El funcionament eficaç d’un sistema de calefacció d’aigua només és possible amb l’opció adequada del refrigerant. Abans de crear un projecte de subministrament de calor, cal determinar amb antelació el seu tipus, conèixer les principals característiques tècniques i operatives. Hi ha certs paràmetres específics del portador de calor del sistema de calefacció: temperatura, volum d’expansió tèrmica, viscositat.
Funcions del refrigerant al sistema de calefacció
Com triar el fluid de transferència de calor adequat per escalfar? Per fer-ho, determineu el seu propòsit per als sistemes de subministrament de calor. El càlcul de les seves característiques s’inclou en el disseny. Per tant, cal conèixer les característiques funcionals de l’aigua o anticongelant en la calefacció.
La tasca principal que hauria de realitzar un refrigerant segur per als sistemes de calefacció és la transferència d’energia tèrmica de la caldera a les bateries i radiadors.
En calefacció autònoma, aquest procés es realitza mitjançant un element de calefacció, que eleva la temperatura del refrigerant fins al nivell requerit. A continuació, l’expansió de temperatura i el funcionament de la bomba de circulació creen la velocitat adequada de l’aigua calenta per al seu transport als radiadors del sistema.
Abans de calcular el volum de refrigerant al sistema de calefacció, es recomana familiaritzar-se amb les funcions secundàries:
- Protecció parcial contra la corrosió d’elements d’acer. Això es produirà només amb un contingut mínim d’oxigen a l’aigua i sense espumar. S’ha observat que en una calefacció sense combustible, l’oxidació és molt més ràpida;
- Refrigerador de la bomba de circulació. El model de bomba més comú té l'anomenat "rotor humit". Fins i tot si s’arriba a la temperatura màxima del refrigerant al sistema de calefacció, encara es reduirà el nivell de calefacció de la unitat d’energia de la bomba.
Aquestes funcions es veuen afectades pels paràmetres del medi de calefacció. Per tant, a l’hora d’escollir, heu d’estudiar detingudament les característiques de l’aigua o l’antigel congelant. En cas contrari, els paràmetres de subministrament de calor no coincidiran amb els calculats, cosa que comportarà una emergència.
Tot i que s’inunda l’aigua simple al sistema de calefacció, no es pot utilitzar per al subministrament d’aigua calenta a casa. Durant el funcionament, canvia el contingut i els paràmetres del medi refrigerador
Tipus de portador de calor per escalfar
Com a fluid circulant, podeu utilitzar aigua i alguns tipus d’antigel. Això no afecta la quantitat de refrigerant al sistema de calefacció, però afecta els requisits de transferència de calor, velocitat i seguretat del sistema.
Per identificar l’opció més acceptable, és necessària una comparació dels refrigerants per als sistemes de calefacció. Molt sovint s’utilitza aigua ordinària. Això es deu al seu cost assequible, bons indicadors de capacitat i densitat de calor. Quan la caldera deixa de funcionar, encara pot acumular una estona la calor rebuda per transferir la seva superfície a les bateries. En aquest cas, el volum de refrigerant al sistema de calefacció continuarà sent el mateix.
No obstant això, malgrat les seves propietats positives, l’aigua presenta diversos inconvenients:
- Es congela. Quan s’exposa a temperatures negatives, es produeix la cristal·lització i l’augment del volum. Això és el que causa danys a les canonades i radiadors.Per tant, cal mantenir la temperatura òptima del refrigerant al sistema de calefacció;
- Contingut d’impuresa. Això s'aplica a l'aigua ordinària. Sovint, això és precisament el que fa que aparegui escala a les bateries, radiadors i intercanviadors de calor de la caldera. Els experts recomanen l’ús de líquids destil·lats, en què el percentatge d’alcali, sals i metalls sigui mínim;
- Amb un alt contingut en oxigen, provoca un procés d'oxidació.. Això és més comú en sistemes de calefacció oberts. Però fins i tot en circuits tancats de calefacció, amb el pas del temps, el% del contingut d’oxigen a l’aigua pot augmentar.
Al mateix temps, es pot utilitzar aigua com a refrigerant per a radiadors de calefacció d'alumini. Amb la composició del líquid i la quantitat mínima d’oxigen, no hi haurà processos destructius.
Si les condicions de funcionament del sistema de calefacció impliquen la possibilitat d’exposar-se a temperatures negatives, s’ha d’utilitzar un tipus diferent de fluid circulant. Com triar un refrigerant per als sistemes de calefacció en aquest cas i quins criteris s’han de seguir?
Un dels paràmetres determinants és la temperatura de congelació. Per als anticongelants, pot ser de -20 ° C a -60 ° C. Això permet operar el subministrament de calor fins i tot a temperatures baixes sense provocar avaries.
Tot i això, els anticongelants tenen una densitat superior a l’aigua: la velocitat òptima del refrigerant en el sistema de calefacció només es pot aconseguir amb la instal·lació d’una potent bomba de circulació.
Els tipus següents d’agents anticongelants estan disponibles segons la composició i els components:
- Glicol etilè. Es caracteritza per ser de baix cost, però extremadament tòxic. No recomanable per a la calefacció autònoma d’una casa privada;
- Propilenglicol. És completament segur per a la salut humana. Té un coeficient de conductivitat tèrmic pitjor que un líquid basat en etilenglicol. Té un cost elevat;
- Antigel a base de glicerina. És ell qui sol triar-se com a fluid de transferència de calor per escalfar. El preu és molt inferior al dels compostos de propilenglicol, no tòxics, té una bona capacitat de calor.
Heu de saber que serà més difícil calcular la quantitat de refrigerant que hi ha al sistema de calefacció per anticongelants. Això es deu a la seva espuma al assolir la temperatura màxima. Per minimitzar aquest fenomen, els fabricants afegeixen inhibidors especials i additius a la composició del líquid.
Abans de comprar un refrigerant segur per als sistemes de calefacció, heu de llegir les recomanacions dels fabricants de la caldera i radiadors. No tots els tipus de líquid anticongelant es poden utilitzar per a radiadors d’alumini i calderes de gas.
Principals característiques del transportador de calor per escalfar
És possible determinar amb antelació el cabal de refrigeració del sistema de calefacció només després d’analitzar els seus paràmetres tècnics i operatius. Afectaran les característiques de tot el subministrament de calor, així com afectaran el funcionament d’altres elements.
Atès que les propietats dels anticongelants depenen de la seva composició i del contingut d’impureses addicionals, es tindran en compte els paràmetres tècnics per a l’aigua destil·lada. Per al subministrament de calor, s’ha de fer servir el destil·lat: aigua completament depurada. Si es comparen refrigerants per als sistemes de calefacció, es pot determinar que el fluid que flueix conté un gran nombre de components de tercers. Afecten negativament el funcionament del sistema. Després de l’ús durant la temporada, es forma una capa d’escala a les superfícies interiors de les canonades i radiadors.
Per determinar la temperatura màxima del refrigerant al sistema de calefacció, s'ha de prestar atenció no només a les seves propietats, sinó també a les restriccions en el funcionament de canonades i radiadors. No s’han de veure afectats per l’exposició a la calor.
Considereu les característiques més significatives de l’aigua com a refrigerant per a radiadors de calefacció d’alumini:
- Capacitat de calor - 4,2 kJ / kg * C;
- Densitat de massa. A una temperatura mitjana de + 4 ° C és de 1000 kg / m³. No obstant això, durant la calefacció, la gravetat específica comença a disminuir. En arribar a + 90 ° С serà igual a 965 kg / m³;
- Temperatura d'ebullició. En un sistema de calefacció obert, l’aigua bull a una temperatura de + 100 ºC. Tanmateix, si augmenteu la pressió en l’alimentació de calor a 2,75 atm. - la temperatura màxima del portador de calor en el sistema d’alimentació de calor pot ser de + 130 ° С.
Un paràmetre important en el funcionament del subministrament de calor és la velocitat òptima del refrigerant al sistema de calefacció. Depèn directament del diàmetre de les canonades. El valor mínim hauria de ser 0,2-0,3 m / s. La velocitat màxima no està limitada per res. És important que el sistema mantingui la temperatura òptima del refrigerant en la calefacció a tot el circuit i que no hi hagi sorolls estranys.
Tanmateix, els professionals prefereixen guiar-se pels soterrats de l’antic SNiP de 1962. Indica els valors màxims de la velocitat òptima del refrigerant en el sistema d’alimentació de calor.
|
Diàmetre del tub mm |
Velocitat màxima de l’aigua, m / s |
|
25 |
0,8 |
|
32 |
1 |
|
40 i més |
1,5 |
La superació d'aquests valors afectarà el cabal del refrigerant al sistema de calefacció. Això pot provocar un augment de la resistència hidràulica i un desencadenament "fals" de la vàlvula de seguretat de desguàs. Cal recordar que tots els paràmetres del portador de calor del sistema d’alimentació de calor s’han de calcular prèviament. El mateix s'aplica a la temperatura òptima del refrigerant al sistema d'abastament tèrmic. Si esteu dissenyant una xarxa de baixa temperatura, no podeu donar aquest valor al paràmetre. En els circuits clàssics, el valor màxim de calefacció del fluid circulant depèn directament de la pressió i restriccions de les canonades i radiadors.
Per a una elecció correcta, el refrigerant per als sistemes de calefacció precompila el calendari de temperatura del sistema. Els valors màxims i mínims de la calefacció per aigua no han de ser inferiors a 0 ° С i superiors a + 100 ° С
Càlcul del volum de refrigerant en calefacció
Abans d’omplir el sistema amb refrigerant, cal calcular correctament el seu volum. Depèn directament del règim de subministrament de calor, del nombre de components i de les seves característiques generals. Afecten la quantitat de refrigerant al sistema de calefacció.
Primer s’analitzen els paràmetres de la línia de subministrament. De gran importància és el material de la seva fabricació. Per calcular el volum de refrigerant al sistema de calefacció, cal conèixer el diàmetre interior de la canonada. Segons les normes modernes, l’article de les canonades d’acer dóna la mida interna de la secció, i per al plàstic s’adopta l’exterior. Per tant, en aquest darrer cas, cal restar dos gruixos de paret.
Per no calcular independentment el volum de refrigerant al sistema de calefacció, no cal fer càlculs. N’hi ha prou amb fer servir les dades de la taula següent. Amb la seva ajuda, podeu calcular la quantitat de refrigerant al sistema d’alimentació tèrmica.
|
Diàmetre mm |
Volum de portador de calor (l) en 1 m.p. canonades, segons el material de fabricació |
||
|
Acer |
Polipropilè |
Metall-plàstic |
|
|
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 |
Tenint aquesta informació, n’hi ha prou per determinar la longitud de les canonades d’un diàmetre determinat segons l’esquema d’alimentació de calor i multiplicar el valor resultant per un volum d’1 mp D’aquesta manera, es calcula el volum de refrigerant al sistema d’alimentació de calor, però només en canonades.
Però, a més de les línies de subministrament al circuit de calefacció, hi ha radiadors i bateries. També afecten el volum de refrigerant al sistema d’abastament de calor. Cada fabricant indica la capacitat exacta del calefactor.Per tant, l’opció de càlcul òptima és estudiar el passaport de la bateria i determinar la quantitat de líquid refrigerant necessari per al subministrament de calor.
Si no és possible per diverses raons, podeu utilitzar números aproximats. Val la pena assenyalar que amb un gran nombre de piles augmentarà l’error de càlcul. Per tant, per calcular amb precisió la quantitat de refrigerant al sistema d’alimentació tèrmica, es recomana esbrinar les característiques del passaport de la bateria. Això es pot fer al lloc web del fabricant a la secció d'informació tècnica.
La taula mostra el volum mitjà de refrigerant d'una secció en radiadors de calefacció d'alumini, bimetàlics i de fosa.
|
Tipus de radiador |
Distància central mm |
||
|
300 |
350 |
500 |
|
| Alumini |
– |
0,36 |
0,44 |
| Bimetàlica |
– |
0,16 |
0,2 |
| Ferro colat |
1,1 |
– |
1,45 |
Aquestes xifres s’han de multiplicar pel nombre total de seccions del sistema de calefacció. A continuació, s’hauria d’afegir el volum d’aigua ja calculat a les canonades a les dades obtingudes i es pot determinar la quantitat total de refrigerant al sistema de calefacció.
Tot i això, cal recordar que quan es comparen refrigerants per als sistemes d’alimentació de calor, es va notar que, de tant en tant, el volum pot disminuir per raons objectives. Per tant, per mantenir l'operativitat del sistema, cal afegir-hi periòdicament un refrigerant.
Per calcular amb precisió el volum de càlcul d’aigua del sistema de calefacció, cal tenir en compte la capacitat de l’intercanviador de calor de la caldera. Per als models de combustible sòlid, aquesta xifra pot ser de diverses desenes de litres. En el gas, és lleugerament inferior.
Formes d’omplir el sistema de calefacció amb refrigerant
Una vegada decidit el tipus de refrigerant i calculat el seu volum de calefacció, queda resoldre el seu únic problema: com afegir aigua al sistema. Aquest és un punt important en el disseny del subministrament de calor, ja que quan s'assoleix el nivell crític d'aigua, l'intercanviador de calor i els radiadors de la caldera poden fallar.
Per a un sistema de calefacció obert, es pot afegir aigua a través d’un dipòsit d’expansió situat al punt més alt del sistema.
Per fer-ho, és necessari traçar la línia de subministrament i connectar-la a l'estructura del tanc. Quan reduïu el volum de refrigerant, n’hi ha prou d’encendre el subministrament d’una nova porció d’aigua per complementar el sistema.
L’ompliment d’un sistema tancat es realitza segons un altre esquema. Ha d'incloure una unitat de maquillatge. Aquest component es troba situat al tub de retorn, davant del dipòsit d'expansió i la bomba de circulació. Els components de subministrament inclouen els components següents:
- Vàlvules de tancament instal·lades al tub de branca connectat;
- Vàlvula antiretorn, evitant el canvi en la direcció del flux del refrigerant;
- Colador
Per automatitzar el funcionament de la unitat, es pot instal·lar un mecanisme servo a la grua. Es connecta a un sensor de pressió. Amb una disminució de la pressió, el mecanisme servo obre l'aixeta i, per tant, afegeix refrigerant al sistema.
El vídeo descriu les opcions per triar un refrigerant per al sistema de calefacció:
