Vrste nosača topline za sustav grijanja, njihovi optimalni parametri i primjer izračuna volumena

Učinkovit rad sustava grijanja vode moguć je samo pravilnim odabirom nosača topline. Prije izrade projekta opskrbe toplinom, potrebno je unaprijed odrediti njegovu vrstu, saznati glavne tehničke i operativne karakteristike. Postoje određeni parametri svojstveni grijaćem mediju sustava grijanja: temperatura, volumen toplinskog širenja, viskoznost.

Funkcije rashladne tekućine u sustavu grijanja

Kako odabrati pravu tekućinu za prijenos topline za grijanje? Da biste to učinili, trebali biste odrediti njegovu svrhu za sustave opskrbe toplinom. Izračun njegovih karakteristika uključen je u dizajn. Stoga je potrebno znati funkcionalne značajke vode ili antifriza u grijanju.

Glavni zadatak koji mora obaviti sigurno rashladno sredstvo za sustave grijanja je prijenos toplinske energije iz kotla na baterije i radijatore.

U autonomnom zagrijavanju, ovaj se postupak izvodi pomoću grijaćeg elementa, koji podiže temperaturu rashladne tekućine na potrebnu razinu. Tada toplinsko širenje i rad cirkulacijske crpke stvaraju odgovarajuću brzinu tople vode da bi je transportirala do radijatora sustava.

Prije izračuna volumena rashladne tekućine u sustavu grijanja, preporučuje se da se upoznate s njegovim sekundarnim funkcijama:

• Djelomična zaštita čeličnih elemenata od korozije... To će se dogoditi samo uz minimalni sadržaj kisika u vodi i bez pjene. Primijećeno je da se rđa puno brže javlja kod nepunjenog grijanja;
• Hladnjak za cirkulacijsku pumpu... Najčešći model pumpe ima takozvani "mokri rotor". Čak i ako se postigne maksimalna temperatura rashladne tekućine u sustavu grijanja, to će i dalje smanjiti razinu grijanja pogonske jedinice crpke.

Na ove funkcije utječu parametri grijaćeg medija sustava grijanja. Stoga, prilikom odabira, trebali biste pažljivo proučiti karakteristike vode ili antifriza. Inače, stvarni parametri opskrbe toplinom neće se podudarati s izračunatima, što će dovesti do stvaranja nužde.

Čak i ako se u sustav grijanja ulije jednostavna voda, ona se ne može koristiti za opskrbu toplom vodom kod kuće. Tijekom rada mijenjaju se sadržaj i parametri rashladne tekućine sustava grijanja

Vrste nosača topline za grijanje

Voda i neke vrste antifriza mogu se koristiti kao tekućina koja cirkulira. To ne utječe na količinu rashladne tekućine u sustavu grijanja, ali utječe na prijenos topline, brzinu i sigurnosne zahtjeve sustava.

Da bi se utvrdila najprihvatljivija opcija, potrebno je usporediti nosače topline za sustave grijanja. Najčešće se koristi obična voda. To je zbog pristupačnih troškova, dobrog toplinskog kapaciteta i gustoće. Kad kotao prestane raditi, može neko vrijeme akumulirati primljenu toplinu kako bi ga prenio na površinu baterija. U tom će slučaju volumen rashladne tekućine u sustavu grijanja ostati isti.

Međutim, unatoč svojim pozitivnim svojstvima, voda ima niz nedostataka:

• Smrzava se... Kada su izloženi negativnim temperaturama, dolazi do kristalizacije i povećanja volumena. To je ono što uzrokuje oštećenje cijevi i radijatora. Stoga se mora održavati optimalna temperatura rashladne tekućine u sustavu grijanja;
• Sadržaj nečistoće... To se odnosi na običnu vodu. Često je to ono što uzrokuje pojavu kamenca na baterijama, radijatorima i izmjenjivaču topline kotla. Stručnjaci preporučuju upotrebu destiliranih tekućina, u kojima je postotak lužina, soli i metala minimalan;
• Visokim udjelom kisika izaziva proces hrđanja... To je tipičnije za otvorene sustave grijanja. Ali čak i u zatvorenim krugovima za opskrbu toplinom s vremenom se može povećati% sadržaja kisika u vodi.

Istodobno, voda se može koristiti kao nosač topline za aluminijske radijatore. Ako se promatra sastav tekućine i minimalna količina kisika, u njoj se neće dogoditi destruktivni procesi.

Ako radni uvjeti sustava grijanja podrazumijevaju mogućnost izlaganja negativnim temperaturama, treba upotrijebiti drugu vrstu cirkulirajuće tekućine. Kako odabrati rashladnu tekućinu za sustave grijanja u ovom slučaju i koje kriterije treba slijediti?

Jedan od parametara koji definiraju je točka smrzavanja. Za antifriz može biti od -20 ° C do -60 ° C. To vam omogućuje upravljanje opskrbom toplinom čak i pri temperaturama ispod nule bez pojave kvarova.

Međutim, antifrizi imaju veću gustoću od vode - optimalna brzina rashladne tekućine u sustavu grijanja u ovom se slučaju može postići samo ugradnjom snažne cirkulacijske crpke.

Ovisno o sastavu i komponentama, postoje sljedeće vrste antifriza:

• Etilen glikol... Niska cijena, ali izuzetno otrovna. Ne preporučuje se za autonomno grijanje privatne kuće;
• Propilen glikol... Potpuno sigurno za ljudsko zdravlje. Ima lošiji koeficijent toplinske vodljivosti od tekućine na bazi etilen glikola. Razlikuje se u visokoj cijeni;
• Antifrizi na bazi glicerina... Upravo je on taj koji se najčešće bira kao fluid za prijenos topline za grijanje. Cijena je puno niža od cijene propilen-glikolnih formulacija, nije toksičan, ima dobar pokazatelj toplinskog kapaciteta.

Morate znati da će izračunavanje količine rashladne tekućine u sustavu grijanja za antifriz biti teže. To je zbog njihovog pjenjenja kad se dosegne maksimalna temperatura. Kako bi minimalizirali ovaj fenomen, proizvođači dodaju posebne inhibitore i aditive u tekućinu.

Prije kupnje sigurne rashladne tekućine za sustave grijanja, trebali biste se upoznati s preporukama proizvođača kotla i radijatora. Ne mogu se sve vrste tekućina protiv smrzavanja koristiti za aluminijske radijatore i plinske kotlove.

Glavne karakteristike nosača topline za grijanje

Moguće je unaprijed odrediti protok rashladne tekućine u sustavu grijanja tek nakon analize njegovih tehničkih i radnih parametara. Oni će utjecati na karakteristike cjelokupne opskrbe toplinom, kao i na rad ostalih elemenata.

Budući da svojstva antifriza ovise o njihovom sastavu i sadržaju dodatnih nečistoća, razmotrit će se tehnički parametri destilirane vode. Za opskrbu toplinom treba koristiti destilat - potpuno pročišćenu vodu. Usporedbom tekućina za prijenos topline za sustave grijanja može se utvrditi da tekućina koja teče sadrži velik broj komponenata trećih strana. Oni negativno utječu na rad sustava. Nakon upotrebe tijekom sezone, na unutarnjim površinama cijevi i radijatora nakuplja se sloj kamenca.

Da bi se odredila maksimalna temperatura rashladne tekućine u sustavu grijanja, treba obratiti pažnju ne samo na njegova svojstva, već i na ograničenja u radu cijevi i radijatora. Ne bi trebali patiti od povećane izloženosti toplini.

Razmotrimo najznačajnije karakteristike vode kao rashladne tekućine za aluminijske radijatore grijanja:

• Kapacitet topline - 4,2 kJ / kg * C;
• Nasipna gustoća... Pri prosječnoj temperaturi od + 4 ° C iznosi 1000 kg / m³. Međutim, tijekom zagrijavanja specifična težina počinje se smanjivati. Po dosezanju + 90 ° S bit će jednako 965 kg / m³;
• Temperatura vrenja... U otvorenom sustavu grijanja voda ključa na temperaturi od + 100 ° C. Međutim, ako povećate tlak u opskrbi toplinom na 2,75 atm. - maksimalna temperatura nosača topline u sustavu opskrbe toplinom može biti + 130 ° S.

Važan parametar u radu opskrbe toplinom je optimalna brzina rashladne tekućine u sustavu grijanja. To izravno ovisi o promjeru cjevovoda. Minimalna vrijednost trebala bi biti 0,2-0,3 m / s. Maksimalna brzina ničim nije ograničena. Važno je da sustav održava optimalnu temperaturu grijaćeg medija u grijanju duž cijelog kruga i da nema stranih zvukova.

Međutim, profesionalci se više vole voditi rupama starog SNiP-a iz 1962. To ukazuje na maksimalne vrijednosti optimalne brzine rashladne tekućine u sustavu opskrbe toplinom.

Prekoračenje ovih vrijednosti utjecati će na brzinu protoka grijaćeg medija u sustavu grijanja. To može dovesti do povećanja hidrauličkog otpora i "lažnog" rada sigurnosnog ventila za odvod. Treba imati na umu da svi parametri nosača topline sustava opskrbe toplinom moraju biti unaprijed izračunati. Isto se odnosi na optimalnu temperaturu rashladne tekućine u sustavu opskrbe toplinom. Ako se projektira mreža s niskim temperaturama, ovaj parametar možete ostaviti praznim. Za klasične sheme, maksimalna vrijednost grijanja cirkulirajuće tekućine izravno ovisi o tlaku i ograničenjima na cijevima i radijatorima.

