Effektiv drift af vandopvarmningssystemet er kun mulig med det rigtige valg af varmebærer. Før du opretter et varmeforsyningsprojekt, er det nødvendigt på forhånd at bestemme dens type, finde ud af de vigtigste tekniske og operationelle egenskaber. Der er visse parametre, der er forbundet med varmesystemet i varmesystemet: temperatur, volumen af termisk ekspansion, viskositet.
Kølevæskens funktioner i varmesystemet
Hvordan vælger man den rigtige varmeoverføringsvæske til opvarmning? For at gøre dette skal du beslutte, hvad formålet er med varmeforsyningssystemer. Beregning af dens egenskaber er inkluderet i designet. Derfor er det nødvendigt at kende de funktionelle egenskaber ved vand eller frostvæske under opvarmning.
Den vigtigste opgave, som et sikkert kølemiddel til varmesystemer skal udføre, er overførsel af termisk energi fra kedlen til batterier og radiatorer.
Ved autonom opvarmning udføres denne proces ved hjælp af et varmeelement, der hæver kølevæskens temperatur til det krævede niveau. Derefter skaber den termiske ekspansion og driften af cirkulationspumpen den korrekte hastighed på varmt vand til at transportere det til systemets radiatorer.
Før du beregner volumen af kølevæske i varmesystemet, anbefales det, at du gør dig fortrolig med dets sekundære funktioner:
- Delvis beskyttelse af stålelementer mod korrosion... Dette vil kun ske med et minimalt iltindhold i vandet og uden skumdannelse. Det er blevet observeret, at rustning sker meget hurtigere ved uudfyldt opvarmning;
- Køler til cirkulationspumpe... Den mest almindelige pumpemodel har en såkaldt "våd rotor". Selv hvis den maksimale temperatur på kølemidlet i varmesystemet er nået, vil det stadig reducere pumpenergienhedens opvarmningsniveau.
Disse funktioner er påvirket af parametrene for varmesystemet i varmesystemet. Derfor skal du nøje undersøge egenskaberne ved vand eller frostvæske, når du vælger. Ellers vil de faktiske parametre for varmeforsyning ikke falde sammen med de beregnede, hvilket vil føre til oprettelse af en nødsituation.
Selv hvis der hældes simpelt vand i varmesystemet, kan det ikke bruges til varmt vandforsyning derhjemme. Under drift ændres indholdet og parametrene for kølemidlet i varmesystemet
Typer varmebærer til opvarmning
Vand og nogle typer frostvæske kan bruges som cirkulationsvæske. Dette påvirker ikke mængden af kølemiddel i varmesystemet, men det påvirker systemets varmeoverførsel, hastighed og sikkerhedskrav.
For at identificere den mest acceptable mulighed er det nødvendigt at sammenligne varmebærere til varmesystemer. Oftest anvendes almindeligt vand. Dette skyldes de overkommelige omkostninger, god varmekapacitet og densitet. Når kedlen holder op med at arbejde, kan den akkumulere den modtagne varme i nogen tid for at overføre den til batteriets overflade. I dette tilfælde forbliver volumen af kølemiddel i varmesystemet det samme.
På trods af dets positive egenskaber har vand imidlertid en række ulemper:
- Fryser... Når de udsættes for negative temperaturer, forekommer krystallisering og en stigning i volumen. Dette forårsager skader på rør og radiatorer. Derfor skal den optimale temperatur på kølevæsken i varmesystemet opretholdes;
- Urenhedsindhold... Dette gælder for almindeligt vand. Ofte er det dette, der forårsager skalaen på batterierne, radiatorerne og kedlens varmeveksler. Eksperter anbefaler at bruge destillerede væsker, hvor procentdelen af baser, salte og metaller er minimal;
- Med et højt iltindhold provokerer det rustprocessen... Dette er mere typisk for åbne varmesystemer. Men selv i lukkede varmeforsyningskredsløb kan iltindholdet i vandet over tid stige.
Samtidig kan vand bruges som varmebærer til aluminiumsradiatorer. Hvis væskens sammensætning og den mindste mængde ilt observeres, forekommer der ikke destruktive processer i den.
Hvis driftsforholdene i varmesystemet indebærer muligheden for udsættelse for negative temperaturer, skal der anvendes en anden type cirkulerende væske. Hvordan vælges et kølemiddel til varmesystemer i dette tilfælde, og hvilke kriterier skal følges?
En af de definerende parametre er frysepunktet. Til frostvæske kan det være fra -20 ° C til -60 ° C. Dette giver dig mulighed for at betjene varmeforsyningen selv i temperaturer under nul uden forekomst af nedbrud.
Imidlertid har frostvæsker en højere densitet end vand - den optimale hastighed af kølemidlet i varmesystemet kan i dette tilfælde kun opnås med installationen af en kraftig cirkulationspumpe.
