Účinná prevádzka systému ohrevu vody je možná iba so správnym výberom chladiacej kvapaliny. Pred vytvorením projektu dodávky tepla je potrebné vopred určiť jeho typ, zistiť hlavné technické a prevádzkové vlastnosti. Pre nosič tepla vykurovacieho systému existujú určité parametre: teplota, objem tepelnej rozťažnosti, viskozita.
Funkcia chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme
Ako zvoliť správny zdroj tepla na vykurovanie? Na tento účel určte jeho účel pre systémy dodávky tepla. Výpočet jeho charakteristík je zahrnutý v návrhu. Preto je potrebné poznať funkčné vlastnosti vody alebo nemrznúcej zmesi pri zahrievaní.
Hlavnou úlohou, ktorú musí bezpečné chladiace médium pre vykurovacie systémy plniť, je prenos tepelnej energie z kotla na batérie a radiátory.
Pri autonómnom zahrievaní sa tento proces uskutočňuje pomocou ohrievacieho prvku, ktorý zvyšuje teplotu chladiacej kvapaliny na požadovanú úroveň. Potom teplotná expanzia a prevádzka obehového čerpadla vytvárajú správnu rýchlosť horúcej vody na jej transport do radiátorov systému.
Pred výpočtom objemu chladiva vo vykurovacom systéme sa odporúča oboznámiť sa s jeho sekundárnymi funkciami:
- Čiastočná ochrana oceľových prvkov proti korózii, K tomu dôjde iba pri minimálnom obsahu kyslíka vo vode a bez spenenia. Bolo pozorované, že pri nenaplnenom zahrievaní je hrdzavenie oveľa rýchlejšie;
- Chladič obehového čerpadla, Najbežnejší model čerpadla má takzvaný „mokrý rotor“. Aj keď sa dosiahne maximálna teplota chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme, stále sa zníži úroveň vykurovania výkonovej jednotky čerpadla.
Tieto funkcie sú ovplyvňované parametrami vykurovacieho média. Preto by ste pri výbere mali starostlivo preštudovať vlastnosti vody alebo nemrznúcej zmesi. V opačnom prípade sa skutočné parametre dodávky tepla nezhodujú s vypočítanými, čo bude viesť k mimoriadnej udalosti.
Aj keď je vo vykurovacom systéme zaplavená jednoduchá voda, nemôže sa použiť na zásobovanie teplou vodou doma. Počas prevádzky sa mení obsah a parametre chladiacej zmesi vykurovacieho média
Druhy nosiča tepla na vykurovanie
Ako cirkulujúcu tekutinu môžete použiť vodu a niektoré typy nemrznúcej zmesi. Toto nemá vplyv na množstvo chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme, ale ovplyvňuje to prenos tepla, rýchlosť jazdy a požiadavky na bezpečnosť systému.
Na identifikáciu najprijateľnejšej možnosti je potrebné porovnanie chladív pre vykurovacie systémy. Najčastejšie sa používa obyčajná voda. Je to kvôli dostupným nákladom, dobrým ukazovateľom tepelnej kapacity a hustoty. Keď kotol prestane pracovať, môže ešte chvíľu akumulovať prijaté teplo, aby preniesol svoj povrch na batérie. V takom prípade zostane objem chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme rovnaký.
Napriek svojim pozitívnym vlastnostiam má však voda niekoľko nevýhod:
- zamrzne, Pri vystavení negatívnym teplotám dochádza ku kryštalizácii a zvýšeniu objemu. To spôsobuje poškodenie potrubí a radiátorov.Preto sa musí udržiavať optimálna teplota chladiva vo vykurovacom systéme;
- Obsah nečistôt, Platí to pre obyčajnú vodu. To je presne to, čo spôsobuje, že sa na batériách, radiátoroch a výmenníku tepla kotla objaví vodný kameň. Odborníci odporúčajú používať destilované kvapaliny, v ktorých je percentuálny podiel alkálií, solí a kovov minimálny;
- S vysokým obsahom kyslíka vyvoláva proces hrdzavenia., Toto je bežnejšie pre otvorené vykurovacie systémy. Ale aj v uzavretých vykurovacích okruhoch sa časom môže zvýšiť obsah kyslíka vo vode.
Zároveň môže byť voda použitá ako chladivo pre hliníkové vykurovacie telesá. V závislosti na zložení kvapaliny a minimálnom množstve kyslíka v nej nedôjde k deštrukčným procesom.
Ak z prevádzkových podmienok vykurovacieho systému vyplýva možnosť vystavenia negatívnym teplotám, mala by sa použiť iná cirkulačná kvapalina. Ako zvoliť chladiace médium pre vykurovacie systémy v tomto prípade a aké kritériá by sa mali dodržiavať?
Jedným z určujúcich parametrov je teplota mrazu. V prípade nemrznúcich zmesí môže mať teplotu od -20 ° C do -60 ° C. To vám umožní ovládať prívod tepla aj pri nízkych teplotách bez toho, aby došlo k poruchám.
Nemrznúce zmesi však majú vyššiu hustotu ako voda - optimálnu rýchlosť chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme je v tomto prípade možné dosiahnuť iba inštaláciou výkonného obehového čerpadla.
V závislosti od zloženia a zložiek sú k dispozícii tieto typy nemrznúcich látok:
- Etylénglykol, Vyznačuje sa nízkymi nákladmi, ale mimoriadne toxickými. Neodporúča sa na autonómne vykurovanie súkromného domu;
- Propylénglykol, Je úplne bezpečné pre ľudské zdravie. Má horší koeficient tepelnej vodivosti ako kvapalina na báze etylénglykolu. Má vysoké náklady;
- Nemrznúca zmes na báze glycerínu, Je to on, kto je najčastejšie vybraný ako teplonosná tekutina na vykurovanie. Cena je omnoho nižšia ako cena netoxických zlúčenín propylénglykolu, má dobrú tepelnú kapacitu.
Musíte vedieť, že výpočet množstva chladiva vo vykurovacom systéme pre nemrznúce zmesi bude ťažší. Je to kvôli ich napeneniu pri dosiahnutí maximálnej teploty. Na minimalizáciu tohto javu výrobcovia pridávajú do zloženia kvapaliny špeciálne inhibítory a prísady.
Pred zakúpením bezpečného chladiva pre vykurovacie systémy by ste si mali prečítať odporúčania výrobcov kotlov a radiátorov. Nie všetky typy nemrznúcej kvapaliny sa môžu používať pre hliníkové radiátory a plynové kotly.
Hlavné vlastnosti nosiča tepla na vykurovanie
Prietok chladiva vo vykurovacom systéme je možné vopred určiť až po analýze jeho technických a prevádzkových parametrov. Ovplyvňujú vlastnosti celého zásobovania teplom, ako aj ovplyvňujú činnosť ostatných prvkov.
Pretože vlastnosti nemrznúcich zmesí závisia od ich zloženia a obsahu ďalších nečistôt, budú sa brať do úvahy technické parametre destilovanej vody. Na zásobovanie teplom by sa mal používať destilát - úplne vyčistená voda. Pri porovnávaní chladív pre vykurovacie systémy je možné určiť, že tečúca tekutina obsahuje veľké množstvo komponentov tretích strán. Negatívne ovplyvňujú fungovanie systému. Po použití v priebehu sezóny sa na vnútorných povrchoch rúrok a radiátorov vytvorí vrstva vodného kameňa.
Pri určovaní maximálnej teploty chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme by sa mala venovať pozornosť nielen jej vlastnostiam, ale aj obmedzeniam prevádzky rúr a radiátorov. Nemali by byť ovplyvnení zvýšenou tepelnou expozíciou.
Zohľadnite najvýznamnejšie charakteristiky vody ako chladiva pre hliníkové vykurovacie telesá:
- Tepelná kapacita - 4,2 kJ / kg * C;
- Hmotnostná hustota, Pri priemernej teplote + 4 ° C je to 1000 kg / m³. Počas zahrievania sa však špecifická hmotnosť začína znižovať. Po dosiahnutí + 90 ° С sa bude rovnať 965 kg / m3;
- Teplota varu, V otvorenom vykurovacom systéme voda vrie pri teplote + 100 ° C. Ak však zvýšite tlak v dodávke tepla na 2,75 atm. - maximálna teplota nosiča tepla v systéme dodávky tepla môže byť + 130 ° С.
Dôležitým parametrom pri prevádzke dodávky tepla je optimálna rýchlosť chladiva vo vykurovacom systéme. Priamo to závisí od priemeru potrubí. Minimálna hodnota by mala byť 0,2 - 0,3 m / s. Maximálna rýchlosť nie je ničím obmedzená. Je dôležité, aby systém udržiaval optimálnu teplotu chladiacej kvapaliny vo vyhrievaní v celom obvode a aby sa nevyskytovali žiadne vonkajšie zvuky.
Odborníci sa však radšej riadia nórami starého SNiP z roku 1962. Označujú maximálne hodnoty optimálnej rýchlosti chladiacej zmesi v systéme dodávky tepla.
|
Priemer rúry mm |
Maximálna rýchlosť vody, m / s |
|
25 |
0,8 |
|
32 |
1 |
|
40 a viac |
1,5 |
Prekročenie týchto hodnôt ovplyvní prietok chladiacej kvapaliny vo vykurovacom systéme. To môže viesť k zvýšeniu hydraulického odporu a k „nesprávnemu“ spusteniu poistného ventilu na vypustenie. Malo by sa pamätať na to, že všetky parametre nosiča tepla systému dodávky tepla musia byť vopred vypočítané. To isté platí pre optimálnu teplotu chladiacej zmesi v systéme dodávky tepla. Ak navrhujete nízkoteplotnú sieť - túto hodnotu parametra nemôžete uviesť. Pre klasické obvody maximálna hodnota ohrevu cirkulujúcej kvapaliny závisí od tlaku a obmedzení rúr a radiátorov.
Pre správnu voľbu chladiaca kvapalina pre vykurovacie systémy vopred zostaví teplotný rozvrh systému. Maximálna a minimálna hodnota ohrevu vody by nemala byť nižšia ako 0 ° C a vyššia ako + 100 ° C
Výpočet objemu chladiva pri zahrievaní
Pred naplnením systému chladiacou kvapalinou je potrebné správne vypočítať jej objem. Priamo to závisí od schémy dodávky tepla, počtu komponentov a ich celkových charakteristík. Ovplyvňujú množstvo chladiva vo vykurovacom systéme.
Najprv sa analyzujú parametre napájacieho vedenia. Veľký význam má materiál na jeho výrobu. Na výpočet objemu chladiva vo vykurovacom systéme musíte poznať vnútorný priemer potrubia. Podľa moderných noriem udáva oceľové potrubie vnútornú veľkosť prierezu a pri plastoch je vonkajšia. Preto je v druhom prípade potrebné odpočítať dve hrúbky steny.
Na nezávislý výpočet objemu chladiva vo vykurovacom systéme nemusíte robiť výpočty. Stačí použiť údaje z nižšie uvedenej tabuľky. S jeho pomocou môžete vypočítať množstvo chladiva v systéme dodávky tepla.
|
Priemer mm |
Objem tepelného nosiča (1) v 1 mp. rúry, v závislosti od materiálu výroby |
||
|
oceľ |
polypropylén |
kovový plastový |
|
|
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 základe týchto informácií stačí určiť dĺžku potrubí s určitým priemerom podľa schémy zásobovania teplom a výslednú hodnotu vynásobiť objemom 1 mp. Týmto spôsobom sa počíta objem chladiva v systéme dodávky tepla, ale iba v potrubiach.
Ale okrem napájacích vedení vo vykurovacom okruhu sú tu aj radiátory a batérie. Ovplyvňujú tiež objem chladiva v systéme dodávky tepla. Každý výrobca uvádza presnú kapacitu ohrievača.Preto je optimálnou možnosťou výpočtu študovať pas batérií a určiť množstvo potrebnej chladiacej kvapaliny na dodávku tepla.
Ak to z mnohých dôvodov nie je možné, môžete použiť približné čísla. Je potrebné poznamenať, že pri veľkom počte batérií sa chyba výpočtu zvýši. Preto sa na presné vypočítanie množstva chladiva v systéme dodávky tepla odporúča zistiť cestovné charakteristiky batérie. To je možné vykonať na webovej stránke výrobcu v časti s technickými informáciami.
V tabuľke je uvedený priemerný objem chladiva pre jednu sekciu v radiátoroch z hliníka, bimetalu a liatiny.
|
Typ radiátora |
Stredová vzdialenosť mm |
||
|
300 |
350 |
500 |
|
| hliník |
– |
0,36 |
0,44 |
| bimetalový |
– |
0,16 |
0,2 |
| Liatina |
1,1 |
– |
1,45 |
Tieto hodnoty sa musia vynásobiť celkovým počtom častí vykurovacieho systému. Potom by sa k získaným údajom mal pridať už vypočítaný objem vody v potrubiach a je možné určiť celkové množstvo chladiva vo vykurovacom systéme.
Malo by sa však pamätať na to, že pri porovnávaní chladív pre systémy dodávky tepla sa zistilo, že z objektívnych dôvodov sa čas od času môže objem znížiť. Preto by sa do systému mala pravidelne pridávať chladiaca kvapalina, aby sa zachovala funkčnosť systému.
Pre presný výpočet objemu vody vo vykurovacom systéme je potrebné zohľadniť kapacitu výmenníka tepla kotla. V prípade modelov na tuhé palivo môže byť táto hodnota niekoľko desiatok litrov. V plyne je o niečo nižšia.
Spôsoby naplnenia vykurovacieho systému chladivom
Po rozhodnutí o type chladiva a výpočte jeho objemu v kúrení zostáva vyriešiť jeho jediný problém - ako pridať vodu do systému. Toto je dôležitý bod pri navrhovaní dodávky tepla, pretože pri dosiahnutí kritickej hladiny vody môže dôjsť k zlyhaniu výmenníka tepla a radiátorov kotla.
V prípade otvoreného vykurovacieho systému sa voda môže pridávať prostredníctvom expanznej nádrže umiestnenej v najvyššom bode systému.
Na tento účel je potrebné nakresliť napájacie vedenie a pripojiť ho ku konštrukcii nádrže. Pri znižovaní objemu chladiva stačí na doplnenie systému zapnúť prívod novej dávky vody.
Plnenie uzavretého systému sa uskutočňuje podľa inej schémy. Mala by obsahovať jednotku na doplnenie. Tento komponent sa nachádza na spätnom potrubí pred expanznou nádržou a obehovým čerpadlom. Súčasti dodávky zahŕňajú tieto komponenty:
- Uzatváracie ventily inštalované na pripojenej odbočke;
- Jednosmerný ventil, ktorý zabraňuje zmene smeru toku chladiacej kvapaliny;
- cedidlo
Na automatizáciu činnosti jednotky je možné na žeriav nainštalovať servopohon. Pripája sa k tlakovému senzoru. Pri poklese tlaku servopohon otvára kohútik a tým do systému pridáva chladivo.
Video popisuje možnosti výberu chladiva pre vykurovací systém:
