Effektiv drift af et vandvarmesystem er kun muligt med det rigtige valg af kølevæske. Før der oprettes et varmeforsyningsprojekt, er det nødvendigt at bestemme dens type på forhånd, finde ud af de vigtigste tekniske og operationelle egenskaber. Der er bestemte parametre, der er specifikke for varmesystemets varmebærer: temperatur, termisk ekspansionsvolumen, viskositet.
Kølevæske fungerer i varmesystemet
Hvordan vælges den rigtige varmeoverførselsvæske til opvarmning? For at gøre dette skal du bestemme dets formål med varmeforsyningssystemer. Beregningen af dens egenskaber er inkluderet i designet. Derfor er det nødvendigt at kende de funktionelle egenskaber ved vand eller frostvæske ved opvarmning.
Den vigtigste opgave, som et sikkert kølevæske til varmesystemer skal udføre, er overførsel af termisk energi fra kedlen til batterier og radiatorer.
Ved autonom opvarmning udføres denne proces ved hjælp af et varmeelement, der hæver kølevæskets temperatur til det krævede niveau. Derefter skaber temperaturudvidelsen og driften af cirkulationspumpen den rette hastighed på varmt vand til dens transport til systemets radiatorer.
Før man beregner mængden af kølevæske i varmesystemet, anbefales det, at man sætter sig ind i dets sekundære funktioner:
- Delvis korrosionsbeskyttelse af stålelementer. Dette vil kun ske med et minimum af iltindhold i vandet og uden skumdannelse. Det er blevet observeret, at rustning er meget hurtigere ved ufyldt opvarmning;
- Cirkulationspumpekøler. Den mest almindelige pumpemodel har den såkaldte "vådrotor". Selv hvis den maksimale temperatur på kølevæsken i varmesystemet er nået, reducerer det stadig opvarmningsniveauet i pumpeeffektenheden.
Disse funktioner påvirkes af opvarmningsmediets parametre. Derfor skal du, når du vælger, undersøge egenskaberne ved vand eller frostvæske nøje. Ellers vil de faktiske varmeforsyningsparametre ikke falde sammen med de beregnede, hvilket vil føre til en nødsituation.
Selv hvis der er oversvømmet simpelt vand i varmesystemet, kan det ikke bruges til varmt vandforsyning derhjemme. Under drift ændres indholdet og parametrene i kølemidlet til opvarmningsmediet
Typer af varmebærer til opvarmning
Som cirkulationsvæske kan du bruge vand og nogle typer frostvæske. Dette påvirker ikke mængden af kølevæske i varmesystemet, men påvirker varmeoverførslen, kørehastigheden og systemsikkerhedskrav.
For at identificere den mest acceptable mulighed er det nødvendigt at sammenligne kølevæskerne til varmesystemer. Oftest bruges almindeligt vand. Dette skyldes dets overkommelige omkostninger, gode indikatorer på varmekapacitet og densitet. Når kedlen holder op med at arbejde, kan den stadig akkumulere den modtagne varme et stykke tid for at overføre dens overflade til batterierne. I dette tilfælde forbliver volumenet af kølevæske i varmesystemet det samme.
På trods af sine positive egenskaber har vand imidlertid flere ulemper:
- fryser. Når de udsættes for negative temperaturer, forekommer krystallisation og volumenforøgelse. Det er dette, der forårsager skader på rør og radiatorer.Derfor skal den optimale temperatur på kølevæsken i varmesystemet opretholdes;
- Urenhedsindhold. Dette gælder for almindeligt vand. Ofte er det netop det, der får skala til at vises på batterierne, radiatorerne og kedelvarmeveksleren. Eksperter anbefaler brugen af destillerede væsker, hvor procentdelen af alkali, salte og metaller er minimal;
- Med et højt iltindhold provoserer det en rustningsproces.. Dette er mere almindeligt for åbne varmesystemer. Men selv i lukkede varmekredse kan over tid% af iltindholdet i vand stige.
På samme tid kan vand bruges som kølemiddel til aluminiumsvarmeradiatorer. Med forbehold af sammensætningen af væsken og den minimale mængde ilt, forekommer der ikke destruktive processer i den.
Hvis driftsbetingelserne for varmesystemet indebærer muligheden for udsættelse for negative temperaturer, skal der anvendes en anden type cirkulationsvæske. Hvordan vælger man et kølemiddel til varmesystemer i dette tilfælde, og hvilke kriterier skal følges?
En af de bestemmende parametre er frysetemperaturen. Ved frostvæske kan det være fra -20 ° C til -60 ° C. Dette giver dig mulighed for at betjene varmeforsyningen selv ved lave temperaturer uden at forårsage sammenbrud.
Imidlertid har frostvæske en højere tæthed end vand - den optimale kølevæskehastighed i varmesystemet kan i dette tilfælde kun opnås ved installation af en kraftig cirkulationspumpe.
Følgende typer frostvæskemidler er tilgængelige afhængigt af sammensætningen og komponenterne:
- Ethylenglycol. Det er kendetegnet ved lave omkostninger, men ekstremt giftigt. Ikke anbefalet til autonom opvarmning af et privat hus;
- Propylenglycol. Det er helt sikkert for menneskers sundhed. Det har en værre koefficient for varmeledningsevne end en væske baseret på ethylenglycol. Det har en høj omkostning;
- Glycerin-baseret frostvæske. Det er han, der oftest vælges som varmeoverførselsvæske til opvarmning. Prisen er meget lavere end for propylenglykolformuleringer, ikke-toksiske, har et godt varmekapacitetsindeks.
Du skal vide, at det vil være vanskeligere at beregne mængden af kølemiddel i opvarmningssystemet til frostvæske. Dette skyldes deres skum, når man når maksimal temperatur. For at minimere dette fænomen tilføjer fabrikanter særlige hæmmere og additiver til væskens sammensætning.
Før du køber et sikkert kølevæske til varmesystemer, skal du læse anbefalingerne fra fabrikanterne af kedlen og radiatorerne. Ikke alle typer frostvæske kan bruges til aluminiumsradiatorer og gaskedler.
De vigtigste egenskaber ved varmebæreren til opvarmning
Det er muligt på forhånd at bestemme kølevæskestrømmen i varmesystemet efter analyse af dets tekniske og driftsmæssige parametre. De vil påvirke egenskaberne ved hele varmeforsyningen samt påvirke driften af andre elementer.
Da antifryses egenskaber afhænger af deres sammensætning og indholdet af yderligere urenheder, vil de tekniske parametre for destilleret vand blive taget i betragtning. Til varmeforsyning er det destillatet, der skal bruges - fuldt renset vand. Når man sammenligner kølevæsker til varmesystemer, kan det bestemmes, at den flydende væske indeholder et stort antal tredjepartskomponenter. De påvirker driften af systemet negativt. Efter brug i løbet af sæsonen dannes et lag af skalaer på de indre overflader af rørene og radiatorerne.
For at bestemme den maksimale temperatur på kølevæsken i varmesystemet, skal der ikke kun tages hensyn til dets egenskaber, men også til begrænsninger i driften af rør og radiatorer. De bør ikke påvirkes af øget varmeeksponering.
Overvej de mest betydningsfulde egenskaber ved vand som et kølemiddel til aluminiums radiatorer:
- Varmekapacitet - 4,2 kJ / kg * C;
- Massetæthed. Ved en gennemsnitstemperatur på + 4 ° C er det 1000 kg / m³. Under opvarmning begynder imidlertid den specifikke tyngdekraft at falde. Når den når + 90 ° С, vil den være lig med 965 kg / m³;
- Kogetemperatur. I et åbent varmesystem koges vand ved en temperatur på + 100 ° C. Hvis du imidlertid øger trykket i varmeforsyningen til 2,75 atm. - den maksimale temperatur på varmebæreren i varmeforsyningssystemet kan være + 130 ° С.
En vigtig parameter i drift af varmeforsyning er den optimale kølevæskehastighed i varmesystemet. Det afhænger direkte af rørledningens diameter. Minimumsværdien skal være 0,2-0,3 m / s. Maksimal hastighed er ikke begrænset af noget. Det er vigtigt, at systemet opretholder den optimale kølevæsketemperatur i opvarmningen i hele kredsløbet, og at der ikke er uvedkommende støj.
Imidlertid foretrækker fagfolk at blive styret af hulerne i det gamle SNiP fra 1962. Det angiver de maksimale værdier for den optimale kølevæskehastighed i varmeforsyningssystemet.
|
Rørdiameter mm |
Maksimal vandhastighed, m / s |
|
25 |
0,8 |
|
32 |
1 |
|
40 og mere |
1,5 |
Overskridelse af disse værdier påvirker strømningshastigheden for kølevæsken i varmesystemet. Dette kan føre til en forøgelse af hydraulisk modstand og "falsk" udløsning af drænesikkerhedsventilen. Det skal huskes, at alle parametre for varmebæreren i varmeforsyningssystemet skal forudberegnes. Det samme gælder den optimale temperatur på kølevæsken i varmeforsyningssystemet. Hvis du designer et lavtemperaturnetværk - kan du ikke give denne parameterværdi. For klassiske kredsløb afhænger den maksimale værdi af opvarmning af cirkulationsvæsken direkte af trykket og begrænsningerne på rørene og radiatorerne.
For det rigtige valg forudindstiller kølevæsken til varmesystemer temperaturplanen for systemet. Maksimums- og minimumsværdier for vandopvarmning bør ikke være under 0 ° С og over + 100 ° С
Beregning af mængden af kølemiddel under opvarmning
Før systemet fyldes med kølevæske, er det nødvendigt at beregne dens volumen korrekt. Det afhænger direkte af varmeforsyningssystemet, antallet af komponenter og deres samlede egenskaber. De påvirker mængden af kølevæske i varmesystemet.
Først analyseres parametrene på forsyningslinjen. Af stor betydning er materialet i dets fremstilling. For at beregne mængden af kølevæske i varmesystemet skal du kende rørets indre diameter. I henhold til moderne standarder giver artiklen med stålrørledninger den indvendige størrelse på sektionen og for plast vedtaget den ydre. I sidstnævnte tilfælde er det derfor nødvendigt at trække to vægtykkelser af.
For uafhængigt at beregne mængden af kølemiddel i varmesystemet behøver du ikke at foretage beregninger. Det er nok at bruge dataene fra nedenstående tabel. Med dens hjælp kan du beregne mængden af kølemiddel i varmeforsyningssystemet.
|
Diameter mm |
Varmebærervolumen (l) i 1 smp. rør, afhængigt af fremstillingsmaterialet |
||
|
Stål |
Polypropylen |
Metal-plast |
|
|
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 |
Når man har disse oplysninger, er det nok at bestemme længden af rør med en bestemt diameter i henhold til varmeforsyningsskemaet og multiplicere den resulterende værdi med et volumen på 1 mp På denne måde beregnes mængden af kølemiddel i varmeforsyningssystemet, men kun i rør.
Men ud over forsyningsledningerne i varmekredsen er der radiatorer og batterier. De påvirker også mængden af kølevæske i varmeforsyningssystemet. Hver producent angiver den nøjagtige kapacitet på varmeapparatet.Derfor er den optimale beregningsmulighed at studere batteripasset og bestemme mængden af den nødvendige kølevæske til varmeforsyning.
Hvis dette af flere årsager ikke er muligt, kan du bruge omtrentlige tal. Det er værd at bemærke, at med et stort antal batterier, vil beregningsfejlen stige. For at nøjagtigt beregne mængden af kølemiddel i varmeforsyningssystemet anbefales det at finde ud af batteriets pasegenskaber. Dette kan gøres på producentens websted i afsnittet om tekniske oplysninger.
Tabellen viser det gennemsnitlige varmebærervolumen for et afsnit i aluminium, bimetallisk varme og radiatorer i støbejern.
|
Radiator type |
Centerafstand mm |
||
|
300 |
350 |
500 |
|
| Aluminium |
– |
0,36 |
0,44 |
| bimetal |
– |
0,16 |
0,2 |
| Støbejern |
1,1 |
– |
1,45 |
Disse tal skal ganges med det samlede antal sektioner i varmesystemet. Derefter tilføjes det allerede beregnede volumen vand i rørene til de opnåede data, og den samlede mængde kølemiddel i varmesystemet kan bestemmes.
Det skal dog huskes, at når man sammenligner kølevæsker til varmeforsyningssystemer, blev det bemærket, at volumen fra tid til anden kan falde af objektive grunde. For at bevare systemets funktionsevne bør der derfor periodisk tilføjes et kølemiddel til det.
For en nøjagtig beregning af mængden af vandberegning i varmesystemet er det nødvendigt at tage højde for kedelvarmevekslerens kapacitet. For modeller med fast brændstof kan dette tal være flere titalls liter. I gas er den lidt lavere.
Måder at fylde varmesystemet med kølevæske
Efter at have besluttet typen af kølevæske og beregnet dens volumen under opvarmning, gjenstår det at løse det ene problem - hvordan man tilføjer vand til systemet. Dette er et vigtigt punkt i designet til varmeforsyning, da når det kritiske vandniveau nås, kan kedelvarmeveksleren og radiatorerne svigte.
For et åbent varmesystem kan vand tilføjes gennem en ekspansionsbeholder placeret på systemets højeste punkt.
For at gøre dette er det nødvendigt at trække forsyningslinjen og forbinde den til tankkonstruktionen. Når man reducerer mængden af kølevæske, er det nok at tænde for tilførslen af en ny portion vand til at supplere systemet.
Påfyldning af et lukket system udføres i henhold til et andet skema. Det skal indeholde en make-up-enhed. Denne komponent er placeret på returledningen foran ekspansionsbeholderen og cirkulationspumpen. Forsyningskomponenterne inkluderer følgende komponenter:
- Lukventiler installeret på det tilsluttede grenrør;
- Tilbageslagsventil, der forhindrer ændring i kølevæskets strømningsretning;
- strainer
For at automatisere driften af enheden kan en servomekanisme installeres på kranen. Det sluttes til en trykføler. Med et fald i trykket åbner servomekanismen hanen og tilføjer derved kølevæske til systemet.
Videoen beskriver mulighederne for at vælge et kølemiddel til varmesystemet:
