Efektivní provoz systému ohřevu vody je možný pouze při správné volbě chladicí kapaliny. Před vytvořením projektu dodávky tepla je nutné předem určit jeho typ, zjistit hlavní technické a provozní vlastnosti. Pro tepelný nosič topného systému existují určité parametry: teplota, objem tepelné roztažnosti, viskozita.
Funkce chlazení v topném systému
Jak vybrat správnou teplonosnou tekutinu pro vytápění? Za tímto účelem určete jeho účel pro systémy dodávky tepla. Výpočet jeho charakteristik je součástí návrhu. Proto je nutné znát funkční vlastnosti vody nebo nemrznoucí směsi při zahřívání.
Hlavním úkolem, který musí bezpečné chladicí médium pro topné systémy vykonávat, je přenos tepelné energie z kotle na baterie a radiátory.
Při autonomním zahřívání se tento proces provádí pomocí topného článku, který zvyšuje teplotu chladicí kapaliny na požadovanou úroveň. Pak tepelná roztažnost a provoz oběhového čerpadla vytvoří správnou rychlost horké vody pro její transport do radiátorů systému.
Před výpočtem objemu chladicího média v topném systému se doporučuje seznámit se s jeho sekundárními funkcemi:
- Částečná ochrana ocelových prvků proti korozi. K tomu dojde pouze s minimálním obsahem kyslíku ve vodě a bez pěny. Bylo pozorováno, že při neplněném zahřívání je rezivění mnohem rychlejší;
- Chladič oběhového čerpadla. Nejběžnější model čerpadla má tzv. „Mokrý rotor“. I když je dosaženo maximální teploty chladicí kapaliny v topném systému, bude stále snižovat úroveň vytápění výkonové jednotky čerpadla.
Tyto funkce jsou ovlivněny parametry topného média. Proto byste při výběru měli pečlivě prostudovat vlastnosti vody nebo nemrznoucí směsi. V opačném případě se skutečné parametry dodávky tepla nebudou shodovat s vypočítanými, což povede k nouzové situaci.
I když je v topném systému zaplavena jednoduchá voda, nelze ji použít pro zásobování teplou vodou doma. Během provozu se mění obsah a parametry chladicí kapaliny topného média
Druhy tepelného nosiče pro vytápění
Jako cirkulační tekutinu můžete použít vodu a některé typy nemrznoucí směsi. To neovlivní množství chladicí kapaliny v topném systému, ale ovlivní to požadavky na přenos tepla, rychlost a bezpečnost systému.
Pro identifikaci nejpřijatelnější možnosti je nutné porovnání chladiv pro topné systémy. Nejčastěji se používá obyčejná voda. Je to dáno dostupnými náklady, dobrými ukazateli tepelné kapacity a hustoty. Když kotel přestane fungovat, může ještě chvíli nashromáždit přijaté teplo, aby přenesl svůj povrch na baterie. V tomto případě zůstane objem chladicí kapaliny v topném systému stejný.
Voda má však i přes své pozitivní vlastnosti několik nevýhod:
- Zamrzne. Při vystavení negativním teplotám dochází ke krystalizaci a zvýšení objemu. To způsobuje poškození potrubí a radiátorů.Proto musí být udržována optimální teplota chladicí kapaliny v topném systému;
- Obsah nečistot. To platí pro běžnou vodu. To je přesně to, co způsobuje, že se na bateriích, radiátorech a tepelném výměníku kotle objeví stupnice. Odborníci doporučují použití destilovaných kapalin, ve kterých je procento alkálií, solí a kovů minimální;
- S vysokým obsahem kyslíku vyvolává rezivění.. To je běžnější u otevřených topných systémů. Ale i v uzavřených topných okruzích se může časem zvýšit obsah kyslíku ve vodě.
Současně může být voda použita jako chladivo pro hliníkové topné radiátory. S výhradou složení kapaliny a minimálního množství kyslíku v ní nedochází k destruktivním procesům.
Pokud provozní podmínky topného systému naznačují možnost vystavení negativním teplotám, měla by být použita jiná cirkulační kapalina. Jak v tomto případě zvolit chladicí kapalinu pro topné systémy a jaká kritéria by se měla dodržovat?
Jedním z určujících parametrů je teplota mrazu. U nemrznoucích látek může být teplota od -20 ° C do -60 ° C. To vám umožní provozovat přívod tepla i při nízkých teplotách, aniž by došlo k poruchám.
Nemrznoucí směsi však mají vyšší hustotu než voda - optimální rychlost chladicího média v topném systému lze v tomto případě dosáhnout pouze instalací výkonného oběhového čerpadla.
V závislosti na složení a složkách jsou k dispozici následující typy nemrznoucích látek:
- Ethylenglykol. Vyznačuje se nízkými náklady, ale extrémně toxickými. Nedoporučuje se pro autonomní vytápění soukromého domu;
- Propylenglykol. Je to zcela bezpečné pro lidské zdraví. Má horší koeficient tepelné vodivosti než kapalina na bázi ethylenglykolu. Má vysoké náklady;
- Nemrznoucí směs na bázi glycerinu. Nejčastěji je vybrán jako teplonosná kapalina pro vytápění. Cena je mnohem nižší než cena propylenglykolových sloučenin, netoxických, má dobrou tepelnou kapacitu.
Musíte vědět, že výpočet množství chladicí kapaliny v topném systému pro nemrznoucí směsi bude obtížnější. Je to způsobeno jejich napěněním při dosažení maximální teploty. Aby se tento jev minimalizoval, přidávají výrobci ke složení kapaliny speciální inhibitory a přísady.
Před zakoupením bezpečné chladicí kapaliny pro topné systémy byste si měli přečíst doporučení od výrobců kotle a radiátorů. Ne všechny typy nemrznoucí kapaliny lze použít pro hliníkové radiátory a plynové kotle.
Hlavní vlastnosti nosiče tepla pro vytápění
Průtok chladicí kapaliny v topném systému je možné předem určit až po analýze jeho technických a provozních parametrů. Ovlivní vlastnosti celého přívodu tepla a ovlivní činnost dalších prvků.
Protože vlastnosti nemrznoucích směsí závisí na jejich složení a obsahu dalších nečistot, budou vzaty v úvahu technické parametry destilované vody. Pro dodávku tepla by měl být použit destilát - plně vyčištěná voda. Při porovnávání chladiv pro topné systémy je možné určit, že proudící tekutina obsahuje velké množství komponent třetích stran. Negativně ovlivňují provoz systému. Po použití během sezóny se na vnitřních površích trubek a radiátorů vytvoří vrstva vodního kamene.
Pro stanovení maximální teploty chladicího média v topném systému je třeba věnovat pozornost nejen jeho vlastnostem, ale také omezením provozu potrubí a radiátorů. Neměly by být ovlivněny zvýšenou tepelnou expozicí.
Vezměte v úvahu nejvýznamnější vlastnosti vody jako chladiva pro hliníkové topné radiátory:
- Tepelná kapacita - 4,2 kJ / kg * C;
- Hustota hmoty. Při průměrné teplotě + 4 ° C je to 1000 kg / m³. Během zahřívání však měrná hmotnost klesá. Po dosažení + 90 ° С se bude rovnat 965 kg / m3;
- Teplota varu. V otevřeném topném systému vaří voda při teplotě + 100 ° C. Pokud však zvýšíte tlak v přívodu tepla na 2,75 atm. - maximální teplota nosiče tepla v systému dodávky tepla může být + 130 ° С.
Důležitým parametrem při provozu dodávky tepla je optimální rychlost chladicí kapaliny v topném systému. To přímo závisí na průměru potrubí. Minimální hodnota by měla být 0,2-0,3 m / s. Maximální rychlost není ničím omezena. Je důležité, aby systém udržoval optimální teplotu chladicí kapaliny v ohřevu v celém obvodu a aby nedocházelo k vnějším hlukům.
Odborníci však dávají přednost tomu, aby se řídili nory starého SNiP z roku 1962. Označuje maximální hodnoty optimální rychlosti chladicí kapaliny v systému dodávky tepla.
|
Průměr potrubí mm |
Maximální rychlost vody, m / s |
|
25 |
0,8 |
|
32 |
1 |
|
40 a více |
1,5 |
Překročení těchto hodnot ovlivní průtok chladicí kapaliny v topném systému. To může vést ke zvýšení hydraulického odporu a „falešnému“ spuštění bezpečnostního ventilu pro vypouštění. Je třeba si uvědomit, že všechny parametry nosiče tepla systému dodávky tepla musí být předem vypočteny. Totéž platí pro optimální teplotu chladicího média v systému dodávky tepla. Pokud navrhujete nízkoteplotní síť - tuto hodnotu parametru nemůžete zadat. U klasických obvodů závisí maximální hodnota ohřevu cirkulující tekutiny přímo na tlaku a omezeních na potrubí a radiátorech.
Pro správnou volbu chladicí kapalina pro topné systémy předběžně sestavuje teplotní plán systému. Maximální a minimální hodnoty ohřevu vody by neměly být pod 0 ° С a nad + 100 ° С
Výpočet objemu chladicí kapaliny při vytápění
Před naplněním systému chladicí kapalinou je nutné správně vypočítat její objem. To přímo závisí na schématu dodávek tepla, počtu komponentů a jejich celkových charakteristikách. Ovlivňují množství chladicí kapaliny v topném systému.
Nejprve jsou analyzovány parametry přívodního vedení. Velice důležitý je materiál jeho výroby. Pro výpočet objemu chladicí kapaliny v topném systému musíte znát vnitřní průměr potrubí. Podle moderních standardů udává článek z ocelových potrubí vnitřní velikost průřezu a pro plast přijal vnější. Proto je v druhém případě nutné odečíst dvě tloušťky stěny.
Aby bylo možné samostatně vypočítat objem chladicí kapaliny v topném systému, nemusíte provádět výpočty. Stačí použít data z níže uvedené tabulky. S jeho pomocí můžete vypočítat množství chladicí kapaliny v systému dodávky tepla.
|
Průměr mm |
Objem nosiče tepla (l) v 1 m.p. potrubí, v závislosti na materiálu výroby |
||
|
Ocel |
Polypropylen |
Kov-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 základě těchto informací stačí určit schéma potrubí určitého průměru podle schématu dodávky tepla a výslednou hodnotu vynásobit objemem 1 mp. Tímto způsobem se vypočítá objem chladiva v systému dodávky tepla, ale pouze v potrubí.
Kromě přívodních vedení v topném okruhu jsou ale také radiátory a baterie. Ovlivňují také objem chladicí kapaliny v systému dodávky tepla. Každý výrobce uvádí přesnou kapacitu ohřívače.Optimální možností výpočtu je proto prostudovat pas baterií a určit množství požadované chladicí kapaliny pro dodávku tepla.
Pokud to z mnoha důvodů není možné, můžete použít přibližná čísla. Stojí za zmínku, že s velkým počtem baterií se chyba výpočtu zvýší. Proto se pro přesné vypočítání množství chladicí kapaliny v systému dodávky tepla doporučuje zjistit charakteristiky pasu baterie. To lze provést na webových stránkách výrobce v sekci technické informace.
Tabulka ukazuje průměrný objem chladicí kapaliny pro jednu sekci v radiátorech z hliníku, bimetalu a litiny.
|
Typ radiátoru |
Vzdálenost středu mm |
||
|
300 |
350 |
500 |
|
| Hliník |
– |
0,36 |
0,44 |
| Bimetalický |
– |
0,16 |
0,2 |
| Litina |
1,1 |
– |
1,45 |
Tato čísla musí být vynásobena celkovým počtem sekcí topného systému. Poté by se k získaným údajům měl přidat již vypočítaný objem vody v trubkách a lze stanovit celkové množství chladicí kapaliny v topném systému.
Je však třeba si uvědomit, že při porovnávání chladicích kapalin v systémech zásobování teplem bylo zjištěno, že čas od času se objem může z objektivních důvodů snížit. Proto, aby byla zachována funkčnost systému, měla by být do systému pravidelně přidávána chladicí kapalina.
Pro přesný výpočet objemu vody ve vytápěcím systému je nutné vzít v úvahu kapacitu tepelného výměníku kotle. U modelů na pevná paliva může být tato hodnota několik desítek litrů. V plynu je o něco nižší.
Způsoby, jak naplnit topný systém chladicí kapalinou
Po rozhodnutí o typu chladicí kapaliny a výpočtu jejího objemu při vytápění zbývá vyřešit jeden problém - jak do systému přidat vodu. Toto je důležitý bod při návrhu dodávky tepla, protože při dosažení kritické hladiny vody může dojít k selhání výměníku tepla a radiátorů kotle.
U otevřeného topného systému může být voda přidávána prostřednictvím expanzní nádrže umístěné v nejvyšším bodě systému.
K tomu je nutné nakreslit přívodní vedení a připojit jej ke konstrukci nádrže. Při snižování objemu chladicí kapaliny stačí zapnout přívod nové části vody k doplnění systému.
Plnění uzavřeného systému se provádí podle jiného schématu. Měl by zahrnovat doplňovací jednotku. Tato součást je umístěna na zpětném potrubí, před expanzní nádrží a oběhovým čerpadlem. Součástí dodávky jsou následující komponenty:
- Uzavírací ventily instalované na připojené odbočce;
- Zpětný ventil zabraňující změně směru proudění chladicí kapaliny;
- Filtr
Pro automatizaci provozu jednotky lze na jeřáb nainstalovat servomechanismus. Připojuje se k tlakovému senzoru. Se snížením tlaku servomechanismus otevře kohout a tím přidá chladicí kapalinu do systému.
Video popisuje možnosti výběru chladicí kapaliny pro topný systém:
