Топлоносител за отоплителната система - вода или антифриз

Съдържание:

Топлоносител за отоплителната система - вода или антифриз
Топлоносител за отоплителната система - вода или антифриз

Видео: Топлоносител за отоплителната система - вода или антифриз

Видео: Топлоносител за отоплителната система - вода или антифриз
Видео: Вода или антифриз в системе отопления. Что залить в систему? 2024, Март
Anonim
  • Изисквания за идеална охлаждаща течност
  • Топлоносител - вода
  • Топлоносител - антифриз
  • Как да изберем оптималната охлаждаща течност
  • Подобни видеа
Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

Изисквания за идеална охлаждаща течност

Трябва да се отбележи веднага - няма такава охлаждаща течност. Всеки от съществуващите редовно изпълнява функциите си само в определен температурен диапазон, надхвърляйки който води до драстични промени в качествените му характеристики.

Топлоносителят е длъжен да предава максималното количество топлина за единица време с минимални топлинни загуби. Вискозитетът на охлаждащата течност има сериозен ефект върху нейното изпомпване в отоплителната система, така че колкото по-малко е вискозен, толкова по-добре.

Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

Охлаждащата течност не трябва да има корозивен ефект върху различни структурни материали на тръбопроводи и отоплителни устройства, в противен случай изборът на тези материали ще бъде строго ограничен. В допълнение, смазващата способност на някои охлаждащи течности налага ограничения върху структурния материал на циркулационните помпи и други механизми в контакт с тях.

От гледна точка на безопасността на домакинствата, охлаждащата течност трябва да има определени (безопасни) характеристики по отношение на токсичността, температурата на възпламеняване на течността и огнището на нейните пари.

И последното - течността, използвана като топлоносител, трябва да бъде достъпна или, в случай на висока цена, да запази своите характеристики и обем за дълго време по време на работа в отоплителната система.

Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

Топлоносител - вода

От всички течности, които съществуват на Земята в естествено състояние, водата има най-висок топлинен капацитет - средно 1 kcal / (kg град), тоест, ако един килограм вода се нагрява до 90 ° C и се охлажда в радиатор за отопление до 70 ° C, тогава 20 ккал топлина ще бъдат подадени в помещението, отоплявано от този радиатор.

Тази течност има висока плътност (917 kg / m 3), която намалява при нагряване или охлаждане. Между другото, водата е единствената естествена течност, която се разширява както при нагряване, така и при охлаждане.

Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

Екологичните и токсикологичните характеристики на водата превъзхождат тези на всякакви синтетични течности за пренос на топлина - случайно изтичане от отоплителната система няма да създаде проблеми за здравето на домакинствата, освен ако не попадне директно върху човешкото тяло. И в случай на такъв теч е много лесно да се възстанови първоначалният обем вода - просто трябва да добавите необходимото количество към отворения разширителен резервоар на отоплителната система с естествена циркулация.

По отношение на разходите водата също е извън конкуренцията, тъй като няма по-евтин и по-достъпен топлоносител.

Тази охлаждаща течност обаче има редица недостатъци - обикновената вода, тоест в естественото си състояние, съдържа кислород и соли, което причинява вътрешна корозия на елементите на отоплителната система, както и обрастване на стените им с котлен камък, което намалява топлопреминаването и вътрешния обем на отоплителните устройства.

Най-простият начин за омекотяване на водата е добре известен на всички - термичен (кипене), като се използва метален съд без капак. По време на топлинната обработка част от солите ще се отлагат на дъното на резервоара и въглеродният диоксид ще се отстранява от обема на водата. Между другото, колкото по-голяма е долната площ на кипящия резервоар, толкова повече соли могат да бъдат отстранени от водата - солите ще се отлагат на дъното под формата на скала. Недостатъкът на термичния метод е, че по този начин от водата могат да бъдат отстранени само нестабилни магнезиеви и калциеви бикарбонати и техните стабилни съединения ще останат.

Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

Химичният или реактивен метод е по-ефективен, той ви позволява да прехвърлите съдържащите се във водата соли в неразтворимо състояние. За нейното изпълнение се използват гасена вар, калцинирана сода или натриев ортофосфат - въвеждането на първите два реагента във водния обем ще доведе до образуването на карбонатна утайка, а последната - утайка от магнезий и калциеви ортофосфати. В края на химичната реакция образуваната утайка се отстранява чрез филтриране на вода. Последният реагент - натриевият ортофосфат - осигурява най-доброто омекотяване на водата, но използването му изисква прецизна доза.

Дестилираната вода е най-подходяща за отоплителни системи, тъй като е напълно без примеси. Единственият му недостатък е, че трябва да похарчите пари за покупката, цената на литър дестилирана вода ще бъде около 14 рубли. Преди да излеете дестилирана вода в отоплителната система, е необходимо обилно да изплакнете отоплителните устройства, тръбите и котела с обикновена вода и да измиете както преди използваната система, така и новоинсталираната - във всеки случай ще има замърсяване в нея.

Промиване на отоплителната система
Промиване на отоплителната система

Можете да използвате чиста стопена или дъждовна вода, тъй като тя съдържа много по-малко сол от чешмяна, кладенец или артезианска вода.

Единственият недостатък на водата, използвана като топлоносител, е, че при температури под 0 ° C тя ще замръзне, разшири се и ще причини сериозни щети на отоплителната система. И затова собствениците на жилища, които нередовно експлоатират отоплителната система през студения сезон, както и живеят в райони, където прекъсванията на електрозахранването са особено чести, друга група течности за пренос на топлина е по-подходяща - антифриз.

Топлоносител - антифриз

Незамръзването, излято в отоплителния кръг, ви позволява напълно да разрешите заплахата от замръзване на системата в студения сезон - ниските температури, за които е предназначен този антифриз, не променят неговото физическо състояние. Антифризите са способни да транспортират топлинна енергия вътре в отоплителната система, не причиняват корозивни процеси и отлагания от котлен камък.

Основното качество на антифризите е, че те не се втвърдяват до определени изключително ниски температури, в случай на втвърдяване те не се разширяват като вода и не разрушават елементите на отоплителната система, а се превръщат в гелообразна маса, чийто обем не се променя. С други думи, ако температурата на замръзналия антифриз се повиши, той ще се върне от гелообразно в течно състояние без никакви последствия за отоплителния кръг.

Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

Производителите въвеждат допълнителни добавки в състава на антифризите, за да увеличат експлоатационния живот на отоплителната система - инхибитори на корозия и минерални отлагания, които премахват корозионните огнища и мащаба в системи, които са в експлоатация от много години. При избора на антифриз трябва да се има предвид, че неговият състав не е универсален - съдържащите се в него добавки са предназначени за определени структурни материали и сплави, грешният избор ще предизвика електрохимична корозия или, например, разрушаване на полимерни материали, използвани в изграждането на отоплителната система.

По правило се произвеждат антифризи, предназначени за две изключително ниски температури - до -65 и до -30 ° С. Ако е необходимо, можете да промените концентрацията на наситения състав до желаната от пропорцията на една част дестилирана вода до две части антифриз (например, ако литър антифриз от първи тип, предназначен за по-ниска температура, се разрежда с 0,5 литра вода, тогава такъв състав ще работи до - 30 ° С).

Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

Химичният състав на антифриза е предназначен за 10 отоплителни сезона или 5 години експлоатация, след което целият обем антифриз трябва да бъде заменен.

В сравнение с водата, антифризите имат не само предимства, но и недостатъци:

  • топлинният капацитет на незамразяващите устройства е с 15% по-нисък, т.е. те отдават по-лошо топлина;
  • техният вискозитет е поне два пъти по-висок, което налага въвеждането на мощни циркулационни помпи в отоплителната система;
  • по-голямо обемно разширение по време на отопление, експансомат (разширителен съд от затворен тип) и отоплителни радиатори, чийто капацитет е 50-60% по-голям от техните аналози, използвани в системи с водна охлаждаща течност;
  • течливостта е с 50% по-висока от тази на водата, т.е. разглобяемите връзки в система с антифриз трябва да бъдат запечатани с голямо внимание;
  • антифризите на основата на етилен гликол са токсични за хората, поради което такъв антифриз може да се използва само в едноконтурни котли.

За битови нужди, тоест за отоплителни системи в частни къщи се произвеждат антифризи на базата на два вида полиоли - етилен гликол (моноетилен гликол) и пропилен гликол. Съставите на основата на първия тип полиоли са по-често срещани и по-евтини от тези на базата на скъп пропилей гликол, но те са много токсични - при поглъщане 350 mg етилен гликол са достатъчни, за да причинят сериозна вреда на здравето и дори да причинят смърт. Работата с антифризи, съдържащи етилен гликол, изисква задължителна защита на кожата, дихателната система и очите.

Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

По време на работа антифризите на основата на етилен гликол са особено чувствителни към прегряване - при всяко, дори краткосрочно повишаване на температурата над границата, определена от производителя за дадена марка антифриз, се получава термично разлагане на полиола и добавките в антифриза, образуват се неразтворими утайки и киселини. Утайката, ако попадне на повърхностите на нагревателните елементи, образува въглеродни отлагания, нарушавайки топлообмена на местно ниво и причинявайки прегряване с многократно образуване на утайки и др. Киселините, образувани в резултат на разлагането на етиленгликол, реагират химически с структурните метали на отоплителната система, причинявайки множество огнища корозия. В резултат на разлагането на добавките защитните свойства на охлаждащата течност рязко намаляват,предварително предоставен от него за материала на уплътненията на разглобяемите съединения и с висока течливост това веднага ще причини теч. Освен това прегряването увеличава образуването на пяна на антифриза, което от своя страна ще изтегли въздух в отоплителната система. Поради описаните причини е необходимо внимателно да се контролира температурата на отопление на котлите и отоплителната система, но не всички модели котли позволяват това.

Трябва да се отбележи, че етиленгликолът влиза в химическа реакция с цинк - да се използва в отоплителна система, в която антифризите от тази група действат като охлаждаща течност, структурни елементи и устройства с вътрешно поцинковане е безсмислено, тъй като цялото му покритие ще бъде напълно разрушено през почти един отоплителен сезон …

Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

Антифризите на основата на пропилен гликол са много по-безопасни за домакинствата - техническият пропилен гликол е сходен по характеристики с пропилен гликола за храна (E1520), който се използва широко във фармацевтичната, парфюмерийната и хранителната промишленост поради пълната си безопасност за човешкото тяло и околната среда. Нефризери с пропиленгликол могат да се използват в двуконтурни котли, тъй като тяхното случайно проникване в питейната вода, както и течове в местата на разглобяемите стави, няма да навредят на хората.

Течностите за пренос на топлина от пропилен гликол, в допълнение към общите положителни характеристики, идентични с тези, свързани с антифризите от етилен гликол, имат смазващ ефект в отоплителната система, понижават хидродинамичното съпротивление и улесняват работата на помпите на вторичния кръг. Топлопредаването на антифриза на пропилей гликол е по-високо от това на етилен гликола. Има само един минус - по-висока цена, около 1000 рубли. на 10 кг (за сравнение, цената на антифриза на етилен гликол при -30 ° C е около 550 рубли на 10 кг).

Категорично е забранено използването на антифриз в отоплителната система, ако:

  • Системата използва електролизни (йонни) котли, при които отоплителната среда се загрява чрез преминаване на електрически ток през обема си в резервоара на котела. Като цяло, преди да закупите отоплителен котел, уверете се, че производителят му позволява да работи в отоплителната система с този антифриз, в противен случай фабричната гаранция за котела няма да бъде валидна;
  • отоплителна система от отворен тип. Това правило се отнася главно за антифриз на основата на отровен етилен гликол;
  • от икономии очаквате да намалите неговата устойчивост на замръзване до повече от -20 ° C, тъй като това сериозно ще намали характеристиките на добавките, въведени в антифриза, което ще доведе до образуването на огнища на корозия и накип;
  • уплътняването на разглобяемите фуги се извършва с помощта на ленена навивка и маслена боя - антифризът неизбежно ще корозира боята и няма да има смисъл от навиване;
  • при изграждането на отоплителния кръг са използвани поцинковани тръби и фитинги;
  • отоплителният котел загрява охлаждащата течност до температури, надвишаващи + 70 ° C (това е ограничителната температура на нагряване на който и да е антифриз, той не може да се нагрее по-горе поради високотемпературното разширение, присъщо на охладителните агенти от тази група).
Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

Ако в отоплителната система се използва антифриз, трябва да бъдат изпълнени следните условия:

  • оборудвайте системата с по-мощна циркулационна помпа, отколкото би била необходима за отопление с топла вода. При дълъг отоплителен кръг ще е необходима външна циркулационна помпа;
  • инсталирайте просторен експансомат (разширителен резервоар), чийто обем е поне два пъти обема, необходим за водната охлаждаща течност;
  • използвайте тръби с очевидно по-голям диаметър и обемни радиатори в отоплителната система;
  • не инсталирайте автоматични вентилационни отвори - само ръчни (например кранове на Маевски);
  • Уплътнете разглобяемите фуги с уплътнения, изработени само от химически устойчива гума, паронит или тефлон. Можете да използвате ленено руло заедно с устойчив на етилен гликол уплътнител (ако използвате етилен гликол антифриз). Когато купувате чугунени радиатори, трябва да ги разглобите на секции и да замените съществуващите гумени уплътнения с паронит или тефлон;
  • можете да разреждате антифриза само с дестилирана вода, тоест нито дъждът, нито стопената вода ще работят тук;
  • преди всяко пълнене на антифриз в системата е задължително да се промива с вода (котелът също) - производителите на устройства против замръзване препоръчват пълната им подмяна в отоплителната система на всеки 2-3 години;
  • не трябва да задавате висока температура на отопление на студен котел наведнъж - трябва да повишавате температурата постепенно, като давате време на охлаждащата течност да се загрее (незамръзващите системи имат по-нисък топлинен капацитет от водата);
  • през зимата, когато изключвате двуконтурен котел в система с антифриз за дълго време, не забравяйте да източите водата от веригата за подаване на топла вода, тъй като тя може да замръзне и да повреди тръбите на веригата.
Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

Как да изберем оптималната охлаждаща течност

На първо място, въпросът за избора на охлаждаща течност трябва да бъде решаващ дори на етапа на проектиране на отоплителна система, тъй като ако тя е създадена за вода, тя ще изисква сериозна реконструкция за антифриз.

Ако температурата в отоплителния кръг през студения сезон не спадне под +5 ° C, тогава оптималната охлаждаща течност за такава система е водата, от която солевите съединения се отстраняват максимално. Ако има възможност температурата в отоплителната система да падне до минусови стойности, тогава в този случай е необходим само антифриз. Разбира се, можете да източите водата от системата, което ще я предпази от повреда по време на замръзване, но в този случай веригата ще се напълни с въздух, което драстично ще ускори корозионните процеси при условия на висока влажност.

Възможно е системата за водно отопление да се предпази от замръзване чрез интегриране на електрически нагреватели в нея, контролирани от температурни сензори или дистанционно, чрез GSM канали, което ще позволи поддържането на температурата на водата на ниво над +5 ° C, но има зависимост от захранването и клетъчната комуникация - един от тези системи, отделно или заедно, ще доведат до замръзване на охлаждащата течност и многократно повреждане на отоплителния кръг.

GSM управление на отоплението
GSM управление на отоплението

Когато избирате антифриз, трябва да проучите подробно неговите характеристики, включително: допустимата изключително ниска температура; съставът на добавките и тяхното предназначение; как влияе върху елементите на отоплителната система (изработени от черни и цветни метали, чугун, пластмаса, каучук и др.); продължителност на използване в системата без подмяна; безопасност за човешкото здраве и екология (в края на краищата ще трябва да се обедини някъде). Между другото, цветът на антифриза няма практическа стойност за отоплителния кръг, той е необходим само за подчертаване на принадлежността към определена марка. Като се имат предвид потенциалните рискове за здравето на домакинствата, разтворът против замръзване на основата на пропилей гликол е най-добрият избор.

Предвид популярността сред собствениците на жилища на антифриза с марка Tosol, разработен в средата на миналия век в СССР, си струва накратко да се опишат неговите характеристики. И така, антифризът първоначално е разработен като охлаждаща течност против замръзване за моторни превозни средства, чийто състав се основава на етилен гликол, чиито характеристики са описани по-горе. Не се препоръчва използването на антифриз в отоплителни системи, тъй като този антифриз не е предназначен за тях - той съдържа специфични добавки за автомобилни двигатели, безполезни и дори вредни в отоплителните системи, тъй като антифризът просто не е проектиран да работи при високи температури.

Отоплителна среда за отоплителната система
Отоплителна среда за отоплителната система

В заключение ще посочим най-оптималния антифриз, който е много, много лесен за закупуване или приготвяне - 40 ° смес от етилов алкохол с дестилирана вода. Експлоатационните характеристики на тази смес, когато се използва като охлаждаща течност против замръзване, са както следва:

  • малко по-висока от тази на водата, но значително по-ниска от тази на етилен гликол и пропилен гликол антифриз, вискозитет;
  • по-малко течливост от гореспоменатите антифризи, което прави възможно намаляването на изискванията за херметичност на разглобяемите фуги, позволявайки използването на конвенционални уплътнения в тях (алкохолът не е химически активен спрямо каучука);
  • алкохолът е отличен инхибитор на корозията, т.е. блокира развитието му;
  • когато се използва вода, наситена със соли (твърда), алкохолът в тази смес ще предотврати отлагането на котлен камък по вътрешните повърхности на отоплителния кръг. Солите ще се утаят в неразтворима утайка; тя може лесно да се отстрани, когато системата се промие;
  • в резултат на топлината на смесване и свиване (компресиране на водния обем на алкохолен разтвор) алкохолът не се изпарява отделно от водата (при условие, че съдържанието му във воден разтвор е не по-малко от 30%);
  • точката на кипене на воден разтвор на алкохол практически съответства на точката на кипене на водата, т.е. когато температурата в отоплителната система се повиши до +85 ° C, което е обичайно за системи с вода като топлоносител, кипене с появата на тапи под формата на пара няма да настъпи;
  • съдържанието на алкохол във водния разтвор рязко намалява разширяването на водата по време на замразяване, т.е.дори при пълно замразяване на отоплителна система с такава охлаждаща течност няма да има увреждане на нейните структурни елементи.

За да се постигнат определени прагови стойности на устойчивост на воден разтвор на етилов алкохол към ниски температури, е необходимо да се постигне следното съдържание в разтвор с вода: 20,3% - замръзване при -10,6 ° C; 33,8% - замръзване при -23,6 ° C; 39% - замръзване при -28,7 ° C; 46,3% - замръзване при -33,9 ° C. Особено удобно ще бъде да се използва охлаждаща течност, която е воден разтвор на етилов алкохол, в затворени отоплителни системи.

Когато се приготвя водно-алкохолна охлаждаща течност, пропорциите на алкохолно съдържание във вода се изчисляват, както следва - литър 96% алкохол съдържа 960 ml безводен алкохол, съответно, за да се получи 33% разтвор, трябва да се раздели 96 на 33 и да се получи необходимия обем вода, равен на 2,9 литра. Тоест, ако въведете точно 2,9 литра вода в литър 96% алкохол, тогава съдържанието на алкохол в получения разтвор ще бъде точно 33% - охлаждаща течност, която не замръзва до около -22,5 ° C, е готова.

Подобни видеа

Източник: youtube.com/Teplo-voda

Препоръчано: