Le fonctionnement efficace d'un système de chauffage à eau n'est possible qu'avec le bon choix de liquide de refroidissement. Avant de créer un projet d'approvisionnement en chaleur, il est nécessaire de déterminer à l'avance son type, connaître les principales caractéristiques techniques et opérationnelles. Il existe certains paramètres spécifiques au caloporteur du système de chauffage: température, volume de dilatation thermique, viscosité.
Fonctions du liquide de refroidissement dans le système de chauffage
Comment choisir le bon fluide caloporteur pour le chauffage? Pour ce faire, déterminez sa fonction pour les systèmes d'alimentation en chaleur. Le calcul de ses caractéristiques est inclus dans la conception. Par conséquent, il est nécessaire de connaître les caractéristiques fonctionnelles de l'eau ou de l'antigel dans le chauffage.
La tâche principale qu'un liquide de refroidissement sûr pour les systèmes de chauffage devrait effectuer est le transfert de l'énergie thermique de la chaudière aux batteries et aux radiateurs.
En chauffage autonome, ce processus est effectué à l'aide d'un élément chauffant, qui élève la température du liquide de refroidissement au niveau requis. Ensuite, l'expansion de la température et le fonctionnement de la pompe de circulation créent la vitesse appropriée de l'eau chaude pour son transport vers les radiateurs du système.
Avant de calculer le volume de liquide de refroidissement dans le système de chauffage, il est recommandé de vous familiariser avec ses fonctions secondaires:
- Protection partielle contre la corrosion des éléments en acier. Cela se produit uniquement avec une teneur minimale en oxygène dans l'eau et sans mousse. Il a été observé qu'en chauffage non rempli, la rouille est beaucoup plus rapide;
- Refroidisseur de pompe de circulation. Le modèle de pompe le plus courant est le "rotor humide". Même si la température maximale du liquide de refroidissement dans le système de chauffage est atteinte, cela réduira toujours le niveau de chauffage de l'unité de puissance de la pompe.
Ces fonctions sont affectées par les paramètres du fluide caloporteur. Par conséquent, lors du choix, vous devez étudier attentivement les caractéristiques de l'eau ou de l'antigel. Sinon, les paramètres réels de l'apport de chaleur ne coïncideront pas avec ceux calculés, ce qui entraînera une urgence.
Même si de l'eau simple est inondée dans le système de chauffage, elle ne peut pas être utilisée pour l'alimentation en eau chaude à domicile. Pendant le fonctionnement, le contenu et les paramètres du fluide caloporteur changent
Types de caloporteurs pour le chauffage
En tant que fluide circulant, vous pouvez utiliser de l'eau et certains types d'antigel. Cela n'affecte pas la quantité de liquide de refroidissement dans le système de chauffage, mais affecte les exigences de transfert de chaleur, de vitesse et de sécurité du système.
Pour identifier l'option la plus acceptable, une comparaison des liquides de refroidissement pour les systèmes de chauffage est nécessaire. Le plus souvent, de l'eau ordinaire est utilisée. Cela est dû à son coût abordable, à de bons indicateurs de la capacité thermique et de la densité. Lorsque la chaudière cesse de fonctionner, elle peut encore accumuler la chaleur reçue pendant un certain temps pour transférer sa surface aux batteries. Dans ce cas, le volume de liquide de refroidissement dans le système de chauffage restera le même.
Cependant, malgré ses propriétés positives, l'eau présente plusieurs inconvénients:
- Se fige. Lorsqu'il est exposé à des températures négatives, une cristallisation et une augmentation de volume se produisent. C'est ce qui endommage les tuyaux et les radiateurs.Par conséquent, la température optimale du liquide de refroidissement dans le système de chauffage doit être maintenue;
- Contenu d'impureté. Cela s'applique à l'eau ordinaire. Souvent, c'est précisément ce qui fait apparaître du tartre sur les batteries, les radiateurs et l'échangeur de chaleur de la chaudière. Les experts recommandent l'utilisation de liquides distillés, dans lesquels le pourcentage d'alcalis, de sels et de métaux est minime;
- Avec une teneur élevée en oxygène, il provoque un processus de rouille.. Ceci est plus courant pour les systèmes de chauffage ouverts. Mais même dans des circuits de chauffage fermés, au fil du temps, le pourcentage d'oxygène contenu dans l'eau peut augmenter.
Dans le même temps, l'eau peut être utilisée comme liquide de refroidissement pour les radiateurs de chauffage en aluminium. Sous réserve de la composition du liquide et de la quantité minimale d'oxygène, aucun processus destructeur ne s'y produira.
Si les conditions de fonctionnement du système de chauffage impliquent la possibilité d'une exposition à des températures négatives, un autre type de fluide calorigène doit être utilisé. Comment choisir un liquide de refroidissement pour les systèmes de chauffage dans ce cas, et quels critères doivent être suivis?
L'un des paramètres déterminants est la température de congélation. Pour les antigels, elle peut aller de -20 ° C à -60 ° C. Cela vous permet de faire fonctionner l'alimentation en chaleur même à basses températures sans provoquer de pannes.
Cependant, les antigels ont une densité plus élevée que l'eau - la vitesse optimale du liquide de refroidissement dans le système de chauffage dans ce cas ne peut être obtenue qu'avec l'installation d'une pompe de circulation puissante.
Les types d'antigel suivants sont disponibles selon la composition et les composants:
- Éthylène glycol. Il se caractérise par un faible coût, mais extrêmement toxique. Non recommandé pour le chauffage autonome d'une maison privée;
- Propylène glycol. Il est totalement sans danger pour la santé humaine. Il a un coefficient de conductivité thermique pire qu'un liquide à base d'éthylène glycol. Il a un coût élevé;
- Antigel à base de glycérine. C'est lui qui est le plus souvent choisi comme fluide caloporteur pour le chauffage. Le prix est beaucoup plus bas que celui des composés propylène-glycol, non toxiques, a une bonne capacité calorifique.
Vous devez savoir que le calcul de la quantité de liquide de refroidissement dans le système de chauffage pour les antigels sera plus difficile. Cela est dû à leur mousse lorsqu'ils atteignent la température maximale. Pour minimiser ce phénomène, les fabricants ajoutent des inhibiteurs et des additifs spéciaux à la composition du liquide.
Avant d'acheter un liquide de refroidissement sûr pour les systèmes de chauffage, vous devez lire les recommandations des fabricants de la chaudière et des radiateurs. Tous les types de liquide antigel ne peuvent pas être utilisés pour les radiateurs en aluminium et les chaudières à gaz.
Caractéristiques principales du caloporteur pour le chauffage
Il est possible de déterminer à l'avance le débit de liquide de refroidissement dans le système de chauffage uniquement après avoir analysé ses paramètres techniques et opérationnels. Ils affecteront les caractéristiques de l'ensemble de l'apport de chaleur, ainsi que le fonctionnement d'autres éléments.
Étant donné que les propriétés des antigels dépendent de leur composition et de la teneur en impuretés supplémentaires, les paramètres techniques de l'eau distillée seront pris en compte. Pour l'approvisionnement en chaleur, c'est le distillat qui doit être utilisé - de l'eau entièrement purifiée. En comparant les liquides de refroidissement pour les systèmes de chauffage, il peut être déterminé que le fluide en circulation contient un grand nombre de composants tiers. Ils affectent négativement le fonctionnement du système. Après utilisation pendant la saison, une couche de tartre se forme sur les surfaces internes des tuyaux et des radiateurs.
Pour déterminer la température maximale du liquide de refroidissement dans le système de chauffage, il convient de prêter attention non seulement à ses propriétés, mais également aux restrictions sur le fonctionnement des tuyaux et des radiateurs. Ils ne devraient pas être affectés par une exposition accrue à la chaleur.
Considérez les caractéristiques les plus importantes de l'eau comme liquide de refroidissement pour les radiateurs de chauffage en aluminium:
- Capacité thermique - 4,2 kJ / kg * C;
- Masse volumique. À une température moyenne de + 4 ° C, il est de 1000 kg / m³. Cependant, pendant le chauffage, la gravité spécifique commence à diminuer. En atteignant + 90 ° С, il sera égal à 965 kg / m³;
- Température d'ébullition. Dans un système de chauffage ouvert, l'eau bout à une température de + 100 ° C. Cependant, si vous augmentez la pression dans l'apport de chaleur à 2,75 atm. - la température maximale du caloporteur dans le système d'alimentation en chaleur peut être de + 130 ° С.
Un paramètre important dans le fonctionnement de l'apport de chaleur est la vitesse optimale du liquide de refroidissement dans le système de chauffage. Cela dépend directement du diamètre des pipelines. La valeur minimale doit être de 0,2 à 0,3 m / s. La vitesse maximale n'est limitée par rien. Il est important que le système maintienne la température optimale du liquide de refroidissement dans le chauffage tout au long du circuit et qu'il n'y ait pas de bruits étrangers.
Cependant, les professionnels préfèrent être guidés par les terriers de l'ancien SNiP de 1962. Il indique les valeurs maximales de la vitesse de refroidissement optimale dans le système d'alimentation en chaleur.
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Diamètre du tuyau mm |
Vitesse maximale de l'eau, m / s |
|
25 |
0,8 |
|
32 |
1 |
|
40 et plus |
1,5 |
Le dépassement de ces valeurs affectera le débit du liquide de refroidissement dans le système de chauffage. Cela peut entraîner une augmentation de la résistance hydraulique et un déclenchement «faux» de la soupape de sécurité de vidange. Il convient de rappeler que tous les paramètres du caloporteur du système d'alimentation en chaleur doivent être pré-calculés. Il en va de même pour la température optimale du liquide de refroidissement dans le système d'alimentation en chaleur. Si vous concevez un réseau à basse température - vous ne pouvez pas donner cette valeur de paramètre. Pour les circuits classiques, la valeur maximale de chauffage du fluide caloporteur dépend directement de la pression et des restrictions sur les tuyaux et les radiateurs.
Pour le bon choix, le liquide de refroidissement pour les systèmes de chauffage précompile le programme de température du système. Les valeurs maximales et minimales de chauffage de l'eau ne doivent pas être inférieures à 0 ° С et supérieures à + 100 ° С
Calcul du volume de liquide de refroidissement en chauffage
Avant de remplir le système de liquide de refroidissement, il est nécessaire de calculer correctement son volume. Cela dépend directement du schéma d'alimentation en chaleur, du nombre de composants et de leurs caractéristiques générales. Ils affectent la quantité de liquide de refroidissement dans le système de chauffage.
Tout d'abord, les paramètres de la ligne d'alimentation sont analysés. Le matériau de sa fabrication est d'une grande importance. Pour calculer le volume de liquide de refroidissement dans le système de chauffage, vous devez connaître le diamètre intérieur du tuyau. Selon les normes modernes, l'article de canalisations en acier donne la taille intérieure de la section, et pour le plastique a adopté l'extérieur. Par conséquent, dans ce dernier cas, il est nécessaire de soustraire deux épaisseurs de paroi.
Afin de calculer indépendamment le volume de liquide de refroidissement dans le système de chauffage, vous n'avez pas besoin de faire de calculs. Il suffit d'utiliser les données du tableau ci-dessous. Avec son aide, vous pouvez calculer la quantité de liquide de refroidissement dans le système d'alimentation en chaleur.
|
Diamètre mm |
Volume caloporteur (l) en 1 m.p. tuyaux, selon le matériau de fabrication |
||
|
Acier |
Polypropylène |
Métal-plastique |
|
|
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 |
Ayant cette information, il suffit de déterminer la longueur des tuyaux d'un certain diamètre selon le schéma d'alimentation en chaleur et de multiplier la valeur résultante par un volume de 1 mp De cette façon, le volume de liquide de refroidissement dans le système d'alimentation en chaleur est calculé, mais uniquement dans les tuyaux.
Mais en plus des lignes d'alimentation dans le circuit de chauffage, il y a des radiateurs et des batteries. Ils affectent également le volume de liquide de refroidissement dans le système d'alimentation en chaleur. Chaque fabricant indique la capacité exacte du radiateur.Par conséquent, l'option de calcul optimale consiste à étudier le passeport de la batterie et à déterminer la quantité de liquide de refroidissement requise pour l'apport de chaleur.
Si cela n'est pas possible pour plusieurs raisons, vous pouvez utiliser des nombres approximatifs. Il convient de noter qu'avec un grand nombre de batteries, l'erreur de calcul augmentera. Par conséquent, pour calculer avec précision la quantité de liquide de refroidissement dans le système d'alimentation en chaleur, il est recommandé de connaître les caractéristiques du passeport de la batterie. Cela peut être fait sur le site Web du fabricant dans la section des informations techniques.
Le tableau indique le volume moyen de liquide de refroidissement pour une section des radiateurs de chauffage en aluminium, bimétalliques et en fonte.
|
Type de radiateur |
Entraxe mm |
||
|
300 |
350 |
500 |
|
| Aluminium |
– |
0,36 |
0,44 |
| Bimétallique |
– |
0,16 |
0,2 |
| Fonte |
1,1 |
– |
1,45 |
Ces chiffres doivent être multipliés par le nombre total de sections du système de chauffage. Ensuite, le volume d'eau calculé dans les tuyaux doit être ajouté aux données obtenues et la quantité totale de liquide de refroidissement dans le système de chauffage peut être déterminée.
Cependant, il convient de rappeler que lors de la comparaison des liquides de refroidissement pour les systèmes d'alimentation en chaleur, il a été noté que de temps en temps le volume peut diminuer pour des raisons objectives. Par conséquent, pour maintenir le fonctionnement du système, un liquide de refroidissement doit y être ajouté périodiquement.
Pour un calcul précis du calcul du volume d'eau dans le système de chauffage, il est nécessaire de prendre en compte la capacité de l'échangeur de chaleur de la chaudière. Pour les modèles à combustible solide, ce chiffre peut être de plusieurs dizaines de litres. Dans le gaz, il est légèrement inférieur.
Façons de remplir le système de chauffage avec du liquide de refroidissement
Après avoir décidé du type de liquide de refroidissement et calculé son volume de chauffage, il reste à résoudre son seul problème - comment ajouter de l'eau au système. Il s'agit d'un point important dans la conception de l'approvisionnement en chaleur, car lorsque le niveau d'eau critique est atteint, l'échangeur de chaleur de la chaudière et les radiateurs peuvent tomber en panne.
Pour un système de chauffage ouvert, de l'eau peut être ajoutée via un vase d'expansion situé au point le plus élevé du système.
Pour ce faire, il est nécessaire de tracer la ligne d'alimentation et de la connecter à la structure du réservoir. Lors de la réduction du volume de liquide de refroidissement, il suffit d'activer l'alimentation d'une nouvelle portion d'eau pour compléter le système.
Le remplissage d'un système fermé s'effectue selon un autre schéma. Il doit comprendre une unité de maquillage. Ce composant est situé sur le tuyau de retour, devant le vase d'expansion et la pompe de circulation. Les composants d'approvisionnement comprennent les composants suivants:
- Vannes d'arrêt installées sur le tuyau de dérivation connecté;
- Clapet anti-retour, empêchant le changement de sens d'écoulement du liquide de refroidissement;
- Passoire
Pour automatiser le fonctionnement de l'unité, un servomoteur peut être installé sur la grue. Il se connecte à un capteur de pression. Avec une baisse de pression, le servomoteur ouvre le robinet et ajoute ainsi du liquide de refroidissement au système.
La vidéo décrit les options pour choisir un liquide de refroidissement pour le système de chauffage:
