Nosač topline za sustave grijanja: namjena, svojstva, sorti

Nosač topline za sustav grijanja je sredstvo prijenosa energije od mjesta njene generacije do grijalice. Govorimo o sustavima za grijanje vode, pa ćemo razmotriti tek tekućine. U članku ćete pročitati o značajkama korištenja različitih tipova rashladnih sredstava za grijanje.

Nosač topline u sustavima grijanja zgrada

imenovanje

Rashladna tekućina za grijanje je neophodan element, bez kojeg je u načelu nemoguće rad sustava.

Prije toga, osoba je koristila izravnu metodu grijanja zbog otvorenog plamena: u stanu se nalazilo kamin u kojem je spaljena drva za ogrjev. S vremenom je civilizacija uklonila takvu metodu kao opasnu i neugodnu, a ognjište se preselilo u kotlovnicu, a sam kotao nalazio se u zasebnoj sobi kod kuće ili izvana.

Međutim, takvo preustrojavanje zahtijevalo je izum metode prijenosa topline na daljinu, a ovdje vidimo pojavu takve stvari kao rashladnu tekućinu: tvar koja može pohraniti toplinsku energiju za transport od kotlovnice do krajnjeg korisnika. Prva rashladna tekućina koju je čovjek koristio bio je zrak.

S vremenom su poboljšani sustavi grijanja prostora, a na kraju su se pojavile i konture vode za prijenos topline. Od tada, voda je glavni tip agenta za transport toplinske energije za grijanje stambenih i javnih objekata.

Danas je raspon upotrijebljenih sredstava proširen, ali kod kućanskih sustava najčešća je voda. U lokalnim i autonomnim mrežama često se koriste smjese koje se sastoje od vode, antifriza i kompleksa aditiva koji smanjuju korozivnost medija.

Obratite pažnju! Nosač topline je najvažniji element grijanja, čija svojstva ovise o mnogim odreñujućim parametrima. Stoga, izbor nositelja topline treba uzeti ozbiljno i odgovorno što je više moguće.

Osnovni parametri i zahtjevi

Kako bi se bolje razumjeli zahtjevi koje nositelj topline mora ispuniti, razmotrite njegov puni radni ciklus:

• Nosač topline za grijanje ulijeva se u sustav, koji se sastoji od izmjenjivača topline kotla, dovodne cijevi, radijatora, ekspanzijskog spremnika i povratne cijevi;
• Spaljivanje goriva ili grijača zagrijava vodu u izmjenjivaču topline, i počinje prirodni ili prisilni cirkulaciju oko konture;
• Budući da je sustav zatvoren, novi dio tvari odmah ulazi na mjesto tekućine koja je napustila izmjenjivač topline., koji se također zagrijava i ulazi u cjevovod;
• Voda je pipala u radijatore, gdje toplinski agent daje energiju u okoliš zbog prijenosa topline, zračenja i konvekcije;
• Kroz povratni vod, hlađena tekućina se vraća u izmjenjivač topline i postupak se ponavlja.;
• Za kompenziranje toplinskih ekspanzija koristi se ekspanzijski spremnik za sustave grijanja. otvorenog ili zatvorenog tipa.

Očito je da je karakterističan za prijenosnik energije takav pokazatelj kao sposobnost akumuliranja toplote važna. Ako nacrtamo analogiju s promjenom motora, to će biti nosivost stroja, au našem slučaju taj se parametar naziva toplinski kapacitet.

Nećemo ući u analizu raznih tekućina, ali imajte na umu da se voda razlikuje od najvišeg toplinskog kapaciteta svih tekućina (ne računajući taline).

Međutim, parametri nositelja topline u sustavu grijanja nisu ograničeni toplinskom snagom, iako je to vrlo važan pokazatelj. Takve karakteristike kao i temperaturna fazna prijelaza iz jednog agregatnog stanja u drugu, to jest vrelište i točku smrzavanja također imaju jak učinak na zagrijavanje.

Obratite pažnju! Voda je praktički idealna za grijanje stambenih i javnih zgrada, pod uvjetom da se tijekom hladne sezone stalno zagrijava. Međutim, za autonomne sustave koji djeluju u kratkom periodičnom načinu rada, zamrzavanje vode je ispunjeno rupture cijevi i kvara sustava.

Nadalje, treba imati na umu da tekućine pokazuju ovo ponašanje u uvjetima pada temperature:

• s povećanjem temperature, oni se šire;
• i kad padnu, uske su;
• ali kada padne ispod točke prijelaza na kristalnu fazu, volumen počinje rasti ponovno, a voda ovdje pokazuje abnormalno veliku ekspanziju - do 9%.

To ga čini nemogućim i opasnim za cijevi da koriste vodu u uvjetima mogućeg zamrzavanja, jedino spasenje je ispuštanje rashladne tekućine, što je ispunjeno povećanom korozijom zidova.

Maksimalna temperatura ograničena je normama požara i traumatske sigurnosti, tako da nema smisla zagrijavati rashladnu tekućinu iznad 95 - 110 stupnjeva. U tom smislu, voda nam odgovara, ali kako bi se izbjeglo vrenje, taj se pokazatelj ponekad povećava dodavanjem različitih nečistoća.

Drugi važan parametar je viskoznost i površinska napetost tekućine. Budući da je naš sustav zatvorena petlja sa međusobno povezanim tlačnim posudama, moramo uzeti u obzir hidrauličke zakone i procese. Da bi se osigurala normalna cirkulacija agensa pri određenoj brzini, potrebno je prevladati hidrauličku otpornost cjevovoda, koja je izravno proporcionalna viskoznosti.

Obratite pažnju! Što je niža viskoznost, to je lakše da crpka pomiče rashladno sredstvo oko konture. To izravno utječe na učinkovitost sustava i troškove energije crpke.

U pravilu, viskoznost je ograničena takvim parametrom kao brzina rashladnog sredstva u sustavu grijanja. Ne smije biti manji od 0,2 - 0,3 m / s.

Velika većina cijevi izrađena je od valjanog čelika, stoga je važno uzeti u obzir tekući pokazatelj kao korozivnost i krutost.

Sama voda nije opasni medij, ali u prisutnosti kisika i raznih nečistoća može uzrokovati znatnu štetu materijalu zidova krvnih žila. Taj je problem riješen skupom mjera, koji se naziva voda.

Količina rashladne tekućine u sustavu grijanja određena je izračunima. Pojednostavljeni proračun rashladne tekućine u sustavu grijanja izgleda ovako: volumen kotla + volumen toplinskih uređaja + volumen vode u cijevima + količina tekućine u ekspanzijskom spremniku.

Prva dva parametra određena su putovnicom proizvoda, količina tvari u spremniku ne ovisi o nama, a obujam plinovoda izračunava se formulom:

V = A * R * * L * 1000, gdje:

• ? = 3.14;
• R je polumjer cijevi u metrima;
• L je duljina cjevovoda.

Konačno, ne možemo zanemariti činjenicu da je sustav grijanja položen u stambenim i javnim zgradama, gdje su ljudi stalno. To znači da nositelj topline mora biti prihvatljiv s gledišta požara, toksikološke i kemijske sigurnosti.

Dakle, sažeti sve što je rečeno.

Rashladno sredstvo mora zadovoljavati sljedeće uvjete:

1. Imaju visoki toplinski kapacitet i toplinsku vodljivost;
2. Imati prihvatljiv temperaturni raspon tekuće faze;
3. Niska viskoznost s dovoljnom površinskom napetosti;
4. Posjeduje nisku korozivnost i inertnost kemijske tvari;
5. Tekućina mora biti sigurna za ljude kao nezapaljiva i netoksična.

Obratite pažnju! Strogi zahtjevi za sastavom i svojstvima rashladnog sredstva ograničavaju popis najčešće korištenih tvari: u pravilu to je destilirana / voda iz slavine ili voda s dodatkom antifriza i aditiva.

vrsta

voda

Voda je jedna od najčešće korištenih tipova tekućina za prijenos topline za sustave grijanja. To je zbog izuzetno rasprostranjenog, pristupačnog i jeftinog.

Ali to nisu sve prednosti:

• Voda ima najveći toplinski kapacitet i dovoljno visoku toplinsku vodljivost;
• Tekućina vode može se pripisati supstancijama s niskom viskoznošću;
• Tvar je apsolutno sigurna za ljude i okoliš;
• Tekuća faza je u prihvatljivom temperaturnom rasponu;
• Korozivna aktivnost pročišćene vode je prilično niska;
• Ne gori, ne eksplodira, ne ulazi u opasne reakcije.

Obratite pažnju! Destilirana i demineralizirana voda može se nazvati idealnim rashladnim sredstvom, ali postoji niz nedostataka koji nas prisiljava da tražimo načine kako optimizirati svojstva ove tvari.

Glavni nedostatak vode je njegova sposobnost zamrzavanja na negativnim temperaturama s oštrom ekspanzijom, zbog čega se plovila sustava puknu. To znači da grijanje treba raditi glatko zimi, što nije uvijek prihvatljivo.

Druga svojstva vode je mogućnost otapanja većine kemijskih spojeva, naročito soli i minerala. Kao rezultat toga, kada se temperatura mijenja, ovi se spojevi taložu i deponiraju u obliku plaka na stjenkama cijevi, sužavajući njihovo odstranjivanje i smanjujući toplinsku vodljivost zidova nekoliko puta.

Obratite pažnju! Za borbu protiv nedostataka, voda se miješa s raznim tvarima - antifriz, aditivi, aditivi. Možete to učiniti sami ili možete kupiti gotov proizvod.

antifriz

Antifriz je antifriz rashladna tekućina s paketom antikorozivnih i upijajućih aditiva. Najčešći i dostupni kompleks temeljen na etilen glikolu.

Dodavanje glikola značajno snižava temperaturu kristalizacije smjese, a raspon tekuće faze se širi do vrijednosti od -30 do + 130 stupnjeva. Istodobno, čak i kod zamrzavanja, povećanje volumena ne prelazi 1,5%, što je sigurno za strukturne materijale.

Korištenje antifriza smanjuje stopu korozije metala dva reda veličine ili više, ali postoji neka toksičnost etilen glikola. Moderniji i manje toksični su propilen glikol, čija fizička svojstva su slična etilen glikolu, ali je cijena ove tvari dvostruko veća.

Druga sigurna komponenta antifriza je glicerin. Korištenje glicerina hrane je apsolutno sigurno za ljude i materijale u sustavu grijanja.

Nedostaci antifriza uključuju njihovu veću viskoznost i nižu površinsku napetost. To nameće posebne zahtjeve za kružne pumpe, ventile, brtve i druge elemente sustava.

Najkvalitetniji proizvodi proizvode tvrtke poput Clariant, Arteco, BASF, DOW Chemical.

Obratite pažnju! Da biste razumjeli kako odabrati rashladno sredstvo, potrebno je odrediti način rada grijanja u zimskom vremenu: voda je pogodna za stalni rad, a za sobe s povremenim korištenjem (vikendice, vikendice, pansioni itd.), Antifriz bolje odgovara.

zaključak

Mnogi parametri sustava grijanja ovise o izboru nosača topline, stoga treba odabrati u fazi projektiranja. Najčešće korištena slavina ili destilirana voda, kao i antifriz s dodatnim paketom. Videozapis će vam pomoći da ne pogriješite pri odabiru rashladnog sredstva.