Effectieve werking van een waterverwarmingssysteem is alleen mogelijk met de juiste keuze van koelmiddel. Voordat u een warmtetoevoerproject maakt, moet u vooraf het type bepalen, de belangrijkste technische en operationele kenmerken weten. Er zijn bepaalde parameters die specifiek zijn voor de warmtedrager van het verwarmingssysteem: temperatuur, volume van thermische uitzetting, viscositeit.
Koelvloeistoffuncties in het verwarmingssysteem
Hoe kies ik de juiste warmteoverdrachtsvloeistof voor verwarming? Bepaal hiervoor het doel van warmtetoevoersystemen. De berekening van de kenmerken is opgenomen in het ontwerp. Daarom is het noodzakelijk om de functionele kenmerken van water of antivries bij verwarming te kennen.
De belangrijkste taak die een veilige koelvloeistof voor verwarmingssystemen moet uitvoeren, is de overdracht van thermische energie van de ketel naar batterijen en radiatoren.
Bij autonome verwarming wordt dit proces uitgevoerd met behulp van een verwarmingselement, dat de temperatuur van het koelmiddel op het vereiste niveau brengt. Vervolgens zorgen de temperatuuruitbreiding en de werking van de circulatiepomp voor de juiste snelheid van warm water voor transport naar de radiatoren van het systeem.
Voordat u het volume koelmiddel in het verwarmingssysteem berekent, is het raadzaam om vertrouwd te raken met de secundaire functies:
- Gedeeltelijke corrosiebescherming van stalen elementen. Dit gebeurt alleen bij een minimaal zuurstofgehalte in het water en zonder schuimvorming. Er is waargenomen dat bij ongevulde verwarming het roesten veel sneller is;
- Circulatiepomp koeler. Het meest voorkomende pompmodel heeft de zogenaamde "natte rotor". Zelfs als de maximale temperatuur van de koelvloeistof in het verwarmingssysteem wordt bereikt, zal het nog steeds het verwarmingsniveau van het pompaggregaat verlagen.
Deze functies worden beïnvloed door de parameters van het verwarmingsmedium. Daarom moet u bij het kiezen zorgvuldig de kenmerken van water of antivries bestuderen. Anders vallen de werkelijke warmtetoevoerparameters niet samen met de berekende parameters, wat tot een noodsituatie zal leiden.
Zelfs als er eenvoudig water in het verwarmingssysteem stroomt, kan het niet worden gebruikt voor warmwatervoorziening thuis. Tijdens bedrijf veranderen de inhoud en parameters van de koelvloeistof van het verwarmingsmedium
Soorten warmtedragers voor verwarming
Als circulerende vloeistof kunt u water en sommige soorten antivries gebruiken. Dit heeft geen invloed op de hoeveelheid koelmiddel in het verwarmingssysteem, maar wel op de warmteoverdracht, rijsnelheid en systeemveiligheidseisen.
Om de meest acceptabele optie te identificeren, is een vergelijking van de koelmiddelen voor verwarmingssystemen nodig. Meestal wordt gewoon water gebruikt. Dit komt door de betaalbare kosten, goede indicatoren van warmtecapaciteit en dichtheid. Wanneer de ketel niet meer werkt, kan hij nog een tijdje de ontvangen warmte verzamelen om zijn oppervlak naar de batterijen over te brengen. In dit geval blijft het volume koelmiddel in het verwarmingssysteem hetzelfde.
Ondanks de positieve eigenschappen heeft water echter verschillende nadelen:
- Bevriest. Bij blootstelling aan negatieve temperaturen treden kristallisatie en volumetoename op. Dit veroorzaakt schade aan leidingen en radiatoren.Daarom moet de optimale temperatuur van het koelmiddel in het verwarmingssysteem worden gehandhaafd;
- Onzuiverheidsinhoud. Dit geldt voor gewoon water. Dit is vaak precies de oorzaak van kalkaanslag op de batterijen, radiatoren en ketelwarmtewisselaar. Experts raden het gebruik van gedestilleerde vloeistoffen aan, waarbij het percentage alkali, zouten en metalen minimaal is;
- Met een hoog zuurstofgehalte veroorzaakt het roest. Dit komt vaker voor bij open verwarmingssystemen. Maar zelfs in gesloten verwarmingskringen kan na verloop van tijd het% zuurstofgehalte in water toenemen.
Tegelijkertijd kan water worden gebruikt als koelmiddel voor aluminium verwarmingsradiatoren. Afhankelijk van de samenstelling van de vloeistof en de minimale hoeveelheid zuurstof, zullen er geen destructieve processen in voorkomen.
Als de bedrijfsomstandigheden van het verwarmingssysteem de mogelijkheid van blootstelling aan negatieve temperaturen impliceren, moet een ander type circulerende vloeistof worden gebruikt. Hoe kiest u in dit geval een koelvloeistof voor verwarmingssystemen en aan welke criteria moet u voldoen?
Een van de bepalende parameters is de vriestemperatuur. Voor antivries kan het van -20 ° C tot -60 ° C zijn. Hierdoor kunt u de warmtetoevoer zelfs bij lage temperaturen laten werken zonder storingen te veroorzaken.
Antivriesmiddelen hebben echter een hogere dichtheid dan water - de optimale koelmiddelsnelheid in het verwarmingssysteem kan in dit geval alleen worden bereikt met de installatie van een krachtige circulatiepomp.
Afhankelijk van de samenstelling en componenten zijn de volgende soorten antivriesmiddelen verkrijgbaar:
- Ethyleenglycol. Het wordt gekenmerkt door lage kosten, maar is uiterst giftig. Niet aanbevolen voor autonome verwarming van een privéwoning;
- Propyleenglycol. Het is volkomen veilig voor de menselijke gezondheid. Het heeft een slechtere warmtegeleidingscoëfficiënt dan een vloeistof op basis van ethyleenglycol. Het heeft hoge kosten;
- Antivries op basis van glycerine. Hij wordt het vaakst gekozen als warmteoverdrachtsvloeistof voor verwarming. De prijs is veel lager dan die van propyleenglycolverbindingen, niet giftig, heeft een goede warmtecapaciteit.
U moet weten dat het berekenen van de hoeveelheid koelmiddel in het verwarmingssysteem voor antivries moeilijker zal zijn. Dit komt door hun schuimvorming bij het bereiken van de maximale temperatuur. Om dit fenomeen te minimaliseren, voegen fabrikanten speciale remmers en additieven toe aan de samenstelling van de vloeistof.
Voordat u een veilige koelvloeistof voor verwarmingssystemen koopt, moet u de aanbevelingen van de fabrikanten van de ketel en radiatoren lezen. Niet alle soorten antivriesvloeistof kunnen worden gebruikt voor aluminium radiatoren en gasketels.
Belangrijkste kenmerken van de warmtedrager voor verwarming
Het is mogelijk om de koelvloeistofstroom in het verwarmingssysteem van tevoren alleen te bepalen na analyse van de technische en operationele parameters. Ze beïnvloeden de kenmerken van de gehele warmtetoevoer en beïnvloeden de werking van andere elementen.
Aangezien de eigenschappen van antivries afhangen van hun samenstelling en het gehalte aan extra onzuiverheden, worden de technische parameters voor gedestilleerd water in overweging genomen. Voor warmtetoevoer is het destillaat dat moet worden gebruikt - volledig gezuiverd water. Bij het vergelijken van koelvloeistoffen voor verwarmingssystemen kan worden vastgesteld dat de stromende vloeistof een groot aantal componenten van derden bevat. Ze hebben een negatieve invloed op de werking van het systeem. Na gebruik tijdens het seizoen vormt zich een laag kalk op de binnenoppervlakken van de buizen en radiatoren.
Om de maximale temperatuur van het koelmiddel in het verwarmingssysteem te bepalen, moet niet alleen aandacht worden besteed aan de eigenschappen ervan, maar ook aan beperkingen op de werking van leidingen en radiatoren. Ze mogen niet worden beïnvloed door verhoogde blootstelling aan hitte.
Overweeg de belangrijkste kenmerken van water als koelmiddel voor aluminium verwarmingsradiatoren:
- Warmte capaciteit - 4,2 kJ / kg * C;
- Massadichtheid. Bij een gemiddelde temperatuur van + 4 ° C is het 1000 kg / m³. Tijdens verwarming begint het soortelijk gewicht echter af te nemen. Bij het bereiken van + 90 ° С is dit gelijk aan 965 kg / m³;
- Kooktemperatuur. In een open verwarmingssysteem kookt water bij een temperatuur van + 100 ° C. Als u echter de druk in de warmtetoevoer verhoogt tot 2,75 atm. - de maximale temperatuur van de warmtedrager in het warmtetoevoersysteem kan + 130 ° С zijn.
Een belangrijke parameter bij de werking van de warmtetoevoer is de optimale koelmiddelsnelheid in het verwarmingssysteem. Het hangt direct af van de diameter van de pijpleidingen. De minimumwaarde moet 0,2-0,3 m / s zijn. Maximale snelheid wordt nergens door beperkt. Het is belangrijk dat het systeem de optimale koelmiddeltemperatuur in de verwarming door het hele circuit handhaaft en dat er geen vreemde geluiden zijn.
Professionals laten zich echter liever leiden door de holen van de oude SNiP uit 1962. Het geeft de maximale waarden aan van de optimale koelmiddelsnelheid in het warmtetoevoersysteem.
|
Buisdiameter mm |
Maximale watersnelheid, m / s |
|
25 |
0,8 |
|
32 |
1 |
|
40 en meer |
1,5 |
Het overschrijden van deze waarden heeft invloed op het debiet van de koelvloeistof in het verwarmingssysteem. Dit kan leiden tot een toename van de hydraulische weerstand en "valse" activering van de afvoerveiligheidsklep. Er moet aan worden herinnerd dat alle parameters van de warmtedrager van het warmtetoevoersysteem vooraf moeten worden berekend. Hetzelfde geldt voor de optimale temperatuur van het koelmiddel in het warmtetoevoersysteem. Als u een netwerk met lage temperatuur ontwerpt, kunt u deze parameterwaarde niet opgeven. Voor klassieke circuits is de maximale waarde van verwarming van de circulerende vloeistof afhankelijk van druk en beperkingen op leidingen en radiatoren.
Voor de juiste keuze stelt het koelmiddel voor verwarmingssystemen het temperatuurschema van het systeem vooraf samen. De maximum- en minimumwaarden voor waterverwarming mogen niet lager zijn dan 0 ° С en niet hoger dan + 100 ° С
Berekening van het volume koelmiddel bij verwarming
Voordat u het systeem met koelvloeistof vult, moet u het volume correct berekenen. Het hangt rechtstreeks af van het warmtetoevoerschema, het aantal componenten en hun algemene kenmerken. Ze beïnvloeden de hoeveelheid koelmiddel in het verwarmingssysteem.
Eerst worden de parameters van de aanvoerlijn geanalyseerd. Van groot belang is het materiaal van de fabricage. Om het volume koelmiddel in het verwarmingssysteem te berekenen, moet u de binnendiameter van de buis kennen. Volgens moderne normen geeft het artikel van stalen pijpleidingen de interne afmeting van de sectie en voor plastic de buitenste. Daarom is het in het laatste geval nodig om twee wanddiktes af te trekken.
Om het volume koelmiddel in het verwarmingssysteem onafhankelijk te berekenen, hoeft u geen berekeningen te maken. Het volstaat om de gegevens uit onderstaande tabel te gebruiken. Met zijn hulp kunt u de hoeveelheid koelmiddel in het warmtetoevoersysteem berekenen.
|
Diameter mm |
Volume warmtedrager (l) in 1 m.p. buizen, afhankelijk van het fabricagemateriaal |
||
|
Staal |
Polypropyleen |
Metaal-kunststof |
|
|
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 |
Met deze informatie volstaat het om de lengte van buizen met een bepaalde diameter te bepalen volgens het warmtetoevoerschema en de resulterende waarde te vermenigvuldigen met een volume van 1 mp Op deze manier wordt het volume koelmiddel in het warmtetoevoersysteem berekend, maar alleen in leidingen.
Maar naast de toevoerleidingen in het verwarmingscircuit zijn er radiatoren en batterijen. Ze beïnvloeden ook het volume koelmiddel in het warmtetoevoersysteem. Elke fabrikant geeft de exacte capaciteit van de kachel aan.Daarom is de optimale berekeningsoptie om het batterijpaspoort te bestuderen en de hoeveelheid benodigde koelvloeistof voor warmtetoevoer te bepalen.
Als dit om een aantal redenen niet mogelijk is, kunt u geschatte aantallen gebruiken. Het is vermeldenswaard dat met een groot aantal batterijen de rekenfout zal toenemen. Om de hoeveelheid koelmiddel in het warmtetoevoersysteem nauwkeurig te berekenen, wordt daarom aanbevolen om de paspoortkenmerken van de batterij te achterhalen. Dit kan worden gedaan op de website van de fabrikant in het gedeelte met technische informatie.
De tabel toont het gemiddelde koelvloeistofvolume voor één sectie in aluminium, bimetaal- en gietijzeren verwarmingsradiatoren.
|
Type radiator |
Hartafstand mm |
||
|
300 |
350 |
500 |
|
| Aluminium |
– |
0,36 |
0,44 |
| Bimetaal |
– |
0,16 |
0,2 |
| Gietijzer |
1,1 |
– |
1,45 |
Deze cijfers moeten worden vermenigvuldigd met het totale aantal secties in het verwarmingssysteem. Vervolgens moet het reeds berekende volume water in de leidingen worden opgeteld bij de verkregen gegevens en kan de totale hoeveelheid koelmiddel in het verwarmingssysteem worden bepaald.
Er moet echter aan worden herinnerd dat bij het vergelijken van koelvloeistoffen voor warmtetoevoersystemen werd opgemerkt dat het volume van tijd tot tijd om objectieve redenen kan afnemen. Om de werking van het systeem te behouden, moet er daarom regelmatig een koelvloeistof aan worden toegevoegd.
Voor een nauwkeurige berekening van het watervolume in het verwarmingssysteem moet rekening worden gehouden met de capaciteit van de ketelwarmtewisselaar. Voor modellen met vaste brandstof kan dit cijfer enkele tientallen liters zijn. In gas is het iets lager.
Manieren om het verwarmingssysteem te vullen met koelvloeistof
Na het type koelvloeistof te hebben bepaald en het volume bij verwarming te hebben berekend, blijft het zijn enige probleem oplossen: hoe water aan het systeem toe te voegen. Dit is een belangrijk punt in het ontwerp van de warmtetoevoer, aangezien wanneer het kritische waterniveau wordt bereikt, de ketelwarmtewisselaar en radiatoren kunnen uitvallen.
Voor een open verwarmingssysteem kan water worden toegevoegd via een expansievat op het hoogste punt van het systeem.
Om dit te doen, is het noodzakelijk om de toevoerlijn te tekenen en deze aan te sluiten op de tankstructuur. Bij het verminderen van het volume koelmiddel volstaat het om de toevoer van een nieuw deel water aan te zetten om het systeem aan te vullen.
Het vullen van een gesloten systeem wordt uitgevoerd volgens een ander schema. Het moet een make-upeenheid bevatten. Dit onderdeel bevindt zich op de retourleiding, voor het expansievat en de circulatiepomp. De leveringscomponenten bevatten de volgende componenten:
- Afsluitkleppen geïnstalleerd op de aangesloten aftakleiding;
- Terugslagklep, voorkomt de verandering in de stroomrichting van het koelmiddel;
- Zeef
Om de werking van de unit te automatiseren, kan een servomechanisme op de kraan worden geïnstalleerd. Het maakt verbinding met een druksensor. Bij een afname van de druk opent het servomechanisme de kraan en voegt zo koelmiddel toe aan het systeem.
De video beschrijft de opties voor het kiezen van een koelvloeistof voor het verwarmingssysteem:
