Šildymo sistemos šilumos nešiklis – vanduo arba antifrizas

Kalbant apie paplitimą, šildymo sistemos su skysto šilumos nešiklio cirkuliacija lenkia visus rekordus – jų nuolatinį populiarumą daugiausia lemia atšiaurus Rusijos klimatas. Skystąsias šildymo sistemas sudaro visa eilė įrangos, įskaitant katilus, šilumokaičius, siurblines, dažnai daugelį kilometrų vamzdynų. Tinkamas šildymo komplekso veikimas tiesiogiai priklauso nuo aušinimo skysčio savybių, todėl koks skystis yra geriausiai naudojamas šioje talpoje ir kodėl?

Reikalavimai idealiam aušinimo skysčiui

Reikėtų pažymėti iškart – tokio aušinimo skysčio nėra. Bet kuris iš esamų reguliariai atlieka savo funkcijas tik tam tikrame temperatūros diapazone, peržengus jį, žymiai pasikeičia jo kokybės savybės..

Šilumos nešiklis privalo perduoti maksimalų šilumos kiekį per laiko vienetą su minimaliais šilumos nuostoliais. Aušinimo skysčio klampumas daro rimtą poveikį jo siurbimui šildymo sistemoje, todėl kuo jis klampi, tuo geriau.

Aušinimo skystis neturėtų daryti korozinio poveikio įvairioms vamzdynų ir šildymo prietaisų struktūrinėms medžiagoms, kitaip šių medžiagų pasirinkimas bus griežtai ribojamas. Be to, kai kurių aušinimo skysčių tepimo galimybės riboja cirkuliacinių siurblių ir kitų su jais liečiančių mechanizmų konstrukcinę medžiagą..

Buitinės saugos požiūriu aušinimo skystis turi turėti tam tikras (saugias) savybes, susijusias su toksiškumu, skysčio užsidegimo temperatūra ir jo garų išsiskyrimu..

Ir paskutinis dalykas – skystis, naudojamas kaip šilumos nešiklis, turi būti prieinamas arba, esant didelėms sąnaudoms, ilgą laiką išlaikyti savo charakteristikas ir tūrį veikiant šildymo sistemai.

Šilumos nešiklis – vanduo

Iš visų natūralių Žemėje esančių skysčių vanduo pasižymi didžiausia šilumos talpa – vidutiniškai 1 kcal / (kg laipsnio), tai yra, jei vienas kilogramas vandens pašildomas iki 90 ° C ir aušinamas šildymo radiatoriuje iki 70 ° C. , tada patalpa, kurią šildo šis radiatorius, bus tiekiama 20 kcal šilumos.

Šis skystis turi didelį tankį (917 kg / m³), mažėja kaitinant ar aušinant. Beje, vanduo yra vienintelis natūralus skystis, kuris plečiasi tiek kaitinant, tiek atvėsinant..

Vandens ekologinės ir toksikologinės savybės pralenkia bet kokio sintetinio skysčio savybes – atsitiktinis nuotėkis iš šildymo sistemos nesukels problemų namų ūkių sveikatai, nebent jis patektų tiesiai į žmogaus kūną. O įvykus tokiam nuotėkiui, labai nesunku atkurti pradinį vandens tūrį – tereikia įpilti reikiamą kiekį į atvirą natūralios cirkuliacijos šildymo sistemos išsiplėtimo baką..

Kalbant apie kainą, vanduo taip pat nekonkuruoja, nes nėra pigesnio ir prieinamesnio šilumos nešiklio..

Tačiau šis aušinimo skystis turi nemažai trūkumų – paprastas vanduo, tai yra natūralaus būvio deguonis ir druskos, sukeliantis šildymo sistemos elementų vidinę koroziją, taip pat jų sienų perpildymas masteliu, dėl kurio sumažėja šilumos perdavimas ir šildymo prietaisų vidinis tūris..

Visiems gerai žinomas paprasčiausias vandens minkštinimo būdas – terminis (verdantis), naudojant metalinį indą be dangčio. Šiluminio apdorojimo metu dalis druskų nusėda rezervuaro apačioje, o anglies dioksidas pašalinamas iš vandens tūrio. Beje, kuo didesnis virimo rezervuaro dugnas, tuo daugiau druskų bus galima pašalinti iš vandens – druskos nusės apačioje masto pavidalu. Terminio metodo trūkumas yra tas, kad tokiu būdu iš vandens galima pašalinti tik nestabilius magnio ir kalcio bikarbonatus, o jų stabilūs junginiai išliks..

Cheminis arba reagento metodas yra efektyvesnis, jis leidžia perduoti vandenyje esančias druskas į netirpią būseną. Jo įgyvendinimui naudojamos šlifuotos kalkės, soda ar natrio ortofosfatas – įleidus pirmuosius du reagentus į vandens tūrį susidarys karbonatinės nuosėdos, pastarosios – magnio ir kalcio ortofosfatų nuosėdos. Po cheminės reakcijos susidariusios nuosėdos pašalinamos filtruojant vandenį. Paskutinis reagentas – natrio ortofosfatas – užtikrina geriausią vandens minkštinimą, tačiau jo naudojimui reikalingas tikslus dozavimas.

Distiliuotas vanduo yra tinkamiausias šildymo sistemoms, nes jame nėra jokių priemaišų. Vienintelis jo trūkumas yra tas, kad jūs turite išleisti pinigus pirkdami, litro distiliuoto vandens kaina bus apie 14 rublių. Prieš pilant distiliuotą vandenį į šildymo sistemą, būtina kruopščiai nuplauti šildymo prietaisus, vamzdžius ir katilą įprastu vandeniu, nuplauti tiek anksčiau naudotą, tiek naujai įrengtą sistemą – bet kokiu atveju jos viduje bus užteršimo..

Galite naudoti gryną lydalo ar lietaus vandenį, nes jame yra daug mažiau druskos nei čiaupo, šulinio ar artezinio.

Vienintelis vandens, naudojamo kaip šilumos nešiklis, trūkumas yra tas, kad esant žemesnei nei 0 ° C temperatūrai jis užšaltų, išsiplėttų ir padarytų didelę žalą šildymo sistemai. Ir todėl namų savininkams, kurie šaltuoju metų laiku nereguliariai eksploatuoja šildymo sistemą, taip pat gyvena tose vietose, kur ypač dažnai sutrinka energijos tiekimas, labiau tinka kita šilumos perdavimo skysčių grupė – antifrizas..

Šilumos nešiklis – antifrizas

Neužšalimas, pilamas į šildymo kontūrą, leidžia visiškai išspręsti sistemos užšalimo grėsmę šaltuoju metų laiku – žema temperatūra, kuriai skirtas šis antifrizas, nekeičia jos fizinės būklės. Antifrizai gali užtikrinti šiluminės energijos transportavimą šildymo sistemos viduje, nesukelia korozinių procesų ir nuosėdų nuosėdų.

Pagrindinė antifrizų kokybė yra ta, kad jie nesukietėja iki tam tikros ypač žemos temperatūros, kietėjimo metu jie neišsiplečia kaip vanduo ir nesunaikina šildymo sistemos elementų, o virsta į gelio pavidalo masę, kurios tūris nesikeičia. Kitaip tariant, jei padidės užšaldyto antifrizo temperatūra, jis grįš iš gelinio pavidalo į skystą būseną, neturėdamas jokios įtakos šildymo kontūrui..

Gamintojai įdeda į antifrizų kompoziciją papildomus priedus, kad padidintų šildymo sistemos tarnavimo laiką – korozijos ir mineralų nuosėdų inhibitorius, kurie pašalina korozijos židinius ir mastelį sistemose, kurios veikia daugelį metų. Renkantis antifrizą, reikia turėti omenyje, kad jo sudėtis nėra universali – jame esantys priedai yra skirti tam tikroms konstrukcinėms medžiagoms ir lydiniams, neteisingas pasirinkimas sukels elektrocheminę koroziją arba, pavyzdžiui, sunaikins polimerines medžiagas, naudojamas šildymo sistemos statybai..

Paprastai gaminami antifrizai, skirti dviem ypač žemoms temperatūroms – iki -65 ir iki -30 ° C. Jei reikia, galite pakeisti sočiosios kompozicijos koncentraciją į norimą, nuo vienos dalies distiliuoto vandens iki dviejų antifrizo dalių (pavyzdžiui, jei litras pirmojo tipo antifrizo, skirtas žemesnei temperatūrai, praskiedžiamas 0,5 litro vandens, tada tokia kompozicija veiks iki – 30 ° C).

Antifrizo cheminė sudėtis skirta 10 šildymo sezonų arba 5 eksploatavimo metams, po to turi būti pakeistas visas antifrizo tūris..

Palyginti su vandeniu, antifrizai turi ne tik privalumų, bet ir trūkumų:

• neužšąlančių prietaisų šilumos talpa yra 15% mažesnė, tai yra, jie blogiau išskiria šilumą;
• jų klampumas yra bent du kartus didesnis, todėl į šildymo sistemą reikia įvesti galingus cirkuliacinius siurblius;
• didesnis tūrinis išsiplėtimas kaitinant, reikalingas „expansomat“ (uždaro tipo išsiplėtimo bakas) ir šildymo radiatoriai, kurių talpa yra 50–60% didesnė nei jų kolegų, naudojamų sistemose su vandens šilumos nešikliu;
• sklandumas yra 50% didesnis nei vandens, tai yra, nuimamos jungtys sistemoje su antifrizu turi būti uždaromos labai atsargiai;
• etilenglikolio pagrindu pagaminti antifrizai yra toksiški žmonėms, todėl tokį antifrizą galima naudoti tik vienos grandinės katiluose.

Buitiniams poreikiams, tai yra, šildymo sistemoms privačiuose namuose, antifrizai gaminami dviejų tipų poliolių pagrindu – etilenglikolio (monoetilenglikolio) ir propilenglikolio. Pirmojo tipo poliolių pagrindu pagamintos kompozicijos yra labiau paplitusios ir pigesnės nei tos, kurių pagrindą sudaro brangusis propilenglikolis, tačiau jos yra labai toksiškos – nurijus pakanka 350 mg etilenglikolio, kad padarytų didelę žalą sveikatai ir netgi mirtį. Dirbant su antifrizais, kurių sudėtyje yra etilenglikolio, būtina privalomai apsaugoti odą, kvėpavimo sistemą ir akis.

Eksploatavimo metu etilenglikolio pagrindu pagaminti antifrizai yra ypač jautrūs perkaitimui – esant bet kokiam, net ir trumpalaikiam temperatūros pakilimui virš tam tikro antifrizo gamintojo nustatyto gamintojo nustatyto limito, antifrize susidaro poliolio ir priedų terminis skilimas, susidaro netirpios nuosėdos ir rūgštys. Nuosėdos, patekusios į kaitinimo elementų paviršius, sudaro anglies sankaupas, dėl kurių susilpnėja šilumos mainai vietos lygmeniu ir, perdžiūvus, vėl susidaro dumblas ir kt. Rūgštys, susidariusios dėl etilenglikolio skilimo, chemiškai reaguoja su šildymo sistemos struktūriniais metalais, sukeldamos įvairius židinius. korozija. Dėl priedų suirimo aušinimo skysčio apsauginės savybės, kurias anksčiau suteikė nuimamų siūlių sandariklių medžiaga, smarkiai sumažėja, o esant dideliam sklandumui tai iš karto sukels nuotėkį. Be to, perkaitimas padidina antifrizo putų susidarymą, kuris savo ruožtu nukreipia orą į šildymo sistemą. Dėl aprašytų priežasčių būtina atidžiai stebėti katilų ir šildymo sistemos šildymo temperatūrą, tačiau ne visi katilų modeliai tai leidžia..

Reikėtų pažymėti, kad etilenglikolis į cheminę reakciją su cinku pradeda – naudoti jį šildymo sistemoje, kurioje šios grupės antifrizai veikia kaip aušinimo skystis, konstrukciniai elementai ir įtaisai su vidiniu cinkavimu yra beprasmiški, nes visa jo danga bus visiškai sunaikinta beveik per vieną šildymo sezoną..

Antifrizai, kurių pagrindą sudaro propilenglikolis, yra daug saugesni namų ūkiams – techninis propilenglikolis yra panašus į maistinį propilenglikolį (E1520), kuris yra plačiai naudojamas farmacijos, parfumerijos ir maisto pramonėje dėl visiško jo saugumo žmogaus kūnui ir aplinkai. Šaldiklius su propilenglikoliu leidžiama naudoti dvigubos grandinės katiluose, nes atsitiktinis jų patekimas į geriamąjį vandenį, taip pat nuotėkis nuimamų jungčių vietose nepakenks žmonėms.

Propilenglikolio šilumos perdavimo skysčiai, be bendrųjų teigiamų charakteristikų, tapačių toms, kurios susijusios su etilenglikolio antifrizais, turi tepimo efektą šildymo sistemos viduje, mažina hidrodinaminį pasipriešinimą ir palengvina antrinės grandinės siurblių darbą. Propilenglikolio antifrizo šilumos perdavimas yra didesnis nei etilenglikolio. Yra tik vienas minusas – didesnė kaina, apie 1000 rublių. už 10 kg (palyginimui, etilenglikolio antifrizo kaina -30 ° C yra apie 550 rublių už 10 kg).

Griežtai draudžiama antifrizą naudoti šildymo sistemoje, jei:

• Sistema naudoja elektrolizės (joninius) katilus, kuriuose šildymo terpė yra šildoma praleidžiant elektros srovę per jos tūrį katilo bake. Apskritai, prieš įsigydami šildymo katilą, įsitikinkite, kad gamintojas leidžia jam dirbti šildymo sistemoje su šiuo antifrizu, kitaip gamyklos katilo garantija negalioja;
• atviro tipo šildymo sistema. Ši taisyklė daugiausia taikoma antifrizui, kurio pagrindą sudaro nuodingas etilenglikolis;
• taupydami jūs tikitės sumažinti jo atsparumą šalčiui daugiau nei -20 ° C, nes tai smarkiai sumažins į antifrizą įleistų priedų savybes, dėl kurių susidarys korozijos ir masto židiniai;
• nuimamų siūlių sandarinimas atliekamas naudojant linų apviją ir aliejinius dažus – antifrizas neišvengiamai suerzins dažus ir nebus jokios prasmės nuo apvijos;
• statant šildymo kontūrą buvo naudojami cinkuoti vamzdžiai ir jungiamosios detalės;
• šildymo katilas šildo aušinimo skystį iki aukštesnės nei + 70 ° C temperatūros (tai yra ribojanti bet kokio antifrizo šildymo temperatūra; jo negalima šildyti aukščiau dėl aukšto temperatūros išsiplėtimo, būdingo šios grupės aušinimo skysčiams).

Jei šildymo sistemoje naudojamas antifrizas, turi būti laikomasi šių sąlygų:

• aprūpinkite sistemą galingesniu cirkuliaciniu siurbliu, nei to reikia karšto vandens šildymui. Turint ilgą šildymo kontūrą, reikės išorinio cirkuliacinio siurblio;
• įdiekite talpų išsiplėtimo baką (išsiplėtimo baką), kurio tūris bent du kartus viršija vandens aušinimo skysčiui reikalingą tūrį;
• šildymo sistemoje naudokite akivaizdžiai didesnio skersmens ir tūrinius radiatorius;
• nemontuokite automatinių oro ventiliatorių – tik rankinius (pvz., Mayevsky čiaupus);
• Nuimamas jungtis sandarinkite tik tarp chemiškai atsparaus kaučiuko, paronito ar teflono pagamintomis tarpinėmis. Lininį ritinį galite naudoti kartu su etilenglikoliui atspariu sandarikliu (jei naudojate antifrizą etilenglikolio pagrindu). Pirkdami ketaus radiatorius, turite juos išardyti į skyrius ir esamus guminius tarpiklius pakeisti paronitu ar teflonu;
• antifrizą galite praskiesti tik distiliuotu vandeniu, tai yra, čia nei lietaus, nei tirpsmo vanduo neveiks;
• prieš kiekvieną pilną antifrizo pilant į sistemą, būtinai nuplaukite jį vandeniu (katilas taip pat) – antifrizo įtaisų gamintojai rekomenduoja juos visiškai pakeisti šildymo sistemoje kas 2-3 metus;
• neturėtumėte iškart nustatyti aukštos šaldymo katilo šildymo temperatūros – temperatūrą reikia kelti palaipsniui, suteikiant aušinimo skysčiui laiko sušilti (neužšąlančių sistemų šilumos talpa yra mažesnė nei vandens);
• žiemą, kai ilgą laiką išjungiate dvigubos grandinės katilą sistemoje su antifrizu, nepamirškite išleisti vandens iš karšto vandens tiekimo grandinės, nes jis gali užšalti ir sugadinti grandinės vamzdžius.

Kaip pasirinkti optimalų aušinimo skystį

Visų pirma, aušinimo skysčio pasirinkimo klausimas turėtų būti lemiamas net šildymo sistemos projektavimo etape, nes jei jis buvo sukurtas vandeniui, jam reikės rimtos rekonstrukcijos antifrizui..

Jei temperatūra šaltuoju metų laiku šildymo kontūre nenukrinta žemiau +5 ° C, tuomet optimalus tokios sistemos aušinimo skystis yra vanduo, iš kurio maksimaliai pašalinami druskos junginiai. Jei yra galimybė, kad temperatūra šildymo sistemoje nukris iki minusinių verčių, tokiu atveju reikia tik antifrizo. Žinoma, jūs galite nutekėti vandenį iš sistemos, tai apsaugos jį nuo pažeidimų šalčio metu, tačiau tokiu atveju grandinė užpildys oru, o tai smarkiai paspartins korozijos procesus didelės drėgmės sąlygomis..

Vandens šildymo sistemą nuo užšalimo galima apsaugoti integruojant į ją elektrinius šildytuvus, valdomus temperatūros davikliais arba nuotoliniu būdu, per GSM kanalus – tai leis palaikyti vandens temperatūrą aukštesnėje nei +5 ° С, tačiau čia yra priklausomybė nuo maitinimo ir korinio ryšio – viena iš. šios sistemos atskirai arba kartu sukels aušinimo skysčio užšalimą ir daugybę pažeidimų šildymo kontūre.

Renkantis antifrizą, turite išsamiai ištirti jo savybes, įskaitant: leistiną ypač žemą temperatūrą; priedų sudėtis ir jų paskirtis; kaip tai veikia šildymo sistemos elementus (pagamintus iš juodųjų ir spalvotųjų metalų, ketaus, plastiko, gumos ir kt.); naudojimo sistemoje trukmė be pakeitimo; žmonių sveikatos ir ekologijos saugumas (galų gale jį teks kažkur sujungti). Beje, antifrizo spalva neturi praktinės vertės šildymo kontūre, ją reikia tik pabrėžti priklausymą tam tikram prekės ženklui. Atsižvelgiant į galimą pavojų namų ūkių sveikatai, geriausias pasirinkimas yra propilenglikolio pagrindu pagamintas antifrizas..

Atsižvelgiant į „Tosol“ prekės ženklo antifrizo, sukurto praėjusio amžiaus viduryje SSRS, populiarumą tarp namų savininkų, verta trumpai apibūdinti jo savybes. Taigi antifrizas iš pradžių buvo sukurtas kaip automobilių užšalimo aušinimo skystis, jo sudėtis pagrįsta etilenglikoliu, kurio savybės aprašytos aukščiau. Nerekomenduojama antifrizo naudoti šildymo sistemose, nes šis antifrizas nėra skirtas jiems – jame yra specialių priedų automobilių varikliams, nenaudingi ir net kenksmingi šildymo sistemose, nes antifrizas tiesiog nėra skirtas dirbti aukštoje temperatūroje..

Pabaigoje mes įvardinsime optimaliausią antifrizą, kurį labai, labai paprasta įsigyti ar paruošti – 40 ° etilo alkoholio ir distiliuoto vandens mišinį. Šio mišinio, kaip aušinimo skysčio antifrizo, charakteristikos yra šios:

• šiek tiek didesnis nei vandens, bet žymiai mažesnis nei etilenglikolio ir propilenglikolio antifrizas, klampumas;
• mažesnis sklandumas nei pirmiau minėti antifrizai, kurie leidžia sumažinti nuimamų jungčių sandarumo reikalavimus, leidžiant jose naudoti įprastus sandariklius (alkoholis chemiškai nėra aktyvus gumos atžvilgiu);
• alkoholis yra puikus korozijos slopiklis, ty blokuoja jo vystymąsi;
• Naudojant druskos (kietą) prisotintą vandenį, šiame mišinyje esantis alkoholis apsaugo nuo nuosėdų nusėdimo ant šildymo kontūro vidinių paviršių. Druskos iškris į netirpias nuosėdas, jas lengvai galima pašalinti, kai sistema praplaunama;
• dėl maišymo ir susitraukimo karščio (alkoholio tirpalo vandeninio tūrio suspaudimas) alkoholis neišgaruoja atskirai nuo vandens (jei jo kiekis vandeniniame tirpale yra ne mažesnis kaip 30%);
• vandeninio alkoholio tirpalo virimo temperatūra praktiškai atitinka vandens virimo tašką, tai yra, kai temperatūra šildymo sistemoje pakyla iki +85 ° C, kas yra įprasta sistemoms, kuriose vanduo yra šilumos nešiklis, virimas, atsiradus kaiščiams garų pavidalu, neįvyks;
• alkoholio kiekis vandeniniame tirpale smarkiai sumažina vandens išsiplėtimą užšalimo metu, tai yra, net visiškai užšaldant šildymo sistemą tokiu aušinimo skysčiu, jo konstrukciniai elementai nebus pažeisti.

Norint pasiekti tam tikras ribines vandeninio etilo alkoholio tirpalo atsparumo žemoms temperatūroms vertes, būtina pasiekti tokį kiekį tirpale su vandeniu: 20,3% – užšalimas esant -10,6 ° C; 33,8% – užšalimas -23,6 ° C temperatūroje; 39% – užšalimas esant -28,7 ° C; 46,3% – užšąla -33,9 ° C temperatūroje. Uždarose šildymo sistemose bus ypač patogu naudoti aušinimo skystį, kuris yra etilo alkoholio vandeninis tirpalas.

Ruošiant vandens-alkoholio aušinimo skystį, alkoholio kiekio vandenyje proporcijos apskaičiuojamos taip – litre 96% alkoholio yra atitinkamai 960 ml bevandenio alkoholio, norint gauti 33% tirpalą, reikia padalyti 96 iš 33 ir gauti reikiamą vandens tūrį, lygų 2,9 litro. Tai yra, jei įpilkite tiksliai 2,9 litro vandens į litrą 96% alkoholio, tada gautame tirpale alkoholio kiekis bus tiksliai 33% – aušinimo skystis, kuris neužšąla iki maždaug -22,5 ° C, yra paruoštas.

Panašūs įrašai:

1. Šildymo sistemos su šilumos akumuliatoriais Yra būdas priartinti kietojo kuro katilą prie patogumo, kurį suteikia šildymas gamtinėmis dujomis. Šilumos akumuliatorius ne tik sumažina užsidegimo dažnį, bet ir sutaupo daug elektros energijos naudojant daugiamatarę mokėjimo sistemą. Kas...
2. Namų apžiūra naudojant šilumos atvaizdą: šilumos nuotėkio radimas Nustatant šilumos nuostolius namuose ir ieškant neefektyvios šilumos izoliacijos sričių, galite naudoti šilumos atvaizdą. Ne paslaptis, kad namo patalpų šildymo efektyvumas mažėja, o jo kaina žymiai padidėja, jei pastate prarandami šilumos...
3. Šilumos generatoriai: oras, vanduo ir sūkuriai Šiame straipsnyje: Šilumos generatorių istorija veikimo principas ir prietaisas; šilumos generatorių tipai; šilumos generatorių gamintojai ir vidutinė kaina; sūkurinės kavitacijos šilumos generatoriaus istorija; sūkurinio šilumos generatoriaus principas; kavitacinių šilumos generatorių gamintojai...
4. Dviejų aukštų namo šildymo sistemos Ar sunku savarankiškai išvystyti vandens šildymo kontūrą daugiaaukščiame pastate? Be abejo, šiuo klausimu yra tam tikrų sunkumų, tačiau apskritai raktas į didelio našumo sistemą yra kompetentingas standartinių sprendimų derinys. Mes norime...

Skaityti daugiau  Vandens valymo sistemos: vandens valymo įrangos įrengimas namams