Za ispravan odabir rashladne tekućine za sustave grijanja prethodno se sastavlja temperaturni raspored za rad sustava. Maksimalne i minimalne vrijednosti zagrijavanja vode ne smiju biti niže od 0 ° C i više od + 100 ° C.

Proračun volumena rashladne tekućine u grijanju

Prije punjenja sustava rashladnom tekućinom, potrebno je pravilno izračunati njegovu zapreminu. To izravno ovisi o shemi opskrbe toplinom, broju komponenata i njihovim ukupnim karakteristikama. Oni utječu na količinu rashladne tekućine u sustavu grijanja.

Prvo se analiziraju parametri opskrbnog voda. Materijal njegove izrade je od velike važnosti. Da biste izračunali volumen rashladne tekućine u sustavu grijanja, morate znati unutarnji promjer cijevi. Prema suvremenim standardima, u članku broj čeličnih cjevovoda daje se unutarnja veličina presjeka, a za plastične se prihvaća vanjska. Stoga se u potonjem slučaju moraju oduzeti dvije debljine stijenki.

Da biste samostalno izračunali volumen rashladne tekućine u sustavu grijanja, ne trebate raditi izračune. Dovoljno je koristiti podatke iz donje tablice. Pomoću nje možete izračunati količinu rashladne tekućine u sustavu opskrbe toplinom.

Imajući ove podatke, dovoljno je odrediti duljinu cijevi određenog promjera prema shemi opskrbe toplinom i pomnožiti rezultirajuću vrijednost s volumenom od 1 mp. Na taj se način izračunava volumen rashladne tekućine u sustavu opskrbe toplinom, ali samo u cijevima.

Ali osim opskrbnih vodova, krug grijanja sadrži radijatore i baterije.Oni također utječu na volumen nosača topline u sustavu grijanja. Svaki proizvođač naznačuje točan kapacitet grijača. Stoga bi najbolja opcija izračuna bila proučavanje putovnice baterije i određivanje količine potrebne rashladne tekućine za opskrbu toplinom.

Ako to iz više razloga nije moguće, možete upotrijebiti približne brojke. Treba napomenuti da će se s velikim brojem baterija povećati pogreška izračuna. Stoga se za točan izračun količine rashladne tekućine u sustavu opskrbe toplinom preporučuje saznati karakteristike putovnice baterije. To se može učiniti na web mjestu proizvođača u odjeljku tehničkih informacija.

Tablica prikazuje prosječni volumen grijaćeg medija za jedan odjeljak u aluminijskim, bimetalnim i lijevanim željeznim radijatorima.

Te se brojke moraju pomnožiti s ukupnim brojem odjeljaka u sustavu grijanja. Zatim se dobivenim podacima treba dodati već izračunati volumen vode u cijevima i može se odrediti ukupna količina rashladne tekućine u sustavu grijanja.

Međutim, treba imati na umu da je prilikom usporedbe nosača topline za sustave opskrbe toplinom primijećeno da se s vremenom količina može smanjiti iz objektivnih razloga. Stoga, da bi se održale performanse sustava, treba mu povremeno dodavati rashladnu tekućinu.

Za točan izračun volumena proračuna vode u sustavu grijanja potrebno je uzeti u obzir prostrani izmjenjivač topline kotla. Za modele s krutim gorivom ta brojka može biti nekoliko desetaka litara. Za plin je nešto niža.

Metode punjenja sustava grijanja rashladnom tekućinom

Odlučivši o vrsti rashladne tekućine i izračunavši njezin volumen u grijanju, ostaje riješiti jedan njezin problem - kako dodati vodu u sustav. Ovo je važna točka u dizajnu opskrbe toplinom, jer kada se dostigne kritična razina vode, izmjenjivač topline kotla i radijatori mogu otkazati.

Za otvoreni sustav grijanja voda se može dodavati kroz ekspanzijski spremnik smješten na najvišoj točki sustava.

Da biste to učinili, potrebno je položiti dovodni vod i spojiti ga na strukturu spremnika. Kad se volumen rashladne tekućine smanji, dovoljno je uključiti dovod novog dijela vode za nadopunu sustava.

Punjenje zatvorenog sustava provodi se prema drugoj shemi. Mora imati jedinicu za šminkanje. Ova se komponenta nalazi na povratnoj cijevi, ispred ekspanzijske posude i cirkulacijske pumpe. Kompletni set make-up jedinice uključuje sljedeće komponente:

• Zaporni ventili instalirani na spojenoj odvojnoj cijevi;
• Nepovratni ventil, koji sprječava promjenu smjera protoka rashladne tekućine;
• Mrežasti filtar.

Da biste automatizirali rad jedinice, na dizalicu možete instalirati servo mehanizam. Spaja se na pretvarač tlaka. Kad se indikator tlaka smanji, servo mehanizam otvara ventil i time dodaje rashladnu tekućinu u sustav.

Video govori o parametrima za odabir rashladne tekućine za sustav grijanja: