El funcionamiento efectivo de un sistema de calentamiento de agua solo es posible con la elección correcta de refrigerante. Antes de crear un proyecto de suministro de calor, es necesario determinar su tipo de antemano, conocer las principales características técnicas y operativas. Existen ciertos parámetros específicos para el portador de calor del sistema de calefacción: temperatura, volumen de expansión térmica, viscosidad.
Funciones de refrigerante en el sistema de calefacción.
¿Cómo elegir el fluido de transferencia de calor adecuado para calentar? Para hacer esto, determine su propósito para los sistemas de suministro de calor. El cálculo de sus características está incluido en el diseño. Por lo tanto, es necesario conocer las características funcionales del agua o anticongelante en calefacción.
La tarea principal que debe realizar un refrigerante seguro para sistemas de calefacción es la transferencia de energía térmica desde la caldera a las baterías y radiadores.
En el calentamiento autónomo, este proceso se lleva a cabo utilizando un elemento calefactor, que eleva la temperatura del refrigerante al nivel requerido. Luego, la expansión de la temperatura y el funcionamiento de la bomba de circulación crean la velocidad adecuada del agua caliente para su transporte a los radiadores del sistema.
Antes de calcular el volumen de refrigerante en el sistema de calefacción, se recomienda familiarizarse con sus funciones secundarias:
- Protección parcial contra la corrosión de elementos de acero.. Esto ocurrirá solo con un contenido mínimo de oxígeno en el agua y sin espuma. Se ha observado que en el calentamiento sin relleno, la oxidación es mucho más rápida;
- Enfriador de bomba de circulación. El modelo de bomba más común tiene el llamado "rotor húmedo". Incluso si se alcanza la temperatura máxima del refrigerante en el sistema de calefacción, seguirá reduciendo el nivel de calefacción de la unidad de potencia de la bomba.
Estas funciones se ven afectadas por los parámetros del medio de calentamiento. Por lo tanto, al elegir, debe estudiar cuidadosamente las características del agua o anticongelante. De lo contrario, los parámetros reales de suministro de calor no coincidirán con los calculados, lo que conducirá a una emergencia.
Incluso si se inunda agua simple en el sistema de calefacción, no se puede usar para el suministro de agua caliente en el hogar. Durante el funcionamiento, el contenido y los parámetros del refrigerante del medio de calentamiento cambian
Tipos de portadores de calor para calentar
Como fluido circulante, puede usar agua y algunos tipos de anticongelante. Esto no afecta la cantidad de refrigerante en el sistema de calefacción, pero afecta la transferencia de calor, la velocidad de desplazamiento y los requisitos de seguridad del sistema.
Para identificar la opción más aceptable, es necesaria una comparación de los refrigerantes para sistemas de calefacción. Muy a menudo, se usa agua ordinaria. Esto se debe a su costo asequible, buenos indicadores de capacidad y densidad de calor. Cuando la caldera deja de funcionar, aún puede acumular el calor recibido durante un tiempo para transferir su superficie a las baterías. En este caso, el volumen de refrigerante en el sistema de calefacción seguirá siendo el mismo.
Sin embargo, a pesar de sus propiedades positivas, el agua tiene varias desventajas:
- Se congela. Cuando se expone a temperaturas negativas, se produce cristalización y aumento de volumen. Esto es lo que causa daños a las tuberías y radiadores.Por lo tanto, se debe mantener la temperatura óptima del refrigerante en el sistema de calefacción;
- Contenido de impurezas. Esto se aplica al agua ordinaria. A menudo, esto es precisamente lo que hace que la escala aparezca en las baterías, radiadores e intercambiador de calor de la caldera. Los expertos recomiendan el uso de líquidos destilados, en los cuales el porcentaje de álcali, sales y metales es mínimo;
- Con un alto contenido de oxígeno, provoca un proceso de oxidación.. Esto es más común para los sistemas de calefacción abiertos. Pero incluso en circuitos de calefacción cerrados, con el tiempo, el porcentaje de contenido de oxígeno en el agua puede aumentar.
Al mismo tiempo, el agua se puede usar como refrigerante para radiadores de calefacción de aluminio. Sujeto a la composición del líquido y la cantidad mínima de oxígeno, no se producirán procesos destructivos en él.
Si las condiciones de funcionamiento del sistema de calefacción implican la posibilidad de exposición a temperaturas negativas, se debe utilizar un tipo diferente de fluido circulante. ¿Cómo elegir un refrigerante para sistemas de calefacción en este caso, y qué criterios se deben seguir?
Uno de los parámetros determinantes es la temperatura de congelación. Para anticongelantes, puede ser de -20 ° C a -60 ° C. Esto le permite operar el suministro de calor incluso a bajas temperaturas sin causar averías.
Sin embargo, los anticongelantes tienen una densidad más alta que el agua: la velocidad óptima del refrigerante en el sistema de calefacción en este caso solo se puede lograr con la instalación de una potente bomba de circulación.
Los siguientes tipos de agentes anticongelantes están disponibles según la composición y los componentes:
- Etilenglicol. Se caracteriza por su bajo costo, pero extremadamente tóxico. No recomendado para calefacción autónoma de una casa privada;
- Propilenglicol. Es completamente seguro para la salud humana. Tiene un coeficiente de conductividad térmica peor que un líquido basado en etilenglicol. Tiene un alto costo;
- Anticongelante a base de glicerina. Es él quien se elige con mayor frecuencia como fluido de transferencia de calor para calentar. El precio es mucho más bajo que el de los compuestos de propilenglicol, no tóxico, tiene una buena capacidad calorífica.
Debe saber que calcular la cantidad de refrigerante en el sistema de calefacción para anticongelantes será más difícil. Esto se debe a su formación de espuma al alcanzar la temperatura máxima. Para minimizar este fenómeno, los fabricantes agregan inhibidores y aditivos especiales a la composición del líquido.
Antes de comprar un refrigerante seguro para sistemas de calefacción, debe leer las recomendaciones de los fabricantes de la caldera y los radiadores. No todos los tipos de líquido anticongelante se pueden usar para radiadores de aluminio y calderas de gas.
Características principales del portador de calor para calefacción.
Es posible determinar de antemano el flujo de refrigerante en el sistema de calefacción solo después de analizar sus parámetros técnicos y operativos. Afectarán las características de todo el suministro de calor, así como también afectarán el funcionamiento de otros elementos.
Dado que las propiedades de los anticongelantes dependen de su composición y del contenido de impurezas adicionales, se considerarán los parámetros técnicos para el agua destilada. Para el suministro de calor, se debe utilizar el destilado: agua completamente purificada. Al comparar refrigerantes para sistemas de calefacción, se puede determinar que el fluido que fluye contiene una gran cantidad de componentes de terceros. Afectan negativamente el funcionamiento del sistema. Después de su uso durante la temporada, se forma una capa de escamas en las superficies internas de las tuberías y radiadores.
Para determinar la temperatura máxima del refrigerante en el sistema de calefacción, se debe prestar atención no solo a sus propiedades, sino también a las restricciones en la operación de tuberías y radiadores. No deberían verse afectados por una mayor exposición al calor.
Considere las características más significativas del agua como refrigerante para radiadores de calefacción de aluminio:
- Capacidad calorífica - 4,2 kJ / kg * C;
- Densidad de masa. A una temperatura media de + 4 ° C es de 1000 kg / m³. Sin embargo, durante el calentamiento, la gravedad específica comienza a disminuir. Al alcanzar + 90 ° С será igual a 965 kg / m³;
- Temperatura de ebullición. En un sistema de calefacción abierto, el agua hierve a una temperatura de + 100 ° C. Sin embargo, si aumenta la presión en el suministro de calor a 2,75 atm. - la temperatura máxima del portador de calor en el sistema de suministro de calor puede ser + 130 ° С.
Un parámetro importante en la operación del suministro de calor es la velocidad óptima del refrigerante en el sistema de calefacción. Depende directamente del diámetro de las tuberías. El valor mínimo debe ser 0.2-0.3 m / s. La velocidad máxima no está limitada por nada. Es importante que el sistema mantenga la temperatura óptima del refrigerante en la calefacción durante todo el circuito y que no haya ruidos extraños.
Sin embargo, los profesionales prefieren ser guiados por las madrigueras del antiguo SNiP de 1962. Indica los valores máximos de la velocidad óptima del refrigerante en el sistema de suministro de calor.
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Diámetro de la tubería mm |
Velocidad máxima del agua, m / s |
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25 |
0,8 |
|
32 |
1 |
|
40 y más |
1,5 |
Exceder estos valores afectará la velocidad de flujo del refrigerante en el sistema de calefacción. Esto puede conducir a un aumento de la resistencia hidráulica y la activación "falsa" de la válvula de seguridad de drenaje. Debe recordarse que todos los parámetros del portador de calor del sistema de suministro de calor deben calcularse previamente. Lo mismo se aplica a la temperatura óptima del refrigerante en el sistema de suministro de calor. Si está diseñando una red de baja temperatura, no puede dar el valor de este parámetro. Para circuitos clásicos, el valor máximo de calentamiento del fluido circulante depende directamente de la presión y las restricciones en las tuberías y radiadores.
Para la elección correcta, el refrigerante para sistemas de calefacción precompila el programa de temperatura del sistema. Los valores máximos y mínimos de calentamiento de agua no deben ser inferiores a 0 ° С ni superiores a + 100 ° С
Cálculo del volumen de refrigerante en calefacción.
Antes de llenar el sistema con refrigerante, es necesario calcular correctamente su volumen. Depende directamente del esquema de suministro de calor, el número de componentes y sus características generales. Afectan la cantidad de refrigerante en el sistema de calefacción.
Primero, se analizan los parámetros de la línea de suministro. De gran importancia es el material de su fabricación. Para calcular el volumen de refrigerante en el sistema de calefacción, debe conocer el diámetro interno de la tubería. Según las normas modernas, el artículo de tuberías de acero da el tamaño interno de la sección, y para el plástico adoptado el exterior. Por lo tanto, en este último caso, es necesario restar dos espesores de pared.
Para calcular de forma independiente el volumen de refrigerante en el sistema de calefacción, no necesita hacer cálculos. Es suficiente usar los datos de la tabla a continuación. Con su ayuda, puede calcular la cantidad de refrigerante en el sistema de suministro de calor.
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Diámetro mm |
Volumen portador de calor (l) en 1 m.p. tuberías, dependiendo del material de fabricación |
||
|
Acero |
Polipropileno |
Metal-plástico |
|
|
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 |
Con esta información, es suficiente determinar la longitud de las tuberías de cierto diámetro de acuerdo con el esquema de suministro de calor y multiplicar el valor resultante por un volumen de 1 mp De esta manera, se calcula el volumen de refrigerante en el sistema de suministro de calor, pero solo en las tuberías.
Pero además de las líneas de suministro en el circuito de calefacción hay radiadores y baterías. También afectan el volumen de refrigerante en el sistema de suministro de calor. Cada fabricante indica la capacidad exacta del calentador.Por lo tanto, la opción de cálculo óptima es estudiar el pasaporte de la batería y determinar la cantidad de líquido refrigerante requerido para el suministro de calor.
Si esto no es posible por varias razones, puede usar números aproximados. Vale la pena señalar que con una gran cantidad de baterías, el error de cálculo aumentará. Por lo tanto, para calcular con precisión la cantidad de refrigerante en el sistema de suministro de calor, se recomienda conocer las características del pasaporte de la batería. Esto se puede hacer en el sitio web del fabricante en la sección de información técnica.
La tabla muestra el volumen promedio de refrigerante para una sección en radiadores de aluminio, bimetálicos y de hierro fundido.
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Tipo de radiador |
Distancia al centro mm |
||
|
300 |
350 |
500 |
|
| Aluminio |
– |
0,36 |
0,44 |
| Bimetálico |
– |
0,16 |
0,2 |
| Hierro fundido |
1,1 |
– |
1,45 |
Estas cifras deben multiplicarse por el número total de secciones en el sistema de calefacción. Luego, el volumen de agua ya calculado en las tuberías se debe agregar a los datos obtenidos y se puede determinar la cantidad total de refrigerante en el sistema de calefacción.
Sin embargo, debe recordarse que al comparar refrigerantes para sistemas de suministro de calor, se observó que, de vez en cuando, el volumen puede disminuir por razones objetivas. Por lo tanto, para mantener la operatividad del sistema, se le debe agregar periódicamente un refrigerante.
Para un cálculo preciso del cálculo del volumen de agua en el sistema de calefacción, es necesario tener en cuenta la capacidad del intercambiador de calor de la caldera. Para los modelos de combustible sólido, esta cifra puede ser de varias decenas de litros. En gas, es ligeramente más bajo.
Formas de llenar el sistema de calefacción con refrigerante
Habiendo decidido el tipo de refrigerante y calculando su volumen en calefacción, queda por resolver su único problema: cómo agregar agua al sistema. Este es un punto importante en el diseño del suministro de calor, ya que cuando se alcanza el nivel crítico de agua, el intercambiador de calor de la caldera y los radiadores pueden fallar.
Para un sistema de calefacción abierto, se puede agregar agua a través de un tanque de expansión ubicado en el punto más alto del sistema.
Para hacer esto, es necesario dibujar la línea de suministro y conectarla a la estructura del tanque. Al reducir el volumen de refrigerante, es suficiente activar el suministro de una nueva porción de agua para complementar el sistema.
El llenado de un sistema cerrado se lleva a cabo de acuerdo con otro esquema. Debe incluir una unidad de maquillaje. Este componente está ubicado en la tubería de retorno, frente al tanque de expansión y la bomba de circulación. Los componentes de suministro incluyen los siguientes componentes:
- Válvulas de cierre instaladas en el ramal conectado;
- Válvula antirretorno, evitando el cambio en la dirección del flujo del refrigerante;
- Colador
Para automatizar el funcionamiento de la unidad, se puede instalar un servomecanismo en la grúa. Se conecta a un sensor de presión. Con una disminución de la presión, el servomecanismo abre el grifo y, por lo tanto, agrega refrigerante al sistema.
El video describe las opciones para elegir un refrigerante para el sistema de calefacción:
