Vrste hladilnih sredstev za ogrevalni sistem, njihovi optimalni parametri in primer izračuna prostornine

Učinkovito delovanje sistema za ogrevanje vode je možno le s pravilno izbiro hladilne tekočine. Pred izdelavo projekta oskrbe s toploto je treba vnaprej določiti njegovo vrsto in ugotoviti glavne tehnične in operativne značilnosti. Za grelno tekočino so značilni določeni parametri: temperatura, prostornina toplotnega raztezanja, viskoznost.

Funkcije hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu

Kako izbrati pravo hladilno tekočino za ogrevanje? Če želite to narediti, se morate odločiti za njegov namen za sisteme za oskrbo s toploto. Izračun njegovih značilnosti je vključen v projekt. Zato je treba poznati funkcionalne lastnosti vode ali antifriza pri ogrevanju.

Glavna naloga, ki jo mora opraviti varno hladilno sredstvo za ogrevalne sisteme, je prenos toplotne energije iz kotla na baterije in radiatorje.

Pri avtonomnem ogrevanju se ta postopek izvede z uporabo grelnega elementa, ki poveča temperaturo hladilne tekočine na zahtevano raven.Nato toplotno raztezanje in delovanje obtočne črpalke ustvarita ustrezno hitrost tople vode za transport do sistemskih radiatorjev.

Preden izračunate količino hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu, je priporočljivo, da se seznanite z njegovimi sekundarnimi funkcijami:

• Delna zaščita jeklenih elementov pred korozijo. To se zgodi le, če je v vodi minimalna vsebnost kisika in ni penjenja. Ugotovljeno je bilo, da se pri nepolnjenem ogrevanju rjavenje pojavi veliko hitreje;
• Hladilnik za obtočno črpalko. Najpogostejši model črpalke ima tako imenovani "mokri rotor". Tudi če je dosežena najvišja temperatura hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu, bo to še vedno zmanjšalo stopnjo ogrevanja napajalne enote črpalke.

Na te funkcije vplivajo parametri hladilne tekočine ogrevalnega sistema. Zato morate pri izbiri natančno preučiti značilnosti vode ali antifriza. V nasprotnem primeru dejanski parametri oskrbe s toploto ne bodo sovpadali z izračunanimi, kar bo povzročilo nastanek izrednih razmer.

Tudi če je ogrevalni sistem napolnjen z navadno vodo, je ni mogoče uporabiti za oskrbo s toplo vodo v hiši. Med delovanjem se spremenijo vsebina in parametri hladilne tekočine ogrevalnega sistema

Vrste hladilne tekočine za ogrevanje

Kot tekočino za kroženje lahko uporabite vodo in nekatere vrste antifriza. To ne vpliva na količino hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu, vendar vpliva na prenos toplote, hitrost gibanja in varnostne zahteve sistema.

Za določitev najprimernejše možnosti je treba primerjati hladilne tekočine za ogrevalne sisteme.Najpogosteje se uporablja navadna voda. To je posledica dostopnih stroškov, dobre toplotne zmogljivosti in gostote. Ko kotel preneha delovati, lahko nekaj časa akumulira nastalo toploto, da jo prenese na površino baterij. V tem primeru bo prostornina hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu ostala enaka.

Vendar pa ima voda kljub svojim pozitivnim lastnostim številne pomanjkljivosti:

• Zamrzne. Pri izpostavljenosti negativnim temperaturam pride do kristalizacije in povečanja prostornine. To je tisto, kar povzroča poškodbe cevi in ​​radiatorjev. Zato je treba vzdrževati optimalno temperaturo hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu;
• Vsebnost nečistoč. To velja za navadno vodo. Pogosto je to vzrok za nastanek vodnega kamna na baterijah, radiatorjih in toplotnem izmenjevalniku kotla. Strokovnjaki priporočajo uporabo destiliranih tekočin, v katerih je odstotek alkalij, soli in kovin minimalen;
• Z visoko vsebnostjo kisika izzove proces rjavenja. To je bolj značilno za odprte sisteme ogrevanja. Toda tudi v zaprtih sistemih oskrbe s toploto se lahko odstotek vsebnosti kisika v vodi sčasoma poveča.

Hkrati se voda lahko uporablja kot hladilno sredstvo za aluminijaste radiatorje. Če se ohrani sestava tekočine in je količina kisika minimalna, se v njej ne bodo pojavili destruktivni procesi.

Če pogoji delovanja ogrevalnega sistema pomenijo možnost izpostavljenosti negativnim temperaturam, je treba uporabiti drugo vrsto krožne tekočine. Kako izbrati hladilno tekočino za ogrevalne sisteme v tem primeru in katera merila je treba upoštevati?

Eden od odločilnih parametrov je temperatura zmrzovanja. Za antifriz je lahko od -20°C do -60°C. To vam omogoča delovanje oskrbe s toploto tudi pri temperaturah pod ničlo brez povzročanja okvar.

Vendar ima antifriz večjo gostoto kot voda - optimalno hitrost hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu je v tem primeru mogoče doseči le z vgradnjo močne obtočne črpalke.

Glede na sestavo in sestavine obstajajo naslednje vrste antifriza:

• Etilen glikol. Zanj so značilni nizki stroški, vendar je izjemno strupen. Ni priporočljivo za avtonomno ogrevanje zasebne hiše;
• Propilen glikol. Popolnoma varen za zdravje ljudi. Ima slabši koeficient toplotne prevodnosti kot tekočina na osnovi etilen glikola. Zanj so značilni visoki stroški;
• Antifrizi na osnovi glicerina. Najpogosteje se izbere kot hladilna tekočina za ogrevanje. Cena je precej nižja od cene sestavkov propilen glikola, ni strupen in ima dobro toplotno zmogljivost.

Vedeti morate, da bo izračun količine hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu za antifriz težje. To je razloženo z njihovim penjenjem, ko je dosežena najvišja temperatura. Da bi zmanjšali ta pojav, proizvajalci tekoči sestavi dodajo posebne inhibitorje in dodatke.

Preden kupite varno hladilno sredstvo za ogrevalne sisteme, morate prebrati priporočila proizvajalcev kotlov in radiatorjev. Za aluminijaste radiatorje in plinske kotle ni mogoče uporabiti vseh vrst tekočine proti zmrzovanju.

Glavne značilnosti grelne tekočine

Vnaprej je mogoče določiti pretok hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu šele po analizi njegovih tehničnih in obratovalnih parametrov. Vplivali bodo na značilnosti celotne oskrbe s toploto in bodo vplivali tudi na delovanje drugih elementov.

Ker so lastnosti antifriza odvisne od njihove sestave in vsebnosti dodatnih nečistoč, bomo upoštevali tehnične parametre za destilirano vodo. Za oskrbo s toploto je treba uporabiti destilat - popolnoma prečiščeno vodo. Pri primerjavi hladilnih tekočin za ogrevalne sisteme je mogoče ugotoviti, da tekoča tekočina vsebuje veliko število komponent tretjih oseb. Negativno vplivajo na delovanje sistema. Po letni uporabi se na notranjih površinah cevi in ​​radiatorjev tvori plast vodnega kamna.

Če želite določiti najvišjo temperaturo hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu, bodite pozorni ne le na njegove lastnosti, temveč tudi na omejitve pri delovanju cevi in ​​radiatorjev. Ne smejo se poškodovati zaradi povečane toplotne izpostavljenosti.

Razmislimo o najpomembnejših značilnostih vode kot hladilne tekočine za aluminijaste radiatorje:

• Toplotna zmogljivost – 4,2 kJ/kg*C;
• Masna gostota. Pri povprečni temperaturi +4°C znaša 1000 kg/m³. Med segrevanjem pa se začne specifična teža zmanjševati. Ko doseže +90 °C, bo enaka 965 kg/m³;
• Vrelišče. V odprtem ogrevalnem sistemu voda zavre pri temperaturi +100°C. Če pa tlak v ogrevalnem sistemu povečate na 2,75 atm. — najvišja temperatura hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu je lahko +130°C.

Pomemben parameter pri delovanju oskrbe s toploto je optimalna hitrost hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu. Neposredno je odvisno od premera cevovodov. Najmanjša vrednost naj bo 0,2-0,3 m/s. Največja hitrost ni omejena z ničemer. Pomembno je, da sistem vzdržuje optimalno temperaturo ogrevalne tekočine v celotnem krogu in da ni tujega hrupa.

Vendar se strokovnjaki raje ravnajo po normah starega SNiP iz leta 1962. Označuje največje vrednosti optimalne hitrosti hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu.

Preseganje teh vrednosti bo vplivalo na pretok hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu. To lahko povzroči povečanje hidravličnega upora in "lažno" aktiviranje varnostnega ventila za sprostitev. Ne smemo pozabiti, da je treba vse parametre hladilne tekočine sistema za oskrbo s toploto predhodno izračunati. Enako velja za optimalno temperaturo hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu. Če načrtujete nizkotemperaturno omrežje, lahko ta parameter prezrete. Pri klasičnih shemah je največja toplotna vrednost tekočine v obtoku neposredno odvisna od tlaka in omejitev na ceveh in radiatorjih.

Za izbiro pravilnega hladilnega sredstva za ogrevalne sisteme je najprej sestavljen temperaturni razpored delovanja sistema. Največja in najmanjša vrednost ogrevanja vode ne sme biti pod 0°C in nad +100°C

Izračun prostornine hladilne tekočine pri ogrevanju

Pred polnjenjem sistema s hladilno tekočino je potrebno pravilno izračunati njegovo prostornino. Neposredno je odvisno od sheme oskrbe s toploto, števila komponent in njihovih splošnih značilnosti.Vplivajo na količino hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu.

Najprej se analizirajo parametri napajalnega voda. Material, uporabljen za izdelavo, je pomemben. Za izračun prostornine hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu morate poznati notranji premer cevi. V skladu s sodobnimi standardi je velikost notranjega prereza navedena v številki izdelka jeklenih cevovodov, medtem ko je velikost zunanjega prereza sprejeta za plastične. Zato je v slednjem primeru potrebno odšteti dve debelini stene.

Če želite samostojno izračunati količino hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu, vam ni treba narediti izračunov. Dovolj je, da uporabite podatke iz spodnje tabele. Z njegovo pomočjo lahko izračunate količino hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu.

Če imate te podatke, je dovolj, da določite dolžino cevi določenega premera s pomočjo diagrama oskrbe s toploto in dobljeno vrednost pomnožite s prostornino 1 m.p. Na ta način se izračuna prostornina hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu, vendar le v ceveh.

Toda poleg napajalnih vodov ogrevalni krog vsebuje radiatorje in baterije. Vplivajo tudi na količino hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu. Vsak proizvajalec navede natančno zmogljivost grelne naprave. Zato bi bila najboljša možnost izračuna preučiti potni list baterije in določiti količino hladilne tekočine, potrebne za oskrbo s toploto.

Če to zaradi več razlogov ni mogoče, lahko uporabite približne številke.Omeniti velja, da se bo z velikim številom baterij napaka pri izračunu povečala. Zato je za natančen izračun količine hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu priporočljivo ugotoviti specifikacije baterije. To lahko storite na spletni strani proizvajalca v razdelku s tehničnimi informacijami.

Tabela prikazuje povprečno količino hladilne tekočine za en odsek v aluminijastih, bimetalnih in litoželeznih radiatorjih.

Te številke je treba pomnožiti s skupnim številom odsekov v ogrevalnem sistemu. Nato je treba dobljenim podatkom dodati že izračunano količino vode v ceveh in določiti skupno količino hladilne tekočine v ogrevalnem sistemu.

Vendar je treba spomniti, da je bilo pri primerjavi hladilnih tekočin za sisteme za oskrbo s toploto ugotovljeno, da se lahko sčasoma prostornina zaradi objektivnih razlogov zmanjša. Zato je treba za vzdrževanje delovanja sistema redno dodajati hladilno tekočino.

Za natančen izračun količine vode v ogrevalnem sistemu je treba upoštevati zmogljivost toplotnega izmenjevalnika kotla. Pri modelih na trda goriva je lahko ta številka več deset litrov. Pri plinskih je nekoliko nižja.

Metode polnjenja ogrevalnega sistema s hladilno tekočino

Ko smo se odločili za vrsto hladilne tekočine in izračunali njegovo prostornino pri ogrevanju, je treba rešiti eno težavo - kako dodati vodo v sistem. To je pomembna točka pri načrtovanju oskrbe s toploto, saj lahko, ko je dosežena kritična raven vode, toplotni izmenjevalnik kotla in radiatorji ne uspejo.

Pri odprtem ogrevalnem sistemu lahko dodamo vodo skozi ekspanzijsko posodo, ki se nahaja na najvišji točki sistema.

Da bi to naredili, je potrebno namestiti napajalni vod in ga povezati s konstrukcijo rezervoarja. Ko se količina hladilne tekočine zmanjša, je dovolj, da vklopite dovod nove količine vode za dopolnitev sistema.

Polnjenje zaprtega sistema se izvaja po drugi shemi. Imeti mora enoto za ponovno polnjenje. Ta komponenta se nahaja na povratni cevi, pred ekspanzijsko posodo in obtočno črpalko. Enota za ličenje vključuje naslednje komponente:

• Zaporni ventili, nameščeni na priključeni cevi;
• Kontrolni ventil, ki preprečuje spremembo smeri pretoka hladilne tekočine;
• Mrežasti filter.

Za avtomatizacijo delovanja enote lahko na žerjav namestite servomehanizem. Povezuje se s senzorjem tlaka. Ko se tlak zmanjša, servomehanizem odpre pipo in s tem doda hladilno tekočino v sistem.

Videoposnetek opisuje parametre za izbiro hladilne tekočine za ogrevalni sistem: