Efektívna prevádzka systému na ohrev vody je možná iba pri správnom výbere nosiča tepla. Pred vytvorením projektu zásobovania teplom je potrebné vopred určiť jeho typ, zistiť hlavné technické a prevádzkové vlastnosti. Vo vykurovacom médiu vykurovacieho systému sú vlastné určité parametre: teplota, objem tepelnej rozťažnosti, viskozita.
Funkcie chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme
Ako zvoliť správnu teplonosnú kvapalinu na vykurovanie? Aby ste to dosiahli, mali by ste sa rozhodnúť o jeho účele pre systémy zásobovania teplom. Výpočet jeho charakteristík je súčasťou návrhu. Preto je potrebné poznať funkčné vlastnosti vody alebo nemrznúcej zmesi pri vykurovaní.
Hlavnou úlohou, ktorú musí bezpečná chladiaca kvapalina pre vykurovacie systémy vykonávať, je prenos tepelnej energie z kotla na batérie a radiátory.
Pri autonómnom vykurovaní sa tento proces uskutočňuje pomocou vykurovacieho telesa, ktoré zvyšuje teplotu chladiacej kvapaliny na požadovanú úroveň. Potom tepelná rozťažnosť a prevádzka obehového čerpadla vytvárajú správnu rýchlosť teplej vody na jej prepravu k vykurovacím telesám systému.
Pred výpočtom objemu chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme sa odporúča oboznámiť sa s jeho sekundárnymi funkciami:
- Čiastočná ochrana oceľových prvkov pred koróziou... Stane sa to iba pri minimálnom obsahu kyslíka vo vode a bez penenia. Bolo pozorované, že pri nenaplnenom kúrení dochádza k hrdzaveniu oveľa rýchlejšie;
- Chladič pre obehové čerpadlo... Najbežnejší model čerpadla má takzvaný „mokrý rotor“. Aj keď je dosiahnutá maximálna teplota chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme, stále to zníži úroveň ohrevu výkonovej jednotky čerpadla.
Tieto funkcie sú ovplyvnené parametrami vykurovacieho média vykurovacieho systému. Preto by ste pri výbere mali starostlivo preštudovať vlastnosti vody alebo nemrznúcej zmesi. V opačnom prípade sa skutočné parametre dodávky tepla nebudú zhodovať s vypočítanými, čo povedie k vzniku núdzovej situácie.
Aj keď sa do vykurovacieho systému naleje jednoduchá voda, nemožno ju použiť na zásobovanie teplou vodou doma. Počas prevádzky sa mení obsah a parametre chladiacej kvapaliny vykurovacieho systému
Typy nosiča tepla na vykurovanie
Ako cirkulujúca tekutina sa môže použiť voda a niektoré druhy nemrznúcej zmesi. To neovplyvňuje množstvo chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme, ovplyvňuje to však prenos tepla, rýchlosť a bezpečnostné požiadavky systému.
Na identifikáciu najprijateľnejšej možnosti je potrebné porovnať nosiče tepla pre vykurovacie systémy. Najčastejšie sa používa čistá voda. Je to kvôli jeho dostupným nákladom, dobrej tepelnej kapacite a hustote. Keď kotol prestane pracovať, môže určitý čas akumulovať prijaté teplo, aby ho preniesol na povrch batérií. V takom prípade zostane objem chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme rovnaký.
Napriek svojim pozitívnym vlastnostiam má voda množstvo nevýhod:
- Zamrzne... Pri vystavení negatívnym teplotám dochádza ku kryštalizácii a zväčšeniu objemu. To spôsobuje poškodenie potrubí a radiátorov. Preto sa musí udržiavať optimálna teplota chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme;
- Obsah nečistoty... To platí pre obyčajnú vodu. To je často to, čo spôsobuje výskyt vodného kameňa na batériách, radiátoroch a výmenníku tepla kotla. Odborníci odporúčajú používať destilované kvapaliny, v ktorých je percento alkálií, solí a kovov minimálne;
- Pri vysokom obsahu kyslíka vyvoláva proces hrdzavenia... Toto je typickejšie pre otvorené vykurovacie systémy. Ale aj v uzavretých okruhoch dodávky tepla sa časom môže zvýšiť% obsahu kyslíka vo vode.
Zároveň môže byť voda použitá ako nosič tepla pre hliníkové radiátory. Ak sa pozoruje zloženie kvapaliny a minimálne množstvo kyslíka, nedôjde v nej k deštruktívnym procesom.
Ak prevádzkové podmienky vykurovacieho systému naznačujú možnosť vystavenia negatívnym teplotám, mal by sa použiť iný typ cirkulujúcej kvapaliny. Ako si v tomto prípade zvoliť chladiacu kvapalinu pre vykurovacie systémy a aké kritériá by sa mali dodržiavať?
Jedným z definujúcich parametrov je bod mrazu. V prípade nemrznúcej zmesi môže byť teplota -20 ° C až -60 ° C. To vám umožní pracovať s dodávkou tepla aj pri teplotách pod bodom mrazu bez akýchkoľvek porúch.
Nemrznúce zmesi majú však vyššiu hustotu ako voda - optimálnu rýchlosť chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme je v tomto prípade možné dosiahnuť iba inštaláciou výkonného obehového čerpadla.
V závislosti od zloženia a zložiek existujú nasledujúce typy nemrznúcich zmesí:
- Etylénglykol... Nízke náklady, ale mimoriadne toxický. Neodporúča sa na autonómne vykurovanie súkromného domu;
- Propylénglykol... Úplne bezpečné pre ľudské zdravie. Má horší koeficient tepelnej vodivosti ako kvapalina na báze etylénglykolu. Líši sa pri vysokých nákladoch;
- Nemrznúce prísady na báze glycerínu... Je to ten, kto je najčastejšie vybraný ako teplonosná kvapalina na vykurovanie. Cena je oveľa nižšia ako cena propylénglykolových formulácií, nie je toxická, má dobrý indikátor tepelnej kapacity.
Musíte vedieť, že výpočet množstva chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme pre nemrznúcu zmes bude ťažší. Je to spôsobené ich penením, keď sa dosiahne maximálna teplota. Aby sa tento jav minimalizoval, výrobcovia pridávajú do tekutej kompozície špeciálne inhibítory a prísady.
Pred zakúpením bezpečnej chladiacej kvapaliny pre vykurovacie systémy by ste si mali prečítať odporúčania výrobcov kotla a radiátorov. Nie všetky druhy nemrznúcej kvapaliny je možné použiť pre hliníkové radiátory a plynové kotly.
Hlavné charakteristiky tepelného nosiča na vykurovanie
Je možné vopred určiť prietok chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme až po analýze jeho technických a prevádzkových parametrov. Ovplyvnia charakteristiky celého zásobovania teplom, ako aj ovplyvnia činnosť ďalších prvkov.
Pretože vlastnosti nemrznúcich látok závisia od ich zloženia a obsahu ďalších nečistôt, budú sa brať do úvahy technické parametre destilovanej vody. Na dodávku tepla by sa mal použiť destilát - úplne vyčistená voda. Pri porovnaní kvapalín na prenos tepla pre vykurovacie systémy je možné určiť, že prúdiaca kvapalina obsahuje veľké množstvo komponentov tretích strán. Negatívne ovplyvňujú fungovanie systému. Po použití počas sezóny sa na vnútorných povrchoch rúrok a radiátorov vytvorí vrstva vodného kameňa.
Na určenie maximálnej teploty chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme by ste mali venovať pozornosť nielen jej vlastnostiam, ale aj obmedzeniam pri prevádzke potrubí a radiátorov. Nemali by trpieť zvýšenou tepelnou expozíciou.
Zvážte najvýznamnejšie charakteristiky vody ako chladiacej kvapaliny pre hliníkové vykurovacie radiátory:
- Tepelná kapacita - 4,2 kJ / kg * C;
- Sypná hmotnosť... Pri priemernej teplote + 4 ° C je to 1000 kg / m³. Počas zahrievania sa však špecifická hmotnosť začína znižovať. Po dosiahnutí + 90 ° С sa to bude rovnať 965 kg / m³;
- Teplota varu... V otvorenom vykurovacom systéme voda vrie pri teplote + 100 ° C. Ak však zvýšite tlak v prívode tepla na 2,75 atm. - maximálna teplota nosiča tepla v systéme zásobovania teplom môže byť + 130 ° С.
Dôležitým parametrom pri prevádzke dodávky tepla je optimálna rýchlosť chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme. To priamo závisí od priemeru potrubí. Minimálna hodnota by mala byť 0,2 - 0,3 m / s. Maximálna rýchlosť nie je ničím obmedzená. Je dôležité, aby systém udržiaval optimálnu teplotu vykurovacieho média vo vykurovaní pozdĺž celého okruhu a aby nevydával žiadne cudzie zvuky.
Profesionáli sa však radšej nechajú viesť otvormi starého SNiP z roku 1962. Udáva maximálne hodnoty optimálnej rýchlosti chladiacej kvapaliny v systéme zásobovania teplom.
Priemer potrubia, mm | Maximálna rýchlosť vody, m / s |
25 | 0,8 |
32 | 1 |
40 a viac | 1,5 |
Prekročenie týchto hodnôt ovplyvní prietok vykurovacieho média vo vykurovacom systéme. To môže viesť k zvýšeniu hydraulického odporu a „nesprávnej“ činnosti bezpečnostného ventilu odtoku. Malo by sa pamätať na to, že musia byť vopred vypočítané všetky parametre nosiča tepla systému zásobovania teplom. To isté platí pre optimálnu teplotu chladiacej kvapaliny v systéme zásobovania teplom. Ak sa navrhuje nízkoteplotná sieť, môžete tento parameter nechať prázdny. Pre klasické schémy maximálna výhrevnosť cirkulujúcej kvapaliny priamo závisí od tlaku a obmedzení na potrubiach a radiátoroch.
Pre správnu voľbu chladiacej kvapaliny pre vykurovacie systémy je predbežne vypracovaný teplotný plán prevádzky systému. Maximálna a minimálna hodnota ohrevu vody by nemala byť nižšia ako 0 ° С a vyššia ako + 100 ° С.
Výpočet objemu chladiacej kvapaliny pri ohreve
Pred naplnením systému chladiacou kvapalinou je potrebné správne vypočítať jej objem. To priamo závisí od schémy dodávky tepla, počtu komponentov a ich celkových charakteristík. Ovplyvňujú množstvo chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme.
Najskôr sa analyzujú parametre napájacieho vedenia. Materiál jeho výroby má veľký význam. Ak chcete vypočítať objem chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme, musíte poznať vnútorný priemer potrubia. Podľa moderných štandardov v čísle článku pre oceľové potrubia je uvedená vnútorná veľkosť prierezu a pre plastové je použitá vonkajšia. Preto v druhom prípade je potrebné odpočítať dve hrúbky steny.
Aby ste mohli nezávisle vypočítať objem chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme, nemusíte robiť výpočty. Stačí použiť údaje z tabuľky nižšie. S jeho pomocou môžete vypočítať množstvo chladiacej kvapaliny v systéme zásobovania teplom.
Priemer, mm | Objem chladiacej kvapaliny (l) v 1 lm rúry, v závislosti od materiálu výroby | ||
Oceľ | Polypropylén | Vystužený 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 |
Na základe týchto informácií stačí určiť dĺžku rúrok určitého priemeru podľa schémy zásobovania teplom a výslednú hodnotu vynásobiť objemom 1 mp. Týmto spôsobom sa počíta objem chladiacej kvapaliny v systéme zásobovania teplom, ale iba v potrubiach.
Ale okrem napájacích vedení obsahuje vykurovací okruh aj radiátory a batérie.Ovplyvňujú tiež objem nosiča tepla vo vykurovacom systéme. Každý výrobca uvádza presnú kapacitu ohrievača. Najlepšou možnosťou výpočtu by preto bolo študovať pas batérie a určiť množstvo potrebnej chladiacej kvapaliny na dodávku tepla.
Ak to nie je možné z viacerých dôvodov, môžete použiť približné čísla. Treba poznamenať, že s veľkým počtom batérií sa chyba výpočtu zvýši. Preto sa na presný výpočet množstva chladiacej kvapaliny v systéme zásobovania teplom odporúča zistiť pasové charakteristiky batérie. To možno vykonať na webovej stránke výrobcu v sekcii technických informácií.
V tabuľke je uvedený priemerný objem vykurovacieho média pre jednu sekciu v hliníkových, bimetalových a liatinových radiátoroch.
Typ radiátora | Vzdialenosť medzi stredmi, mm | ||
300 | 350 | 500 | |
| Hliník | — | 0,36 | 0,44 |
| Bimetalové | — | 0,16 | 0,2 |
| Liatina | 1,1 | — | 1,45 |
Tieto údaje sa musia vynásobiť celkovým počtom sekcií vo vykurovacom systéme. Potom by sa k získaným údajom mal pridať už vypočítaný objem vody v potrubiach a je možné určiť celkové množstvo chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme.
Malo by sa však pamätať na to, že pri porovnaní nosičov tepla pre systémy zásobovania teplom bolo poznamenané, že v priebehu času sa môže objem z objektívnych dôvodov zmenšiť. Preto, aby sa udržal výkon systému, je potrebné pravidelne do neho pridávať chladiacu kvapalinu.
Pre presný výpočet objemu výpočtu vody vo vykurovacom systéme je potrebné vziať do úvahy kapacitný výmenník tepla kotla. U modelov na tuhé palivo môže byť tento údaj niekoľko desiatok litrov. U plynu je o niečo nižšia.
Metódy plnenia vykurovacieho systému chladiacou kvapalinou
Po rozhodnutí o type chladiacej kvapaliny a výpočte jej objemu pri vykurovaní zostáva vyriešiť jeden problém - ako pridať vodu do systému. Toto je dôležitý bod v konštrukcii dodávky tepla, pretože pri dosiahnutí kritickej hladiny vody môže dôjsť k poruche výmenníka tepla a vykurovacích telies kotla.
V prípade otvoreného vykurovacieho systému je možné vodu pridávať cez expanznú nádrž umiestnenú v najvyššom bode systému.
K tomu je potrebné položiť prívodné vedenie a pripojiť ho ku konštrukcii nádrže. Keď sa objem chladiacej kvapaliny zníži, stačí doplniť systém prívodom novej časti vody.
Plnenie uzavretého systému sa vykonáva podľa inej schémy. Musí to mať jednotku na líčenie. Tento komponent sa nachádza na spätnom potrubí pred expanznou nádobou a obehovým čerpadlom. Balenie jednotky na líčenie obsahuje nasledujúce komponenty:
- Na pripojenom odbočnom potrubí sú namontované uzatváracie ventily;
- Spätný ventil, ktorý zabraňuje zmene v smere toku chladiacej kvapaliny;
- Sieťový filter.
Ak chcete automatizovať prevádzku jednotky, môžete na žeriav nainštalovať servo mechanizmus. Pripojí sa k prevodníku tlaku. Keď indikátor tlaku klesá, servo mechanizmus otvorí ventil a tým pridá chladiacu kvapalinu do systému.
Video hovorí o parametroch pre výber chladiacej kvapaliny pre vykurovací systém:
