Funcționarea eficientă a sistemului de încălzire a apei este posibilă numai cu alegerea corectă a suportului de căldură. Înainte de a crea un proiect de alimentare cu căldură, este necesar să se determine în prealabil tipul acestuia, să se afle principalele caracteristici tehnice și operaționale. Există anumiți parametri inerenți mediului de încălzire al sistemului de încălzire: temperatura, volumul de expansiune termică, vâscozitatea.
Funcțiile lichidului de răcire din sistemul de încălzire
Cum se alege fluidul de transfer termic potrivit pentru încălzire? Pentru a face acest lucru, ar trebui să decideți scopul acestuia pentru sistemele de alimentare cu căldură. Calculul caracteristicilor sale este inclus în proiectare. Prin urmare, este necesar să cunoașteți caracteristicile funcționale ale apei sau antigelului în încălzire.
Principala sarcină pe care trebuie să o îndeplinească un agent de răcire sigur pentru sistemele de încălzire este transferul de energie termică de la cazan la baterii și radiatoare.
În încălzirea autonomă, acest proces se realizează folosind un element de încălzire, care ridică temperatura lichidului de răcire la nivelul necesar. Apoi, expansiunea termică și funcționarea pompei de circulație creează viteza adecvată a apei calde pentru a o transporta la radiatoarele sistemului.
Înainte de a calcula volumul lichidului de răcire din sistemul de încălzire, se recomandă să vă familiarizați cu funcțiile sale secundare:
- Protecția parțială a elementelor din oțel împotriva coroziunii... Acest lucru se va întâmpla numai cu un conținut minim de oxigen în apă și fără spumare. S-a observat că ruginirea apare mult mai repede la încălzirea neumplută;
- Racitor pentru pompa de circulatie... Cel mai comun model de pompă are așa-numitul „rotor umed”. Chiar dacă se atinge temperatura maximă a lichidului de răcire din sistemul de încălzire, acesta va reduce totuși nivelul de încălzire al unității de alimentare a pompei.
Aceste funcții sunt influențate de parametrii mediului de încălzire al sistemului de încălzire. Prin urmare, atunci când alegeți, ar trebui să studiați cu atenție caracteristicile apei sau antigelului. În caz contrar, parametrii reali ai alimentării cu căldură nu vor coincide cu cei calculați, ceea ce va duce la crearea unei situații de urgență.
Chiar dacă apa simplă este turnată în sistemul de încălzire, aceasta nu poate fi utilizată pentru alimentarea cu apă caldă la domiciliu. În timpul funcționării, conținutul și parametrii lichidului de răcire al sistemului de încălzire se schimbă
Tipuri de suport de căldură pentru încălzire
Apa și unele tipuri de antigel pot fi utilizate ca fluid circulant. Acest lucru nu afectează cantitatea de lichid de răcire din sistemul de încălzire, dar afectează transferul de căldură, viteza și cerințele de siguranță ale sistemului.
Pentru a identifica cea mai acceptabilă opțiune, este necesar să comparați purtătorii de căldură pentru sistemele de încălzire. Cel mai adesea se folosește apă simplă. Acest lucru se datorează costului său accesibil, capacității și densității termice bune. Când cazanul nu mai funcționează, poate acumula căldura primită pentru o perioadă de timp pentru ao transfera pe suprafața bateriilor. În acest caz, volumul lichidului de răcire din sistemul de încălzire va rămâne același.
Cu toate acestea, în ciuda proprietăților sale pozitive, apa are o serie de dezavantaje:
- Îngheață... Când este expus la temperaturi negative, se produce cristalizarea și o creștere a volumului. Aceasta cauzează deteriorarea conductelor și a radiatoarelor. Prin urmare, temperatura optimă a lichidului de răcire din sistemul de încălzire trebuie menținută;
- Conținut de impuritate... Acest lucru se aplică apei obișnuite. Adesea, acest lucru cauzează apariția scării pe baterii, calorifere și schimbătorul de căldură al cazanului. Experții recomandă utilizarea lichidelor distilate, în care procentul de alcalii, săruri și metale este minim;
- Cu un conținut ridicat de oxigen, provoacă procesul de ruginire... Acest lucru este mai tipic pentru sistemele de încălzire deschise. Dar chiar și în circuitele închise de alimentare cu căldură, în timp, conținutul de oxigen în apă poate crește.
