämpötilan aikataulu järjestelmän toiminnalle. Veden lämmityksen enimmäis- ja vähimmäisarvot eivät saa olla alle 0 ° С ja yli + 100 ° С

Jäähdytysnesteen tilavuuden laskeminen lämmityksessä

Ennen järjestelmän täyttämistä jäähdytysnesteellä on tarpeen laskea sen tilavuus oikein. Se riippuu suoraan lämmönsyöttöjärjestelmästä, komponenttien lukumäärästä ja niiden yleisominaisuuksista. Ne vaikuttavat jäähdytysnesteen määrään lämmitysjärjestelmässä.

Ensin analysoidaan syöttöjohdon parametrit. Sen valmistusmateriaalilla on suuri merkitys. Lämmitysjärjestelmän jäähdytysnesteen tilavuuden laskemiseksi sinun on tiedettävä putken sisähalkaisija. Nykyaikaisten standardien mukaan teräsputkistojen tuotenumerossa on annettu sisäinen poikkileikkauskoko ja muoviputkille ulkoinen. Siksi jälkimmäisessä tapauksessa on vähennettävä kaksi seinämän paksuutta.

Lämmitysjärjestelmän jäähdytysnesteen tilavuuden laskemiseksi itsenäisesti sinun ei tarvitse tehdä laskelmia. Riittää, että käytetään alla olevan taulukon tietoja. Sen avulla voit laskea jäähdytysnesteen määrän lämmönsyöttöjärjestelmässä.

Saatuaan nämä tiedot riittää määrittämään tietyn halkaisijan omaavien putkien pituus lämmönsyöttökaavion mukaan ja kertomalla saatu arvo tilavuudella 1 mp. Tällä tavalla lasketaan jäähdytysnesteen määrä lämmönsyöttöjärjestelmässä, mutta vain putkissa.

Syöttöjohtojen lisäksi lämmityspiiri sisältää pattereita ja paristoja.Ne vaikuttavat myös lämmönsiirtimen tilavuuteen lämmitysjärjestelmässä. Jokainen valmistaja ilmoittaa lämmittimen tarkan kapasiteetin. Siksi paras laskentavaihtoehto olisi tutkia akkupassi ja määrittää tarvittavan jäähdytysnesteen määrä lämmönsyöttöä varten.

Jos tämä ei ole mahdollista monista syistä, voit käyttää likimääräisiä lukuja. On huomattava, että suurella paristomäärällä laskuvirhe kasvaa. Siksi lämmönsyöttöjärjestelmän jäähdytysnestemäärän tarkkaan laskemiseen on suositeltavaa selvittää akun passiominaisuudet. Tämä voidaan tehdä valmistajan verkkosivustolla teknisten tietojen osiossa.

Taulukossa on esitetty yhden osan alumiini-, bimetalli- ja valurautapatterien lämmitysväliaineen keskimääräinen tilavuus.

Nämä luvut on kerrottava lämmitysjärjestelmän osien kokonaismäärällä. Sitten jo laskettu vesimäärä putkissa tulisi lisätä saatuihin tietoihin ja lämmitysjärjestelmän jäähdytysnesteen kokonaismäärä voidaan määrittää.

On kuitenkin muistettava, että verrattaessa lämmönsiirtojärjestelmiä lämmönsiirtimiin todettiin, että ajan myötä tilavuus voi laskea objektiivisista syistä. Siksi järjestelmän suorituskyvyn ylläpitämiseksi jäähdytysnestettä tulisi lisätä siihen säännöllisesti.

Lämmitysjärjestelmän veden laskentamäärän tarkkaan laskemiseen on otettava huomioon tilava kattilan lämmönvaihdin. Kiinteiden polttoaineiden malleissa tämä luku voi olla useita kymmeniä litraa. Kaasun osalta se on hieman matalampi.

Menetelmät lämmitysjärjestelmän täyttämiseksi jäähdytysnesteellä

Jäähdytysnesteen tyypin valinnasta ja sen tilavuuden laskemisesta lämmityksessä on vielä ratkaistava yksi ongelma - kuinka lisätä vettä järjestelmään. Tämä on tärkeä kohta lämmöntuotannon suunnittelussa, koska kun kriittinen vesitaso saavutetaan, kattilan lämmönvaihdin ja patterit voivat epäonnistua.

Avoimessa lämmitysjärjestelmässä vettä voidaan lisätä järjestelmän korkeimmassa kohdassa sijaitsevan paisuntasäiliön kautta.

Tätä varten on tarpeen asettaa syöttöjohto ja liittää se säiliörakenteeseen. Kun jäähdytysnesteen tilavuus pienenee, järjestelmän täydentämiseksi riittää käynnistämään uuden vesimäärän syöttö.

Suljetun järjestelmän täyttö suoritetaan toisen järjestelmän mukaisesti. Siinä on oltava meikkiyksikkö. Tämä komponentti sijaitsee paluuputkessa, paisuntasäiliön ja kiertovesipumpun edessä. Meikkiyksikön täydellinen sarja sisältää seuraavat osat:

• Liitettyyn haaraputkeen asennetut sulkuventtiilit;
• Takaiskuventtiili, joka estää jäähdytysnesteen virtaussuunnan muutoksen;
• Verkkosuodatin.

Yksikön toiminnan automatisoimiseksi voit asentaa nosturiin servomekanismin. Se kytketään paineanturiin. Kun paineilmaisin laskee, servomekanismi avaa venttiilin ja lisää siten jäähdytysnestettä järjestelmään.

Video kertoo parametrit jäähdytysnesteen valinnalle lämmitysjärjestelmälle: