Typer värmebärare för värmesystemet, deras optimala parametrar och ett exempel på beräkning av volymen

Effektiv drift av vattenuppvärmningssystemet är endast möjligt med rätt val av värmebärare. Innan du skapar ett värmeleveransprojekt är det nödvändigt att i förväg bestämma dess typ, ta reda på de viktigaste tekniska och operativa egenskaperna. Det finns vissa parametrar som är inneboende i värmesystemet i värmesystemet: temperatur, volym av termisk expansion, viskositet.

Kylvätskans funktioner i värmesystemet

Hur väljer jag rätt värmeöverföringsvätska för uppvärmning? För att göra detta bör du bestämma dess syfte för värmeförsörjningssystem. Beräkning av dess egenskaper ingår i designen. Därför är det nödvändigt att känna till funktionella egenskaper hos vatten eller frostskydd vid uppvärmning.

Huvuduppgiften som ett säkert kylmedel för värmesystem måste utföra är överföring av termisk energi från pannan till batterier och radiatorer.

Vid autonom uppvärmning utförs denna process med ett värmeelement som höjer kylvätskans temperatur till önskad nivå. Därefter skapar värmeutvidgningen och cirkulationspumpens funktion rätt hastighet för varmt vatten för att transportera det till systemets radiatorer.

Innan du beräknar kylvätskevolymen i värmesystemet rekommenderas att du bekantar dig med dess sekundära funktioner:

• Delvis skydd av stålelement mot korrosion... Detta kommer bara att ske med ett minimalt syreinnehåll i vattnet och utan skumning. Det har observerats att rostning sker mycket snabbare vid ofylld uppvärmning;
• Kylare för cirkulationspump... Den vanligaste pumpmodellen har en så kallad "wet rotor". Även om kylvätskans maximala temperatur i uppvärmningssystemet uppnås, kommer det ändå att sänka pumpenhetens uppvärmningsnivå.

Dessa funktioner påverkas av parametrarna för värmesystemets värmemedium. Därför bör du noga studera egenskaperna hos vatten eller frostskyddsmedel när du väljer. I annat fall sammanfaller inte de faktiska parametrarna för värmeförsörjning med de beräknade, vilket leder till en nödsituation.

Även om enkelt vatten hälls i värmesystemet kan det inte användas för varmvattenförsörjning hemma. Under drift ändras innehållet och parametrarna i kylvätskan i värmesystemet

Typer värmebärare för uppvärmning

Vatten och vissa typer av frostskyddsmedel kan användas som cirkulationsvätska. Detta påverkar inte mängden kylvätska i värmesystemet, men påverkar systemets värmeöverföring, hastighet och säkerhetskrav.

För att identifiera det mest acceptabla alternativet är det nödvändigt att jämföra värmebärare för värmesystem. Oftast används vanligt vatten. Detta beror på dess överkomliga kostnad, goda värmekapacitet och densitet. När pannan slutar fungera kan den samla upp den mottagna värmen under en tid för att överföra den till batteriets yta. I detta fall förblir kylmedlets volym i värmesystemet densamma.

Trots sina positiva egenskaper har vatten dock ett antal nackdelar:

• Fryser... Vid exponering för negativa temperaturer uppstår kristallisering och en volymökning. Det är detta som orsakar skador på rör och radiatorer. Därför måste den optimala kylvätskans temperatur i värmesystemet bibehållas.
• Orenhetsinnehåll... Detta gäller vanligt vatten. Ofta är det detta som orsakar att skalan ser ut på batterierna, radiatorerna och pannans värmeväxlare. Experter rekommenderar att man använder destillerade vätskor, där andelen alkalier, salter och metaller är minimal;
• Med ett högt syreinnehåll provocerar det rostprocessen... Detta är mer typiskt för öppna värmesystem. Men även i slutna värmetillförselkretsar kan syrehalten i vattnet öka med tiden.

Samtidigt kan vatten användas som värmebärare för aluminiumradiatorer. Om vätskans sammansättning och den minsta mängden syre observeras kommer inte destruktiva processer att inträffa i den.

Om driftsförhållandena för uppvärmningssystemet innebär en risk för negativa temperaturer, bör en annan typ av cirkulerande vätska användas. Hur väljer man ett kylvätska för värmesystem i detta fall och vilka kriterier ska följas?

En av de definierande parametrarna är fryspunkten. För frostskyddsmedel kan det vara från -20 ° C till -60 ° C. Detta gör att du kan använda värmetillförseln även i temperaturer under nollan utan att haverier uppstår.

Frostskyddsmedel har dock högre densitet än vatten - kylvätskans optimala hastighet i värmesystemet kan i detta fall endast uppnås med installation av en kraftfull cirkulationspump.

Beroende på kompositionen och komponenterna finns följande typer av frostskyddsmedel:

• Etylenglykol... Låg kostnad men extremt giftig. Rekommenderas inte för autonom uppvärmning av ett privat hus;
• Propylenglykol... Helt säkert för människors hälsa. Har en sämre värmekonduktivitetskoefficient än etylenglykolbaserad vätska. Skiljer sig i hög kostnad;
• Glycerinbaserade frostskyddsmedel... Det är han som oftast väljs som värmeöverföringsvätska för uppvärmning. Priset är mycket lägre än för propylenglykolformuleringar, det är inte giftigt, det har en bra indikator på värmekapacitet.

Du måste veta att det blir svårare att beräkna mängden kylvätska i värmesystemet för frostskyddsmedel. Detta beror på deras skumning när den maximala temperaturen uppnås. För att minimera detta fenomen tillför tillverkare speciella hämmare och tillsatser till vätskekompositionen.

Innan du köper ett säkert kylmedel för värmesystem bör du läsa rekommendationerna från tillverkarna av pannan och värmeelementen. Inte alla typer av frostskyddsvätska kan användas för radiatorer och gaspannor i aluminium.

De viktigaste egenskaperna hos värmebäraren för uppvärmning

Det är möjligt att i förväg bestämma flödeshastigheten för kylvätskan i värmesystemet först efter analys av dess tekniska och driftsparametrar. De kommer att påverka egenskaperna hos hela värmeförsörjningen, samt påverka driften av andra element.

Eftersom frostskyddsegenskaperna beror på deras sammansättning och innehållet av ytterligare föroreningar kommer tekniska parametrar för destillerat vatten att övervägas. För värmetillförsel är det destillatet som ska användas - helt renat vatten. När man jämför värmeöverföringsvätskor för värmesystem kan man fastställa att den flytande vätskan innehåller ett stort antal komponenter från tredje part. De påverkar systemets funktion negativt. Efter användning under säsongen byggs ett skallager upp på rörets och radiatorns inre ytor.

För att bestämma kylvätskans maximala temperatur i värmesystemet bör man vara uppmärksam inte bara på dess egenskaper utan också på begränsningarna i rörledningar och radiatorer. De bör inte drabbas av ökad värmexponering.

Tänk på de viktigaste egenskaperna hos vatten som kylvätska för aluminiumradiatorer:

• Värmekapacitet - 4,2 kJ / kg * C;
• Bulkdensitet... Vid en medeltemperatur på + 4 ° C är den 1000 kg / m³. Men under uppvärmningen börjar den specifika tyngdkraften minska. När den når + 90 ° С blir den lika med 965 kg / m³;
• Koktemperatur... I ett öppet värmesystem kokar vatten vid + 100 ° C. Men om du ökar trycket i värmetillförseln till 2,75 atm. - den maximala temperaturen för värmebäraren i värmeförsörjningssystemet kan vara + 130 ° С.

En viktig parameter i driften av värmetillförseln är den optimala hastigheten för kylvätskan i värmesystemet. Det beror direkt på rörledningens diameter. Minimivärdet bör vara 0,2-0,3 m / s. Maxhastigheten är inte begränsad av någonting. Det är viktigt att systemet bibehåller den optimala temperaturen för värmemediet i uppvärmningen längs hela kretsen och att det inte finns några främmande ljud.

Emellertid föredrar proffs att vägledas av hålen i den gamla SNiP från 1962. Det indikerar de maximala värdena för kylvätskans optimala hastighet i värmeleveranssystemet.

Överskridande av dessa värden påverkar uppvärmningsmediets flödeshastighet i värmesystemet. Detta kan leda till en ökning av hydraulmotståndet och "falsk" funktion av avloppssäkerhetsventilen. Man bör komma ihåg att alla parametrar för värmebäraren i värmeförsörjningssystemet måste förberäknas. Detsamma gäller den optimala temperaturen på kylvätskan i värmesystemet. Om ett lågtemperaturnätverk utformas kan du lämna den här parametern tom. För klassiska system beror det maximala värmevärdet för cirkulationsvätskan direkt på trycket och begränsningarna på rör och radiatorer.

För att välja rätt kylvätska för värmesystem upprättas preliminärt ett temperaturschema för systemets drift. Max- och minimivärdena för vattenuppvärmning bör inte vara lägre än 0 ° С och över + 100 ° С

Beräkning av kylvätskevolymen vid uppvärmning

Innan du fyller på systemet med kylvätska är det nödvändigt att korrekt beräkna dess volym. Det beror direkt på värmeleveransschemat, antalet komponenter och deras övergripande egenskaper. De påverkar mängden kylvätska i värmesystemet.

Först analyseras parametrarna för försörjningslinjen. Materialet för dess tillverkning är av stor betydelse. För att beräkna kylvätskans volym i värmesystemet måste du känna till rörets innerdiameter. Enligt moderna standarder i artikelnumret på stålrör, anges den interna tvärsnittsstorleken, och för plast antas den yttre. I det senare fallet måste därför två väggtjocklekar subtraheras.

För att oberoende beräkna kylvätskans volym i värmesystemet behöver du inte göra beräkningar. Det räcker att använda data från tabellen nedan. Med hjälp kan du beräkna mängden kylvätska i värmeförsörjningssystemet.

Med denna information räcker det att bestämma längden på rören med en viss diameter enligt värmeförsörjningsschemat och multiplicera det resulterande värdet med en volym på 1 mp. På detta sätt beräknas kylvätskans volym i värmeförsörjningssystemet, men endast i rören.

Men förutom försörjningsledningarna innehåller värmekretsen radiatorer och batterier.De påverkar också volymen på värmebäraren i värmesystemet. Varje tillverkare anger värmarens exakta kapacitet. Därför är det bästa beräkningsalternativet att studera batteripasset och bestämma mängden kylvätska som krävs för värmetillförseln.

Om detta inte är möjligt av flera anledningar kan du använda ungefärliga siffror. Det bör noteras att med ett stort antal batterier kommer beräkningsfelet att öka. För en exakt beräkning av mängden kylvätska i värmesystemet rekommenderas därför att ta reda på batteriets passegenskaper. Detta kan göras på tillverkarens webbplats i avsnittet teknisk information.

Tabellen visar värmebärarens genomsnittliga volym för en sektion i radiatorer av aluminium, bimetall och gjutjärn.

Dessa siffror måste multipliceras med det totala antalet sektioner i värmesystemet. Sedan bör den redan beräknade volymen vatten i rören läggas till de erhållna uppgifterna och den totala mängden kylvätska i värmesystemet kan bestämmas.

Man bör dock komma ihåg att när man jämför värmebärare för värmeförsörjningssystem noterades det att volymen över tid kan minska av objektiva skäl. Därför bör kylvätska tillsättas regelbundet för att bibehålla systemets prestanda.

För en korrekt beräkning av beräkningsvolymen för vatten i värmesystemet är det nödvändigt att ta hänsyn till den rymliga pannvärmeväxlaren. För modeller med fast bränsle kan denna siffra vara flera tiotals liter. För gas är den något lägre.

Metoder för att fylla värmesystemet med kylvätska

Efter att ha bestämt vilken typ av kylvätska och beräknat volymen vid uppvärmning, återstår det att lösa det enda problemet - hur man lägger till vatten i systemet. Detta är en viktig punkt i utformningen av värmeförsörjningen, eftersom när en kritisk vattennivå uppnås kan pannans värmeväxlare och radiatorer misslyckas.

För ett öppet värmesystem kan vatten tillsättas genom en expansionsbehållare som är placerad på systemets högsta punkt.

För att göra detta är det nödvändigt att lägga tillförselledningen och ansluta den till tankstrukturen. När kylvätskans volym minskar räcker det att sätta på tillförseln av en ny portion vatten för att fylla på systemet.

Fyllningen av ett slutet system utförs enligt ett annat schema. Den måste ha en sminkenhet. Denna komponent är placerad på returröret framför expansionskärlet och cirkulationspumpen. Kompletteringsenhetens kompletta uppsättning innehåller följande komponenter:

• Avstängningsventiler installerade på det anslutna grenröret;
• Kontrollventil, som förhindrar att kylvätskans flöde ändras;
• Nätfilter.

För att automatisera driften av enheten kan du installera en servomekanism på kranen. Den ansluts till en tryckgivare. När tryckindikatorn minskar öppnar servomekanismen ventilen och tillför därmed ett kylvätska till systemet.

Videon berättar om parametrarna för att välja kylvätska till värmesystemet: