Il funzionamento efficace di un sistema di riscaldamento dell'acqua è possibile solo con la giusta scelta di refrigerante. Prima di creare un progetto di fornitura di calore, è necessario determinare in anticipo il suo tipo, scoprire le principali caratteristiche tecniche e operative. Esistono alcuni parametri specifici del vettore di calore del sistema di riscaldamento: temperatura, volume di dilatazione termica, viscosità.
Funzioni del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento
Come scegliere il fluido termovettore giusto per il riscaldamento? Per fare ciò, determinare il suo scopo per i sistemi di fornitura di calore. Il calcolo delle sue caratteristiche è incluso nel design. Pertanto, è necessario conoscere le caratteristiche funzionali dell'acqua o dell'antigelo nel riscaldamento.
Il compito principale che un refrigerante sicuro per sistemi di riscaldamento dovrebbe svolgere è il trasferimento di energia termica dalla caldaia a batterie e radiatori.
Nel riscaldamento autonomo, questo processo viene eseguito utilizzando un elemento riscaldante, che aumenta la temperatura del liquido di raffreddamento al livello richiesto. Quindi l'espansione della temperatura e il funzionamento della pompa di circolazione creano la corretta velocità dell'acqua calda per il suo trasporto verso i radiatori del sistema.
Prima di calcolare il volume del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento, si consiglia di familiarizzare con le sue funzioni secondarie:
- Protezione parziale dalla corrosione di elementi in acciaio. Ciò si verificherà solo con un contenuto minimo di ossigeno nell'acqua e senza formazione di schiuma. È stato osservato che nel riscaldamento non riempito, la ruggine è molto più veloce;
- Dispositivo di raffreddamento della pompa di circolazione. Il modello di pompa più comune ha il cosiddetto "rotore bagnato". Anche se viene raggiunta la temperatura massima del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento, ciò ridurrà comunque il livello di riscaldamento dell'unità di potenza della pompa.
Queste funzioni sono influenzate dai parametri del mezzo di riscaldamento. Pertanto, quando si sceglie, è necessario studiare attentamente le caratteristiche di acqua o antigelo. Altrimenti, i parametri effettivi di fornitura di calore non coincideranno con quelli calcolati, il che porterà a un'emergenza.
Anche se nell'impianto di riscaldamento viene inondata acqua semplice, non può essere utilizzata per l'approvvigionamento di acqua calda a casa. Durante il funzionamento, il contenuto e i parametri del refrigerante del mezzo di riscaldamento cambiano
Tipi di portatori di calore per riscaldamento
Come fluido circolante, puoi usare acqua e alcuni tipi di antigelo. Ciò non influisce sulla quantità di refrigerante nell'impianto di riscaldamento, ma influisce sul trasferimento di calore, sulla velocità di traslazione e sui requisiti di sicurezza del sistema.
Per identificare l'opzione più accettabile, è necessario un confronto tra i refrigeranti per i sistemi di riscaldamento. Molto spesso viene utilizzata acqua normale. Ciò è dovuto al suo costo accessibile, buoni indicatori di capacità termica e densità. Quando la caldaia smette di funzionare, può ancora accumulare il calore ricevuto per un po 'per trasferire la sua superficie alle batterie. In questo caso, il volume del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento rimarrà lo stesso.
Tuttavia, nonostante le sue proprietà positive, l'acqua presenta diversi svantaggi:
- blocca. Se esposto a temperature negative, si verificano cristallizzazione e aumento di volume. Questo è ciò che provoca danni a tubi e radiatori.Pertanto, è necessario mantenere la temperatura ottimale del liquido di raffreddamento nell'impianto di riscaldamento;
- Contenuto di impurità. Questo vale per l'acqua normale. Spesso, questo è esattamente ciò che fa apparire la bilancia su batterie, radiatori e scambiatore di calore della caldaia. Gli esperti raccomandano l'uso di liquidi distillati, in cui la percentuale di alcali, sali e metalli è minima;
- Con un alto contenuto di ossigeno, provoca un processo di ruggine.. Questo è più comune per i sistemi di riscaldamento aperti. Ma anche nei circuiti di riscaldamento chiusi, nel tempo, può aumentare la percentuale di contenuto di ossigeno nell'acqua.
Allo stesso tempo, l'acqua può essere utilizzata come refrigerante per i radiatori di riscaldamento in alluminio. Fatta salva la composizione del liquido e la quantità minima di ossigeno, non si verificheranno processi distruttivi.
Se le condizioni operative dell'impianto di riscaldamento implicano la possibilità di esposizione a temperature negative, è necessario utilizzare un diverso tipo di fluido di ricircolo. Come scegliere un refrigerante per i sistemi di riscaldamento in questo caso e quali criteri devono essere seguiti?
Uno dei parametri determinanti è la temperatura di congelamento. Per gli antigelo, può variare da -20 ° C a -60 ° C. Ciò consente di far funzionare la fornitura di calore anche a basse temperature senza causare guasti.
Tuttavia, gli antigelo hanno una densità maggiore rispetto all'acqua: in questo caso la velocità ottimale del liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento può essere raggiunta solo con l'installazione di una potente pompa di circolazione.
Sono disponibili i seguenti tipi di agenti antigelo a seconda della composizione e dei componenti:
- Glicole etilenico. È caratterizzato da un basso costo, ma estremamente tossico. Non raccomandato per il riscaldamento autonomo di una casa privata;
- Glicole propilenico. È completamente sicuro per la salute umana. Ha un coefficiente di conduttività termica peggiore rispetto a un liquido a base di glicole etilenico. Ha un costo elevato;
- Antigelo a base di glicerina. È lui che viene spesso scelto come fluido termovettore per il riscaldamento. Il prezzo è molto più basso di quello dei composti propilenglicolici, atossico, ha una buona capacità termica.
È necessario sapere che il calcolo della quantità di refrigerante nel sistema di riscaldamento per gli antigelo sarà più difficile. Ciò è dovuto alla loro formazione di schiuma quando raggiungono la massima temperatura. Per ridurre al minimo questo fenomeno, i produttori aggiungono inibitori speciali e additivi alla composizione del liquido.
Prima di acquistare un refrigerante sicuro per i sistemi di riscaldamento, è necessario leggere le raccomandazioni dei produttori della caldaia e dei radiatori. Non tutti i tipi di fluido antigelo possono essere utilizzati per radiatori in alluminio e caldaie a gas.
Caratteristiche principali del vettore di calore per il riscaldamento
È possibile determinare in anticipo il flusso di refrigerante nell'impianto di riscaldamento solo dopo averne analizzato i parametri tecnici e operativi. Influenzeranno le caratteristiche dell'intero apporto di calore e influenzeranno il funzionamento di altri elementi.
Poiché le proprietà degli antigelo dipendono dalla loro composizione e dal contenuto di impurità aggiuntive, verranno considerati i parametri tecnici per l'acqua distillata. Per l'apporto di calore, è il distillato che dovrebbe essere usato - acqua completamente purificata. Quando si confrontano i refrigeranti per i sistemi di riscaldamento, è possibile determinare che il fluido che scorre contiene un gran numero di componenti di terze parti. Influiscono negativamente sul funzionamento del sistema. Dopo l'uso durante la stagione, si forma uno strato di scala sulle superfici interne dei tubi e dei radiatori.
Per determinare la temperatura massima del liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento, è necessario prestare attenzione non solo alle sue proprietà, ma anche alle restrizioni sul funzionamento di tubi e radiatori. Non dovrebbero essere influenzati da una maggiore esposizione al calore.
Considera le caratteristiche più significative dell'acqua come refrigerante per i radiatori per riscaldamento in alluminio:
- Capacità termica - 4,2 kJ / kg * C;
- Densità di massa. A una temperatura media di + 4 ° C è di 1000 kg / m³. Tuttavia, durante il riscaldamento, il peso specifico inizia a diminuire. Al raggiungimento di + 90 ° С sarà pari a 965 kg / m³;
- Temperatura di ebollizione. In un sistema di riscaldamento aperto, l'acqua bolle ad una temperatura di + 100 ° C. Tuttavia, se si aumenta la pressione nella fornitura di calore a 2,75 atm. - la temperatura massima del portatore di calore nel sistema di alimentazione del calore può essere di + 130 ° С.
Un parametro importante nel funzionamento della fornitura di calore è la velocità ottimale del refrigerante nel sistema di riscaldamento. Dipende direttamente dal diametro delle tubazioni. Il valore minimo dovrebbe essere 0,2-0,3 m / s. La velocità massima non è limitata da nulla. È importante che il sistema mantenga la temperatura ottimale del refrigerante nel riscaldamento in tutto il circuito e che non vi siano rumori estranei.
Tuttavia, i professionisti preferiscono essere guidati dalle tane del vecchio SNiP del 1962. Indica i valori massimi della velocità ottimale del refrigerante nel sistema di alimentazione del calore.
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Diametro del tubo mm |
Velocità massima dell'acqua, m / s |
|
25 |
0,8 |
|
32 |
1 |
|
40 e più |
1,5 |
Il superamento di questi valori influirà sulla portata del liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento. Ciò può comportare un aumento della resistenza idraulica e un "falso" innesco della valvola di sicurezza dello scarico. Va ricordato che tutti i parametri del vettore di calore del sistema di fornitura di calore devono essere pre-calcolati. Lo stesso vale per la temperatura ottimale del liquido di raffreddamento nel sistema di alimentazione del calore. Se si sta progettando una rete a bassa temperatura, non è possibile fornire questo valore di parametro. Per i circuiti classici, il valore massimo del riscaldamento del fluido di ricircolo dipende direttamente dalla pressione e dalle restrizioni su tubi e radiatori.
Per la scelta giusta, il liquido di raffreddamento per i sistemi di riscaldamento precompila il programma di temperatura del sistema. I valori massimo e minimo del riscaldamento dell'acqua non devono essere inferiori a 0 ° С e superiori a + 100 ° С
Calcolo del volume del liquido refrigerante in riscaldamento
Prima di riempire il sistema con liquido di raffreddamento, è necessario calcolare correttamente il suo volume. Dipende direttamente dallo schema di fornitura del calore, dal numero di componenti e dalle loro caratteristiche generali. Influiscono sulla quantità di refrigerante nel sistema di riscaldamento.
Innanzitutto, vengono analizzati i parametri della linea di fornitura. Di grande importanza è il materiale della sua fabbricazione. Per calcolare il volume del liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento, è necessario conoscere il diametro interno del tubo. Secondo gli standard moderni, l'articolo delle tubazioni in acciaio fornisce le dimensioni interne della sezione e per la plastica ha adottato l'esterno. Pertanto, in quest'ultimo caso, è necessario sottrarre due spessori di parete.
Per calcolare in modo indipendente il volume del liquido di raffreddamento nel sistema di riscaldamento, non è necessario eseguire calcoli. È sufficiente utilizzare i dati dalla tabella seguente. Con il suo aiuto, è possibile calcolare la quantità di refrigerante nel sistema di alimentazione del calore.
|
Diametro mm |
Volume del portatore di calore (l) in 1 m.p. tubi, a seconda del materiale di fabbricazione |
||
|
Acciaio |
polipropilene |
Metallo-plastica |
|
|
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 |
Avendo queste informazioni, è sufficiente determinare la lunghezza dei tubi di un certo diametro secondo lo schema di fornitura di calore e moltiplicare il valore risultante per un volume di 1 mp In questo modo, viene calcolato il volume del liquido di raffreddamento nel sistema di alimentazione del calore, ma solo nei tubi.
Ma oltre alle linee di alimentazione nel circuito di riscaldamento ci sono radiatori e batterie. Inoltre, influiscono sul volume del liquido di raffreddamento nel sistema di alimentazione del calore. Ogni produttore indica l'esatta capacità del riscaldatore.Pertanto, l'opzione di calcolo ottimale è studiare il passaporto della batteria e determinare la quantità di liquido refrigerante richiesto per l'apporto di calore.
Se ciò non è possibile per diversi motivi, è possibile utilizzare numeri approssimativi. Vale la pena notare che con un gran numero di batterie, l'errore di calcolo aumenterà. Pertanto, per calcolare accuratamente la quantità di refrigerante nel sistema di alimentazione del calore, si consiglia di scoprire le caratteristiche del passaporto della batteria. Questo può essere fatto sul sito Web del produttore nella sezione delle informazioni tecniche.
La tabella mostra il volume medio di refrigerante per una sezione in radiatori di riscaldamento in alluminio, bimetallico e ghisa.
|
Tipo di radiatore |
Interasse mm |
||
|
300 |
350 |
500 |
|
| Alluminio |
– |
0,36 |
0,44 |
| bimetallico |
– |
0,16 |
0,2 |
| Ghisa |
1,1 |
– |
1,45 |
Queste cifre devono essere moltiplicate per il numero totale di sezioni nel sistema di riscaldamento. Quindi, il volume d'acqua calcolato nei tubi dovrebbe essere aggiunto ai dati ottenuti e la quantità totale di refrigerante nel sistema di riscaldamento può essere determinata.
Tuttavia, va ricordato che quando si confrontano i refrigeranti per i sistemi di alimentazione del calore, è stato notato che di volta in volta il volume può diminuire per ragioni oggettive. Pertanto, per mantenere la salute del sistema, è necessario aggiungere periodicamente un refrigerante.
Per un calcolo accurato del volume del calcolo dell'acqua nell'impianto di riscaldamento, è necessario tenere conto della capacità dello scambiatore di calore della caldaia. Per i modelli a combustibile solido, questa cifra può essere di diverse decine di litri. Nel gas, è leggermente più basso.
Modi per riempire l'impianto di riscaldamento con refrigerante
Avendo deciso il tipo di refrigerante e calcolato il suo volume in riscaldamento, resta da risolvere il suo unico problema: come aggiungere acqua al sistema. Questo è un punto importante nella progettazione della fornitura di calore, poiché quando viene raggiunto il livello critico dell'acqua, lo scambiatore di calore della caldaia e i radiatori potrebbero non funzionare.
Per un sistema di riscaldamento aperto, è possibile aggiungere acqua attraverso un vaso di espansione situato nel punto più alto del sistema.
Per fare ciò, è necessario tracciare la linea di alimentazione e collegarla alla struttura del serbatoio. Quando si riduce il volume del liquido di raffreddamento, è sufficiente attivare l'alimentazione di una nuova porzione di acqua per integrare il sistema.
Il riempimento di un sistema chiuso viene eseguito secondo un altro schema. Dovrebbe includere un'unità di trucco. Questo componente si trova sul tubo di ritorno, davanti al vaso di espansione e alla pompa di circolazione. I componenti di alimentazione includono i seguenti componenti:
- Valvole di intercettazione installate sul tubo di diramazione collegato;
- Valvola di non ritorno, che impedisce il cambiamento nella direzione del flusso del liquido di raffreddamento;
- Filtro
Per automatizzare il funzionamento dell'unità, è possibile installare un servo-meccanismo sulla gru. Si collega a un sensore di pressione. Con una diminuzione della pressione, il servo-meccanismo apre il rubinetto e quindi aggiunge refrigerante al sistema.
Il video descrive le opzioni per la scelta di un refrigerante per il sistema di riscaldamento:
