Hőhordozó fűtési rendszerekhez: cél, tulajdonságok, fajták

A fűtési rendszer hőhordozója az energiaátadás eszköze a termelés helyétől a fűtőberendezésig. A vízmelegítő rendszerről van szó, ezért csak folyadékokat fogunk figyelembe venni. A cikkben olvashatnak a különböző típusú hűtőfolyadékok fűtésre való használatának jellemzőiről.

Hőhordozó az épületek fűtési rendszerében

kinevezés

A fűtési hűtőközeg lényeges elem, amely nélkül a rendszer működését elvileg lehetetlen megoldani.

Korábban egy nyílt láng közvetlen fűtési módszert alkalmaztak: a lakóhelyen tűzvész égett. Idővel a civilizáció elhárította az ilyen módszert veszélyesnek és kényelmetlennek, és a kályha a kazánkemencébe költözött, és maga a kazán külön szobában volt otthon vagy kívül.

Az ilyen átrendezés azonban egy távhőátadási módszer kidolgozását követelte meg, és itt egy hűtőfolyadék megjelenését látjuk: olyan anyag, amely tárolja a termikus energiát a kazánházból a végfelhasználóhoz történő szállításhoz. Az ember által használt első hűtőfolyadék levegő volt.

Idővel javult a térfűtési rendszerek, és végül megjelentek a hőátadás víztartalma. Azóta a víz a fő típusa a hőenergia szállítására a lakossági és a nyilvános létesítmények fűtésére.

Napjainkban a felhasznált anyagok hatóköre bővült, de a háztartási rendszereknél a legáltalánosabb víz marad. A helyi és autonóm hálózatokban gyakran használnak olyan keveréket, amelyek vízből, fagyásgátlásból és adalékanyagokból álló komplexekből állnak, amelyek csökkentik a tápközeg korrózióját.

Figyelj! A hőhordozó a fűtés legfontosabb eleme, amelynek tulajdonságai számos meghatározó paramétert tartalmaznak. Ezért a hőhordozó kiválasztását komolyan és felelősségteljesen kell venni.

Alapvető paraméterek és követelmények

Annak érdekében, hogy jobban megértsük azokat a követelményeket, amelyeknek egy hővezetőnek meg kell felelnie, fontolja meg teljes működési ciklusát:

• A fűtési hőhordozót a rendszerbe öntjük, amely a kazán, a betápláló cső, a radiátorok, a tágulási tartály és a visszatérő cső hőcserélőiből áll;
• Az üzemanyag vagy fűtőelem égése melegíti a vizet a hőcserélőben, és természetes vagy kényszerű keringést indít a kontúr körül;
• Mivel a rendszer zárva van, az anyag egy új része azonnal belép a folyadéknak a hőcserélő elhagyására., amely szintén felmelegszik és belép a csővezetékbe;
• A víz fűtőtestekre vezetett, ahol a hőátadó anyag energiát ad a környezetnek a hőátadás, a sugárzás és a konvekció következtében;
• A visszatérő vonalon keresztül a hűtött folyadék visszatér a hőcserélőhöz, és az eljárás megismétlődik.;
• A hőtágulatok kompenzálásához a fűtési rendszerekhez tágulási tartályt használnak. nyitott vagy zárt típusú.

Nyilvánvaló, hogy az energiaátvivő jellemzése fontos, mint a hőgyűjtő képesség. Ha a motorszállítással analógiát rajzolunk, a gép teherbíró képessége lesz, esetünkben ezt a paramétert hőkapacitásnak nevezzük.

Nem veszünk részt különböző folyadékok elemzésében, de megjegyezzük, hogy a vizet a folyadékok legmagasabb hőteljesítménye különbözteti meg (nem olvad be).

A fűtési rendszer hőhordozójának paraméterei azonban nem korlátozzák a hőteljesítményt, bár ez nagyon fontos mutató. Az olyan jellegzetességek, mint az egyik aggregatív állapotból a másikba való átmenet fázisa, vagyis a forráspont és a fagyáspont, szintén erősen befolyásolják a fűtést.

Figyelj! A víz gyakorlatilag ideális a lakó- és középületek fűtésére, feltéve, hogy a hideg évszakban folyamatosan melegszik. Azonban a rövid idejű üzemmódban működő autonóm rendszereknél a víz befagyása tele van a csövek felszakadásával és a rendszer meghibásodásával.

Ezenkívül nem szabad megfeledkezni arról, hogy a folyadékok hőmérséklet-csökkenéses körülmények között mutatják ezt a viselkedést:

• növekvő hőmérséklet mellett, kibővülnek;
• és amikor leesnek, szűkítik;
• de amikor az átmeneti pont alá esik a kristályos fázis alatt, akkor a térfogat ismét növekedni kezd, és a víz itt abnormálisan magas expanziót mutat - akár 9% -ig.

Ez lehetetlenné és veszélyessé teszi a csövek számára, hogy a lehetséges fagyasztási körülmények között vizet használjanak, az egyetlen üdvöség a hűtőközeg leeresztése, amely a falak fokozott korrózióját eredményezi.

A maximális hőmérsékletet a tűz és a traumás biztonság normái korlátozzák, így nincs értelme a hűtőfolyadékot felmelegíteni 95-110 fok fölé. Ebben a tekintetben a víz megfelel nekünk, de a felforrás elkerülése érdekében ez a mutató néha megnő a különböző szennyeződések hozzáadásával.

Egy másik fontos paraméter a folyadék viszkozitása és felületi feszültsége. Mivel rendszerünk zárt hurkú, összekapcsolt nyomástartó edényekkel, figyelembe kell venni a hidraulikus törvényeket és folyamatokat. Annak érdekében, hogy biztosítsuk az anyag normális keringését egy adott sebességnél, meg kell oldani a csővezeték hidraulikus ellenállását, amely közvetlenül arányos a viszkozitással.

Figyelj! Minél alacsonyabb a viszkozitás, annál könnyebb a szivattyú számára, hogy a hűtőközeget a kontúr körül mozgassa. Ez közvetlenül befolyásolja a rendszer hatékonyságát és a szivattyú energiaköltségét.

Rendszerint a viszkozitást olyan paraméter korlátozza, mint a hűtőfolyadék sebessége a fűtési rendszerben. Nem lehet alacsonyabb, mint 0,2-0,3 m / s.

A csövek túlnyomó többsége hengerelt acélból készül, ezért fontos figyelembe venni az ilyen folyékony jelzőt a korrózió és a merevség tekintetében.

Maga a víz nem veszélyes anyag, azonban oxigén és különböző szennyeződések jelenlétében jelentős mértékű károsodást okozhat az edény falának anyagában. Ezt a problémát egy sor intézkedéssel oldják meg, amelyet vízkezelésnek neveznek.

A hűtőközeg mennyiségét a fűtési rendszerben számításokkal határozzák meg. A hűtőfolyadék egyszerűsített kiszámítása a fűtési rendszerben így néz ki: a kazán térfogata + a fűtőberendezések térfogata + a csövekben lévő víz mennyisége + a tágulási tartályban lévő folyadék mennyisége.

Az első két paramétert a termékek útlevele határozza meg, a tartályban lévő anyag mennyisége nem függ tőlünk, és a csővezeték térfogatát a következő képlet adja meg:

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

• ? = 3,14;
• R a cső sugara méterben;
• L a csővezeték hossza.

Végül nem hagyhatjuk figyelmen kívül azt a tényt, hogy a fűtési rendszert lakó- és középületekbe fektetik, ahol az emberek folyamatosan tartózkodnak. Ez azt jelenti, hogy a hőhordozónak tűz, toxikológiai és kémiai biztonság szempontjából elfogadhatónak kell lennie.

Tehát összefoglalni mindazt, amit mondtak.

A hűtőfolyadéknak meg kell felelnie a következő követelményeknek:

1. Nagy hőteljesítmény és hővezető képesség;
2. A folyadékfázis elfogadható hőmérsékleti tartománya legyen;
3. Alacsony viszkozitású, megfelelő felületi feszültséggel;
4. Alacsony korrózió és kémiai közömbösség;
5. A folyadéknak olyan biztonságosnak kell lennie az emberek számára, mint a nem gyúlékony és nem toxikus.

Figyelj! A hűtőközeg összetételének és tulajdonságainak szigorú követelményei korlátozzák a felhasznált anyagok felsorolását: ez általában desztillált / csapvíz vagy víz fagyásgátló adalékokkal.

faj

víz

A víz a fűtési rendszerek egyik leggyakrabban használt hőszállító folyadéka. Ez annak köszönhető, hogy rendkívül elterjedt, megfizethető és olcsó.

De ezek nem minden előnnyel járnak:

• A víz a legmagasabb hőteljesítmény és a kellően magas hővezető képesség;
• A víz folyékonysága alacsony viszkozitású anyagoknak tulajdonítható;
• Az anyag teljesen biztonságos az emberek és a környezet számára;
• A folyadékfázis elfogadható hőmérsékleti tartományban van;
• A tisztított víz korróziós aktivitása meglehetősen alacsony;
• Nem ég, nem robban, nem lép veszélyes reakciókba.

Figyelj! A desztillált és demineralizált vizet ideális hűtőfolyadéknak nevezhetjük, de vannak olyan hátrányai is, amelyek arra késztetnek minket, hogy az anyag tulajdonságainak optimalizálására törekedjenek.

A fő vízhiány az, hogy képes lefagyasztani negatív hőmérsékleten éles terjeszkedéssel, aminek következtében a rendszer hajói felszakadnak. Ez azt jelenti, hogy a fűtésnek télen zökkenőmentesen kell működnie, ami nem mindig elfogadható.

A víz másik tulajdonsága a legtöbb kémiai vegyület, különösen a sók és ásványi anyagok feloldódásának képessége. Ennek eredményeképpen, amikor a hőmérséklet változik, ezek a vegyületek kicsapódnak, és a cső falán plakk formájában helyezkednek el, szűkítve a hézagukat és csökkentik a falak hővezető képességét többször.

Figyelj! A hátrányok leküzdése érdekében a víz különböző anyagokkal keveredik - fagyásgátló, adalékanyagok, adalékok. Te magad is megteheti, vagy készterméket vásárolhat.

fagyálló

A fagyálló fagyálló hűtőfolyadék, korróziógátló és lágyító adalékok csomagolásával. A legáltalánosabb és legelterjedtebb etilénglikol alapú komplex.

A glikolok hozzáadása szignifikánsan csökkenti a keverék kristályosodási hőmérsékletét, és a folyadékfázis tartománya -30 és +130 fok közötti tartományba esik. Ugyanakkor, még fagyáskor is, a térfogat növekedése nem haladhatja meg az 1,5% -ot, ami biztonságos a szerkezeti anyagoknál.

A fagyásgátló használata két nagyságrenddel vagy annál nagyobb mértékben csökkenti a fémek korróziós sebességét, de etilén-glikol mérgező hatása van. A modern és kevésbé mérgező propilénglikol, amelynek fizikai tulajdonságai hasonlóak az etilénglikolhoz, de ennek az anyagnak az ára kétszer olyan magas.

A fagyálló másik biztonságos komponense a glicerin. Az élelmiszer-glicerin használata mind a humán, mind a fűtési rendszer anyagai számára teljesen biztonságos.

A fagyállóhíd hátrányai közé tartozik a nagyobb viszkozitás és az alsó felületi feszültség. Ez speciális követelményeket támaszt a keringetett szivattyúkhoz, szelepekhez, tömítésekhez és egyéb elemekhez.

A legmagasabb minőségű termékeket olyan vállalatok gyártják, mint a Clariant, az Arteco, a BASF, a DOW Chemical.

Figyelj! Ahhoz, hogy megértsük, hogyan kell kiválasztani a hűtőfolyadékot, meg kell határozni a fűtési üzemmódot télen: a víz alkalmas állandó munkahelyre, és alkalmanként használatos helyiségekre (nyaralók, nyaralók, vendégházak stb.) A fagyálló jobban megfelel.

következtetés

A fűtési rendszer számos paramétere a hőhordozó kiválasztásától függ, ezért a tervezési szakaszban kell kiválasztani. A leggyakrabban használt csap vagy desztillált víz, valamint a fagyás egy adalékcsomaggal. A videó segít abban, hogy ne hibázzon a hűtőfolyadék kiválasztásában.