În același timp, apa poate fi utilizată ca purtător de căldură pentru radiatoarele din aluminiu. Dacă se observă compoziția lichidului și cantitatea minimă de oxigen, procesele distructive nu vor avea loc în acesta.
Dacă condițiile de funcționare ale sistemului de încălzire implică posibilitatea expunerii la temperaturi negative, ar trebui utilizat un alt tip de fluid circulant. Cum să alegeți un lichid de răcire pentru sistemele de încălzire în acest caz și ce criterii ar trebui respectate?
Unul dintre parametrii definitori este punctul de îngheț. Pentru antigel, poate fi de la -20 ° C la -60 ° C. Acest lucru vă permite să operați alimentarea cu căldură chiar și la temperaturi sub zero, fără apariția defecțiunilor.
Cu toate acestea, antigelurile au o densitate mai mare decât apa - viteza optimă a lichidului de răcire din sistemul de încălzire, în acest caz, poate fi atinsă numai cu instalarea unei pompe de circulație puternice.
În funcție de compoziție și componente, există următoarele tipuri de antigel:
- Etilen glicol... Cost redus, dar extrem de toxic. Nu este recomandat pentru încălzirea autonomă a unei case private;
- Propilen glicol... Complet sigur pentru sănătatea umană. Are un coeficient de conductivitate termică mai slab decât fluidul pe bază de etilen glicol. Diferă în ceea ce privește costul ridicat;
- Antigeluri pe bază de glicerină... El este cel mai des ales ca fluid de transfer de căldură pentru încălzire. Prețul este mult mai mic decât cel al formulărilor de propilen-glicol, nu este toxic, are un bun indicator al capacității de căldură.
Trebuie să știți că calcularea cantității de lichid de răcire din sistemul de încălzire pentru antigel va fi mai dificilă. Acest lucru se datorează spumării lor când se atinge temperatura maximă. Pentru a minimiza acest fenomen, producătorii adaugă inhibitori speciali și aditivi la fluid.
Înainte de a achiziționa un lichid de răcire sigur pentru sistemele de încălzire, ar trebui să vă familiarizați cu recomandările producătorilor cazanului și radiatoarelor. Nu toate tipurile de lichid antigel pot fi utilizate pentru radiatoarele din aluminiu și cazanele pe gaz.
Principalele caracteristici ale purtătorului de căldură pentru încălzire
Este posibil să se determine în prealabil debitul lichidului de răcire în sistemul de încălzire numai după analizarea parametrilor tehnici și operaționali ai acestuia. Acestea vor afecta caracteristicile întregii surse de căldură, precum și vor afecta funcționarea altor elemente.
Deoarece proprietățile antigelurilor depind de compoziția lor și de conținutul de impurități suplimentare, vor fi luați în considerare parametrii tehnici pentru apa distilată. Pentru alimentarea cu căldură, distilatul trebuie utilizat - apă complet purificată. Atunci când se compară fluidele de transfer de căldură pentru sistemele de încălzire, se poate determina că lichidul care curge conține un număr mare de componente terțe. Acestea afectează negativ funcționarea sistemului. După utilizare în timpul sezonului, un strat de scară se acumulează pe suprafețele interioare ale țevilor și radiatoarelor.
Pentru a determina temperatura maximă a lichidului de răcire din sistemul de încălzire, trebuie să acordați atenție nu numai proprietăților sale, ci și limitărilor în funcționarea conductelor și a radiatoarelor. Nu ar trebui să sufere de o expunere crescută la căldură.
Luați în considerare cele mai semnificative caracteristici ale apei ca agent de răcire pentru radiatoarele de încălzire din aluminiu:
- Capacitatea de căldură - 4,2 kJ / kg * C;
- Densitatea în vrac... La o temperatură medie de + 4 ° C, este de 1000 kg / m³. Cu toate acestea, în timpul încălzirii, greutatea specifică începe să scadă. La atingerea + 90 ° С va fi egal cu 965 kg / m³;
- Temperatura de fierbere... Într-un sistem de încălzire deschis, apa fierbe la o temperatură de + 100 ° C. Cu toate acestea, dacă creșteți presiunea în sursa de căldură la 2,75 atm. - temperatura maximă a purtătorului de căldură din sistemul de alimentare cu căldură poate fi de + 130 ° С.
Un parametru important în funcționarea alimentării cu căldură este viteza optimă a lichidului de răcire din sistemul de încălzire. Depinde direct de diametrul conductelor. Valoarea minimă trebuie să fie de 0,2-0,3 m / s. Viteza maximă nu este limitată de nimic. Este important ca sistemul să mențină temperatura optimă a mediului de încălzire în încălzire de-a lungul întregului circuit și să nu existe zgomote străine.
Cu toate acestea, profesioniștii preferă să fie ghidați de găurile vechiului SNiP din 1962. Acesta indică valorile maxime ale vitezei optime a agentului de răcire din sistemul de alimentare cu căldură.
Diametrul țevii, mm | Viteza maximă a apei, m / s |
25 | 0,8 |
32 | 1 |
40 și mai mult | 1,5 |
Depășirea acestor valori va afecta debitul mediului de încălzire din sistemul de încălzire. Acest lucru poate duce la o creștere a rezistenței hidraulice și la funcționarea „falsă” a supapei de siguranță a scurgerii. Trebuie amintit că toți parametrii purtătorului de căldură ai sistemului de alimentare cu căldură trebuie precalculați. Același lucru este valabil și pentru temperatura optimă a lichidului de răcire din sistemul de alimentare cu căldură. Dacă este proiectată o rețea cu temperatură scăzută, puteți lăsa acest parametru gol. Pentru schemele clasice, valoarea maximă de încălzire a fluidului circulant depinde direct de presiunea și restricțiile de pe conducte și radiatoare.
Pentru alegerea corectă a lichidului de răcire pentru sistemele de încălzire, se întocmește preliminar un program de temperatură pentru funcționarea sistemului. Valorile maxime și minime ale încălzirii apei nu trebuie să fie mai mici de 0 ° С și peste + 100 ° С
Calculul volumului lichidului de răcire în încălzire
Înainte de a umple sistemul cu lichid de răcire, este necesar să se calculeze corect volumul acestuia. Depinde direct de schema de alimentare cu căldură, de numărul componentelor și de caracteristicile lor generale. Acestea afectează cantitatea de lichid de răcire din sistemul de încălzire.
În primul rând, sunt analizați parametrii liniei de alimentare. Materialul fabricării sale are o mare importanță. Pentru a calcula volumul lichidului de răcire din sistemul de încălzire, trebuie să cunoașteți diametrul interior al conductei. Conform standardelor moderne, în numărul articolului de conducte de oțel, este dată o dimensiune transversală internă, iar pentru cele din plastic, se adoptă una externă. Prin urmare, în acest din urmă caz, trebuie scăzute două grosimi ale peretelui.
Pentru a calcula în mod independent volumul lichidului de răcire din sistemul de încălzire, nu trebuie să faceți calcule. Este suficient să utilizați datele din tabelul de mai jos. Cu ajutorul acestuia, puteți calcula cantitatea de lichid de răcire din sistemul de alimentare cu căldură.
Diametru, mm | Volumul lichidului de răcire (l) în 1 lm conducte, în funcție de materialul de fabricație | ||
Oţel | Polipropilenă | Plastic armat | |
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 |
Având aceste informații, este suficient să determinați lungimea țevilor cu un anumit diametru conform schemei de alimentare cu căldură și să multiplicați valoarea rezultată cu un volum de 1 mp. În acest fel, se calculează volumul lichidului de răcire din sistemul de alimentare cu căldură, dar numai în conducte.
Dar, pe lângă liniile de alimentare, circuitul de încălzire conține radiatoare și baterii.De asemenea, acestea afectează volumul purtătorului de căldură din sistemul de încălzire. Fiecare producător indică capacitatea exactă a încălzitorului. Prin urmare, cea mai bună opțiune de calcul ar fi studierea pașaportului bateriei și determinarea cantității de lichid de răcire necesar pentru alimentarea cu căldură.
Dacă acest lucru nu este posibil din mai multe motive, puteți utiliza cifre aproximative. Trebuie remarcat faptul că, cu un număr mare de baterii, eroarea de calcul va crește. Prin urmare, pentru un calcul precis al cantității de lichid de răcire din sistemul de alimentare cu căldură, este recomandat să aflați caracteristicile pașaportului bateriei. Acest lucru se poate face pe site-ul producătorului în secțiunea de informații tehnice.
Tabelul prezintă volumul mediu al mediului de încălzire pentru o secțiune din radiatoare din aluminiu, bimetalice și din fontă.
Tip radiator | Distanța de la centru la centru, mm | ||
300 | 350 | 500 | |
| Aluminiu | — | 0,36 | 0,44 |
| Bimetalic | — | 0,16 | 0,2 |
| Fontă | 1,1 | — | 1,45 |
Aceste cifre trebuie înmulțite cu numărul total de secțiuni din sistemul de încălzire. Apoi, volumul de apă deja calculat din conducte ar trebui adăugat la datele obținute și se poate determina cantitatea totală de lichid de răcire din sistemul de încălzire.
Cu toate acestea, trebuie amintit că, atunci când se compară purtătorii de căldură pentru sistemele de alimentare cu căldură, s-a observat că, în timp, volumul poate scădea din motive obiective. Prin urmare, pentru a menține performanța sistemului, trebuie adăugat periodic lichid de răcire.
Pentru un calcul precis al volumului de calcul al apei din sistemul de încălzire, este necesar să se ia în considerare schimbătorul de căldură al cazanului. Pentru modelele cu combustibil solid, această cifră poate fi de câteva zeci de litri. Pentru gaz, este puțin mai mic.
Metode de umplere a sistemului de încălzire cu lichid de răcire
După ce a decis tipul de lichid de răcire și a calculat volumul său de încălzire, rămâne să rezolve singura sa problemă - cum să adăugați apă la sistem. Acesta este un punct important în proiectarea alimentării cu căldură, deoarece atunci când se atinge un nivel critic de apă, schimbătorul de căldură al cazanului și radiatoarele pot defecta.
Pentru un sistem de încălzire deschis, apa poate fi adăugată printr-un rezervor de expansiune situat în cel mai înalt punct al sistemului.
Pentru a face acest lucru, este necesar să așezați linia de alimentare și să o conectați la structura rezervorului. Când volumul lichidului de răcire scade, este suficient să porniți alimentarea cu o nouă porție de apă pentru a umple sistemul.
Umplerea unui sistem închis se realizează conform unei scheme diferite. Trebuie să aibă o unitate de machiaj. Această componentă este amplasată pe conducta de retur, în fața vasului de expansiune și a pompei de circulație. Setul complet al unității de machiaj include următoarele componente:
- Supape de închidere instalate pe conducta ramificată conectată;
- Supapă de reținere, care previne schimbarea direcției de curgere a lichidului de răcire;
- Filtru cu plasă.
Pentru a automatiza funcționarea unității, puteți instala un mecanism servo pe macara. Se conectează la un traductor de presiune. Când indicatorul de presiune scade, mecanismul servo deschide supapa și, prin urmare, adaugă un lichid de răcire la sistem.
Videoclipul spune despre parametrii pentru alegerea unui agent de răcire pentru sistemul de încălzire:
