×
Сделать запрос

Тип заявки:


Раздел:


Подраздел:




 

Рекомендуем


 

 





Каталог статей
Строительный портал / Каталог статей / Отопление и газоснабжение / Жидкий теплоноситель для систем отопления (часть первая)

Жидкий теплоноситель для систем отопления (часть первая)


Жидкий теплоноситель для систем отопления (часть первая)

Рассмотрим подробно требования к идеальному теплоносителю:

  • низкая вязкость. Чем более вязкая жидкость, транспортирующая тепло к потребителям, тем сложнее выполнять ее прокачку через коммуникации отопления;
  • низкие потери тепла. Жидкостной теплоноситель должен поставлять тепло в максимальном количестве и с наименьшими потерями за единицу времени (в идеале теплопотери были бы равны нулю);
  • отсутствие корродирующего воздействия. Если теплоноситель способствует развитию коррозионных процессов в трубопроводах и в отопительных приборах, то выбор конструкционных материалов для них окажется крайне узким. Также следует принять во внимание наличие смазывающих способностей у теплоносителя либо их отсутствие, что влияет на устройство циркуляционных насосов и прочих устройств, которыми оборудуется система отопления;
  • безопасность для человека. Жидкость, используемая для транспортировки тепловой энергии, не должна быть токсичной, склонной к возгоранию как в жидком состоянии, так и в виде пара;
  • приемлемые эксплуатационные характеристики. Теплоноситель обязан быть либо дешевым, либо, будучи дорогим, способен служить максимально долгий срок без изменений в химическом и физическом отношении.

Существует ли сегодня жидкостной теплоноситель с характеристиками, определяемыми, как идеальные? Нет. Все известные жидкости, применяемые для транспортировки тепловой энергии, способны выполнять свои задачи только в определенных температурных границах. Повышение или понижение температуры за пределы рабочего диапазона теплоносителя резко снижает его рабочие характеристики, вплоть до их полной утраты.

В локальных системах отопления, которыми оборудуются частные дома и, реже, квартиры в России, используются несколько видов теплоносителя - исследуем их.

 

 

Вода в качестве теплоносителя

Обладает высокой теплоемкостью – порядка одного ккал/(кг•град). Иной жидкости среди существующий на нашей планете, которая обладала бы близкими показателями по теплоемкости, будучи в природном состоянии (при нормальной температуре и давлении), не обнаружено. При нагреве до 90оС порции воды, имеющей массу в один килограмм, и дальнейшем ее охлаждении до 70оС в отопительном приборе, в атмосферу комнаты, где находится данная батарея отопления, выделится 20 килокалорий тепловой энергии.

Плотность воды составляет довольно значительные 917 кг/м3. Ее значение меняется как при нагреве, так и при охлаждении, что характерно только для воды – прочие жидкости не проявляют таких свойств.

Обладая идеальными экологическими характеристиками, вода, содержащаяся в отопительном контуре, не способна причинить вреда домочадцам – разве что обжечь кожу при протечке. Если теплоносители синтетического происхождения не безопасны с позиции токсикологии для организма человека, то о воде такого сказать нельзя.

Вода на территории Российской Федерации присутствует обильно и в широком доступе, ее стоимость в разы ниже, чем у любого синтетического теплоносителя. Чтобы восполнить потери воды (испарение, утечки) в отопительном контуре, необходимо лишь наполнить ею ведро, подняться к расширительному бачку открытого типа (системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя наиболее распространены в частных домах) и залить воду внутрь до необходимого уровня, отмеченного на внутренней стенке бачка.

У воды, как у теплоносителя, есть два значительных недостатка – высокое содержание солей и кислорода в естественном состоянии, замерзание с увеличением объема при температурах от 0оС и ниже.

Жидкий теплоносительПростейший способ борьбы с жесткостью воды – ее термическая обработка или, говоря проще, кипячение. При доведении до кипящего состояния в металлической емкости, не закрытой крышкой, соли образуют налет на ее дне и стенках (накипь), свободный кислород уйдет в атмосферу. Особенно эффективно кипячение воды в емкостях со значительной площадью дна – растворенные в воде соли лучше всего откладываются на дне металлической посуды. Однако термической метод не идеален, поскольку позволяет устранить только нестойкие соединения солей кальция и магния, оставляя значительное количество стойких солей во взвешенном состоянии.

С целью максимально полной очистки воды от примесей солей и газов применяется химический способ – обработка гашеной известью, ортофосфатом натрия или кальцинированной содой. Ортофосфат натрия приведет к выпаду кальциевых и магниевых ортофосфатов в донный осадок, а известковые и содовые реагенты – к отложению на дне карбонатов. Чтобы полностью устранить донные отложения, проводится фильтрация воды. Среди трех реагентов лучший результат очистки воды обеспечивает ортофосфат натрия, но его использование невозможно без тщательного расчета дозировок к водному объему.

По сравнению с водопроводной водой значительно более подходящим теплоносителем является дистиллированная вода – посторонние примеси солей и газов в ней отсутствуют практически полностью. Однако стоимость литра дистиллированного водного теплоносителя составляет порядка 15-18 руб., что примерно в 75 раз дороже литра жидкости из центрального водопровода. При выборе дистиллированной воды для наполнения отопительной системы, требуется с особым усердием промыть трубы, радиаторы и котел изнутри, при помощи воды, подаваемой под давлением. Обратите внимание – в промывке перед заливкой водного дистиллята нуждается как старая (используемая) система отопления, так и новая, выполненная недавно.

Соли поступают в воду при ее движении через грунтовые породы, а значит, в дождевой и талой воде их содержание гораздо ниже, чем в колодезной, ключевой, речной, артезианской или водопроводной. По своим характеристикам чистая атмосферная влага близка к дистиллированной воде и отлично подходит в качестве теплоносителя.

В период низких уличных температур система отопления с циркулирующей в ней водой должна быть под постоянным нагревом, т.е. отключать котел на срок, достаточный для промерзания дома, нельзя категорически – при образовании льда элементы системы могут получить критические повреждения. Исключить подобную ситуацию поможет замена воды в отопительной системе на теплоноситель с низкой температурой замерзания.

Антифризы для систем отопления

Низкие температуры, вопреки заявленному названию antifreeze (с греческо-английского – незамерзающий), влияют на физическое состояние данных искусственных теплоносителей, но иначе, чем на воду – их структура приобретает форму геля, расширения при этом не происходит. В зависимости от марки, антифризы рассчитаны на работу в системах отопления до определенной низкой температуры, становятся гелеобразными, а при нагреве возвращаются в исходную жидкую форму.
В ассортименте антифризов готовые составы из двух основных линеек – способные сохранять жидкую форму при температурах до -30оС и остающиеся жидкими до -65оС. Низкотемпературные составы второго типа можно разбавить дистиллированной водой (пропорция 0,5 л воды на литр антифриза заводского производства) и получить теплоноситель, остающийся жидким до -30оС.Жидкий теплоноситель

Помимо основных рецептурных составов, которые будут описаны далее, антифризы содержат присадки-ингибиторы, способные устранять очаги коррозии и отложения минеральных солей, образовавшиеся при многолетней эксплуатации отопительной системы с водным теплоносителем. Следует отметить, что присадки рассчитаны на работу в отопительных контурах определенной конструкции, поэтому антифризы не универсальны – часть их предназначена исключительно для труб из черного металла, часть для работы в системах с трубами из металлопластика. Неверный подбор антифриза может привести к развитию электрохимической коррозии в металлических трубах, либо к интенсивному разрушению полимеров, образующих металлопластиковые трубы.

Как правило, антифризы способны эффективно осуществлять свою задачу на протяжении десяти холодных сезонов или, при непрерывном (частом) использовании в течение года, полных пять лет. Поскольку химический состав антифриза тщательно рассчитан, не следует эксплуатировать его дольше срока, указанного производителем.

Во второй части материала пристально исследуется химический состав антифризов – перейти к ней можно, нажав сюда.

31.08.2014
Автор текста: Абдюжанов Рустам
Добавил: Рустам Абдюжанов



Понравилась статья? Поделись с друзьями:


Данный текст статьи защищен авторскими правами! Любое копирование возможно, только после письменного согласия администрации.








Другие статьи по этой теме:

Жидкотопливные котлы
Жидкотопливные котлы

Основная масса жидкотопливных котлов работает на дизельном топливе. По своему устройству такие котлы мало чем отличаются от газовых моделей. Также как и газовые, они оснащаются управляющей автоматикой...

Электрический теплый пол
Электрический теплый пол

Электрический обогрев на основе резистивного и саморегулирующего нагревательного кабеля.

Пять котлов на жидком топливе
Пять котлов на жидком топливе

От качества топлива напрямую зависит и качество отопления, в частности, КПД котла, частота технического обслуживания элементов системы, уровень выброса вредных веществ (СО, соединений серы), срок службы оборудования...

Инфракрасные обогреватели – виды и характеристики (часть первая)
Инфракрасные обогреватели – виды и характеристики (часть первая)

В этой статье: история инфракрасного отопления; почему инфракрасные лучи греют, но не светят; диапазоны инфракрасных волн; виды ИК-генераторов.

Человечество с начала времен живет на дне воздушного океана, вторым «дном» которого служат водные бассейны нашей планеты. Теплофизические свойства воздуха и воды хорошо известны инженерам еще с позапрошлого века, поэтому большая часть систем отопления в городах и пригородах базируется на одной из этих сред. И все же есть лучшие, бывшие популярными многие тысячелетия источники тепла – инфракрасные обогреватели.