Afhængig af sammensætningen og komponenterne er der følgende typer frostvæsker:
- Ethylenglycol... Lave omkostninger, men ekstremt giftige. Ikke anbefalet til autonom opvarmning af et privat hus;
- Propylenglycol... Helt sikkert for menneskers sundhed. Har en dårligere varmeledningsevne end ethylenglycolbaseret væske. Afviger i høje omkostninger;
- Glycerinbaseret frostvæske... Det er ham, der oftest vælges som varmeoverføringsvæske til opvarmning. Prisen er meget lavere end for propylenglycolformuleringer, den er ikke giftig, den har en god indikator for varmekapacitet.
Du skal vide, at det bliver vanskeligere at beregne mængden af kølemiddel i varmesystemet for frostvæske. Dette skyldes deres skumdannelse, når den maksimale temperatur er nået. For at minimere dette fænomen tilføjer producenter specielle hæmmere og tilsætningsstoffer til væsken.
Før du køber et sikkert kølevæske til varmesystemer, skal du læse anbefalingerne fra producenterne af kedlen og radiatorerne. Ikke alle typer frostvæskevæske kan bruges til aluminiumsradiatorer og gaskedler.
De vigtigste egenskaber ved varmebæreren til opvarmning
Det er muligt på forhånd at bestemme kølevæskens strømningshastighed i varmesystemet kun efter analyse af dets tekniske og driftsmæssige parametre. De vil påvirke egenskaberne ved hele varmeforsyningen samt påvirke driften af andre elementer.
Da frostvæskeegenskaberne afhænger af deres sammensætning og indholdet af yderligere urenheder, overvejes tekniske parametre for destilleret vand. Til varmeforsyning er det destillatet, der skal bruges - fuldstændigt renset vand. Når man sammenligner varmeoverførselsvæsker til varmesystemer, kan det bestemmes, at den flydende væske indeholder et stort antal tredjepartskomponenter. De påvirker systemets drift negativt. Efter brug i løbet af sæsonen opbygges der et lag af skala på de indre overflader af rør og radiatorer.
For at bestemme den maksimale temperatur på kølemidlet i varmesystemet skal man ikke kun være opmærksom på dets egenskaber, men også på begrænsningerne i driften af rør og radiatorer. De bør ikke lide af øget varmeeksponering.
Overvej de mest betydningsfulde egenskaber ved vand som kølemiddel til radiatorer til aluminiumvarme:
- Varmekapacitet - 4,2 kJ / kg * C;
- Bulk massefylde... Ved en gennemsnitstemperatur på + 4 ° C er den 1000 kg / m³. Imidlertid begynder den specifikke tyngdekraft at falde under opvarmning. Når den når + 90 ° С, vil den være lig med 965 kg / m³;
- Kogetemperatur... I et åbent varmesystem koger vand ved en temperatur på + 100 ° C. Men hvis du øger trykket i varmeforsyningen til 2,75 atm. - den maksimale temperatur på varmebæreren i varmeforsyningssystemet kan være + 130 ° С.
En vigtig parameter i driften af varmeforsyningen er den optimale hastighed på kølemidlet i varmesystemet. Det afhænger direkte af rørledningernes diameter. Minimumsværdien skal være 0,2-0,3 m / s. Den maksimale hastighed er ikke begrænset af noget. Det er vigtigt, at systemet opretholder den optimale temperatur på varmemediet i opvarmningen langs hele kredsløbet, og der er ingen fremmede lyde.
Imidlertid foretrækker fagfolk at blive styret af hullerne i det gamle SNiP fra 1962. Det angiver de maksimale værdier for den optimale hastighed for kølemidlet i varmeforsyningssystemet.
Rørdiameter, mm | Maksimal vandhastighed, m / s |
25 | 0,8 |
32 | 1 |
40 og mere | 1,5 |
Overskridelse af disse værdier påvirker strømningshastigheden for varmemediet i varmesystemet. Dette kan føre til en stigning i hydraulisk modstand og "falsk" funktion af afløbssikkerhedsventilen. Det skal huskes, at alle parametre for varmebæreren i varmeforsyningssystemet skal beregnes på forhånd. Det samme gælder for den optimale temperatur på kølevæsken i varmeforsyningssystemet. Hvis der laves et lavtemperaturnetværk, kan du lade denne parameter være tom. For klassiske ordninger afhænger den maksimale opvarmningsværdi af cirkulationsvæsken direkte af tryk og begrænsninger på rør og radiatorer.
For at vælge det rigtige kølemiddel til varmesystemer udarbejdes der foreløbig en temperaturplan for driften af systemet. De maksimale og minimumsværdier for vandopvarmning bør ikke være lavere end 0 ° С og over + 100 ° С
Beregning af volumen af kølemiddel ved opvarmning
Før systemet fyldes med et kølemiddel, er det nødvendigt at beregne dets volumen korrekt. Det afhænger direkte af varmeforsyningsskemaet, antallet af komponenter og deres overordnede egenskaber. De påvirker mængden af kølemiddel i varmesystemet.
Først analyseres forsyningsledningens parametre. Materialet til dets fremstilling er af stor betydning. For at beregne volumen af kølemiddel i varmesystemet skal du kende rørets indre diameter. I henhold til moderne standarder i varenummeret på stålrørledninger er den indvendige tværsnitsstørrelse angivet, og for plastik vedtages den udvendige. Derfor skal der i sidstnævnte tilfælde trækkes to vægtykkelser.
For uafhængigt at beregne volumen af kølemiddel i varmesystemet behøver du ikke foretage beregninger. Det er nok at bruge dataene fra nedenstående tabel. Med dens hjælp kan du beregne mængden af kølemiddel i varmeforsyningssystemet.
Diameter, mm | Kølevæskevolumen (l) i 1 lm rør afhængigt af fremstillingsmaterialet | ||
Stål | Polypropylen | Forstærket 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 |
Efter at have denne information er det nok at bestemme længden af rør med en bestemt diameter i henhold til varmeforsyningsskemaet og multiplicere den resulterende værdi med et volumen på 1 mp. På denne måde beregnes volumen af kølemiddel i varmeforsyningssystemet, men kun i rørene.
Men ud over forsyningsledningerne indeholder varmekredsen radiatorer og batterier.De påvirker også volumenet på varmebæreren i varmesystemet. Hver producent angiver varmelegemets nøjagtige kapacitet. Derfor er den bedste beregningsmulighed at studere batteripasset og bestemme mængden af krævet kølervæske til varmeforsyning.
Hvis dette af flere årsager ikke er muligt, kan du bruge omtrentlige tal. Det skal bemærkes, at beregningsfejlen stiger med et stort antal batterier. Derfor anbefales det at finde ud af batteriets pasegenskaber for en nøjagtig beregning af mængden af kølemiddel i varmeforsyningssystemet. Dette kan gøres på producentens websted i afsnittet om teknisk information.
Tabellen viser det gennemsnitlige volumen af varmemediet for en sektion i aluminiums-, bimetal- og støbejernsradiatorer.
Radiator type | Afstand fra centrum til centrum, mm | ||
300 | 350 | 500 | |
| Aluminium | — | 0,36 | 0,44 |
| Bimetal | — | 0,16 | 0,2 |
| Støbejern | 1,1 | — | 1,45 |
Disse tal skal ganges med det samlede antal sektioner i varmesystemet. Derefter skal det allerede beregnede volumen vand i rørene føjes til de opnåede data, og den samlede mængde kølevæske i varmesystemet kan bestemmes.
Det skal dog huskes, at når man sammenligner varmebærere til varmeforsyningssystemer, blev det bemærket, at volumenet over tid kan falde af objektive grunde. Derfor skal kølevæske regelmæssigt tilsættes det for at opretholde systemets ydeevne.
For en nøjagtig beregning af beregningsvolumenet for vand i varmesystemet er det nødvendigt at tage højde for den rummelige kedelvarmeveksler. For modeller med fast brændstof kan dette tal være flere titalls liter. For gas er den lidt lavere.
Metoder til fyldning af varmesystemet med kølemiddel
Efter at have besluttet typen af kølemiddel og beregnet volumen ved opvarmning, er det stadig at løse det ene problem - hvordan man tilføjer vand til systemet. Dette er et vigtigt punkt i designet af varmeforsyningen, da kedelvarmeveksleren og radiatorerne kan svigte, når et kritisk vandniveau nås.
For et åbent varmesystem kan der tilføjes vand gennem en ekspansionstank placeret på det højeste punkt i systemet.
For at gøre dette er det nødvendigt at lægge forsyningsledningen og forbinde den med tankstrukturen. Når volumen af kølevæske falder, er det nok at tænde forsyningen af en ny portion vand for at genopbygge systemet.
Påfyldning af et lukket system udføres i henhold til et andet skema. Det skal have en make-up enhed. Denne komponent er placeret på returrøret foran ekspansionsbeholderen og cirkulationspumpen. Det komplette sæt make-up-enhed indeholder følgende komponenter:
- Afspærringsventiler installeret på det tilsluttede grenrør;
- Kontraventil, som forhindrer ændring i retning af kølevæskestrømmen;
- Mesh filter.
For at automatisere betjeningen af enheden kan du installere en servomekanisme på kranen. Den tilsluttes en tryktransducer. Når trykindikatoren falder, åbner servomekanismen ventilen og tilføjer derved et kølemiddel til systemet.
Videoen fortæller om parametrene til valg af kølemiddel til varmesystemet:
