Теплоноситель для систем отопления. Что это?

В стандартных многоквартирных домах функционирует система центрального отопления: в каждом районе есть котельная, которая подает нагретую до 60 градусов или выше горячую воду по теплотрассам к подвалам домов, от них горячая вода разводится по стоякам подъездов и по квартирам – в водопровод и батареи. Схема описания примерная, но, тем не менее, помогает понять, откуда в квартирах появляется тепло.

В частных коттеджах или дачах еще при строительстве проектируется иная система отопления – автономная, потому что обслуживать, ремонтировать, содержать ее будет владелец помещения, а не городская теплосеть.

В доме встраивается система отопления с двухконтурным или одноконтурным котлом.

Одноконтурные котлы обеспечивают лишь тепло в радиаторах, двухконтурные – подают горячую воду в краны – туалет, ванную.

В двух словах работу системы отопления можно описать так: котел греет циркулирующий через него жидкий «носитель» тепла – это может быть обычная водопроводная вода или профессиональный заводской теплоноситель, за который, в отличие от воды, придется заплатить и купить его в магазине, но который при этом исключит все риски эксплуатации системы с водой. Это, в частности, риск размораживания системы отопления. Такое случается, если на даче или в загородном доме зимой надолго отключается электричество, и котел перестает нагревать воду.

Жидкость замерзает в трубах, расширяется в объеме и разрывает трубы и батареи изнутри.

Как правило, трубы после такого инцидента не подлежат восстановлению – только полной замене. Вы покупаете все в магазине, вызываете мастера, платите за все. Самые большие расходы можно понести, если размороженная система повредила сам котел или теплообменники.

Это центральные элементы системы отопления и замена может обойтись в сумму от 30 тысяч рублей.

От котла нагретый до нужной температуры теплоноситель разводится по трубам к радиаторам или к системе «теплый пол». Теплоноситель, или антифриз, намного выносливее воды: он может сохранять текучесть даже при температурах ниже 60 градусов Цельсия.

Теплоноситель – это техническая жидкость, рецептура которой может варьироваться в зависимости от назначения продукта. Поэтому при выборе антифриза нужно учитывать некоторые критерии.

Основной компонент или база

Основой современных теплоносителей является этилен- или пропиленгликоль. Это технические спирты, которые сами по себе довольно активны и могут вступать в реакции с различными металлами. Поэтому в дополнение к основам в теплоносителе обязательно присутствует пакет присадок

Присадки

Это дополнительные компоненты, «добавки», которые, во-первых, нейтрализуют коррозионную активность основы, во-вторых – придает теплоносителю все основные свойства. Благодаря присадкам теплоноситель защищает трубы и металлические элементы системы от коррозии, очищает детали от накипи и отложений и не дает им образовываться, предотвращает пенообразование и появление очагов плесени, грибка, бактерий, водорослей. Выбирайте теплоноситель с пакетом органических присадок. Они не содержат буру, бораты, нитриты и амины.

Точка кристаллизации

Это, пожалуй, один из основных критериев , который обычно помогает определиться с выбором теплоносителя. Температура начала кристаллизации теплоносителя – это тот погодный «минус», при котором вязкостные свойства продукта начинают изменяться, теплоноситель становится менее текучим , и в конце концов в нем образуются первые кристаллики льда . Эта критическая температура всегда указана на этикетке продукта, чаще всего рядом с названием бренда.

Например, надпись Thermagent -30 означает, что до -30*С теплоноситель гарантированно будет выполнять все заявленные функции.

Здесь стоит отметить, что отличительной чертой этого теплоносителя является то, что даже при температуре ниже -30, он не замерзает , а образует снежную шугу – появляются частички льда, которые, тем не менее, не мешают жидкости, хоть и медленно, но течь. Это принципиально важно, так как исключает риски размораживания системы отопления, то есть разрыва труб.

Срок службы

Срок службы теплоносителя считается не в годах, а в отопительных сезонах — когда наиболее часто используется отопление. Это, конечно, осень, зима, ранняя весна. Количество отопительных сезонов не равно количеству лет.

Срок эксплуатации теплоносителя напрямую зависит от качества, «силы» пакета присадок и того, с какой скоростью присадки расходуются.

Органические присадки в теплоносителях Thermagent, например, при защите системы отопления от ржавчины, реагируют и «включаются» только при наличии очагов коррозии. В то время как карбоксилатные, например, активизируются сразу, обволакивая защитным слоем даже неповрежденные участки труб. То есть, по сути, работают вхолостую.

Каждый теплоноситель имеет свой срок службы, гарантия на продукт распространяется на этот период. В среднем это 5 отопительных сезонов, у некоторых брендов – до 10 сезонов.

В течение этого срока антифриз отлично защищает и нейтрально воздействует на теплообменники, уплотнители, не вступает в реакцию с металлами и пластиком, из которых изготовлены трубы, соответствует заявленным показателям по температуре кристаллизации, кипения.

Чем больше срок эксплуатации теплоносителя, тем выгоднее он обойдется вам: тем меньше будут ваши затраты на содержание и обслуживание системы отопления.

Сертификаты и допуски

Не секрет, что глобальный центр производства сегодня находится в Китае. При всем уважении к объемам и скорости, с которыми работает промышленность в этой стране, качество продукции made in china простому россиянину определить невозможно. Между тем, Китай сегодня производит все, включая пакеты присадок и базовые основы для многих технических и спецжидкостей, в том числе и различные гликоли. Они не отличаются качеством и чаще всего являются ядовитыми.

Крупные и проверенные производители имеют долгосрочные контракты с ведущими европейскими производителями и поставщиками. Так, например, работает российский производитель. выпускающий теплоносители под брендом Thermagent. Это гарантирует неизменное качество каждой партии основы, которая приходит на завод напрямую от крупнейшего в Европе химического концерна .

Качество линейки теплоносителей Thermagent подтверждены сертификатамии допусками от ведущих производителей котельного оборудования – BAXI, Ariston, Ferroli, Kospel, DAEWOO, Unical, Zota, Termet и др.

Теплоноситель для систем отопления назначение, свойства,

Расчет тепловой нагрузки системы отопления

Расчетная тепловая нагрузка прибора в помещении определяется по тепловым потерям помещения Qпом, но должна быть несколько выше, так как приборы устанавливаются у наружных стен или под окнами и, нагревая ограждения, увеличивают действительные значения Qпом. Поэтому действительное значение нагрузки прибора определяется следующим выражением:

где в1 — коэффициент учета дополнительных потерь теплоты, равный для радиаторов биметаллических секционных 1,02 при размещении у наружной стены (в том числе под оконным проемом) и 1,03 у световых проемов; в2 — коэффициент, учитывающий некоторое увеличение теплового потока радиаторов, равный 1,03 для радиаторов биметаллических.

Расчетная тепловая нагрузка стояка определяется по формуле (5.2):

где — сумма расчетных нагрузок нагревательных приборов, присоединенных к данному стояку, Вт.

Расчетные тепловые мощности приборов и расчетные тепловые нагрузки стояков проставляются на аксонометрической схеме ветвей системы отопления. По ним находится расход воды в отдельных стояках, Gст, и в системе, Gсист. Расход теплоносителя определяется по выражению (5.3), исходя из уравнения теплового баланса.

где Qст — расчетная тепловая нагрузка стояка, кДж/ч;

с — удельная массовая теплоемкость воды, равная 4,19,кДж/(кг·оС).

Расчет тепловой нагрузки приведен в таблице приложения 2.

Классификация систем водяного отопления

Схемы радиаторных систем отопления.

Системы, использующие принцип водяного отопления, можно условно разделить на высокотемпературные (выше 105°С) и низкотемпературные (их температура не превышает 105°С). В данный момент существуют определенные ограничения на максимальный температурный предел в 150°С.

Кроме всего прочего, водяные системы разделяют в зависимости от способа создания водной циркуляции. Так, они бывают гравитационные (с естественным процессом циркуляции) и насосные (с механическим способом побуждения циркуляции воды с применением насосов). Принцип функционирования гравитационной системы основан на различных показателях плотности воды, которая нагревается до различных температур.

В насосной системе для циркуляции воды применяют электрический насос, действие которого направлено на увеличение гидравлического давления. В результате, кроме гравитационного движения, в системе возникает и вынужденное.

В зависимости от принципа соединения труб в , различают двухтрубные и однотрубные системы.

Антифриз в качестве теплоносителя

Антифриз для систем отопления

Более высокими характеристиками для эффективной работы отопительной системы обладает такой тип теплоносителя, как антифриз. Заливая антифриз в контур отопительной системы, можно свести риск замерзания отопительной системы в холодное время года до минимума. Антифриз рассчитан на более низкие температуры, чем вода, и они не способны изменить его физического состояния. Антифриз выделяется многими преимуществами, так как он не вызывает отложений накипи и не способствует коррозийному износу внутренней области элементов системы отопления.

Даже если антифриз и затвердеет при очень низких температурах, он не будет расширяться подобно воде, а это не повлечет никаких поломок компонентов отопительной системы. В случае замерзания антифриз превратится в гелеобразный состав, а объем сохранится прежний. Если после замерзания температура теплоносителя в системе отопления повысится, он из гелеобразного состояния перейдет в жидкое, а это не вызовет никаких негативных последствий для отопительного контура.

Многие производители добавляют в антифриз различные присадки, которые способны увеличить эксплуатационный срок отопительной системы.

Такие присадки способствуют удалению из элементов отопительной системы различных отложений и накипи, а также устраняют очаги коррозии. Выбирая антифриз, нужно помнить, что такой теплоноситель не является универсальным. Присадки, которые в нем содержаться, подойдут только для определенных материалов.

Существующие теплоносители для систем отопления-антифризы можно разделить на две категории исходя из температуры их замерзания. Одни рассчитаны на температуру до – 6 градусов, а другие до -35 градусов.

Свойства различных видов антифризов

Состав такого теплоносителя, как антифриз рассчитан на полных пять лет эксплуатации, или на 10 сезонов отопления. Расчет теплоносителя в системе отопления должен быть точным.

Существуют у антифриза и свои недостатки:

• Теплоемкость антифриза на 15% ниже, чем у воды, а значит, они будут медленнее отдавать тепло;
• У них довольно высокая вязкость, а это значит, что в систему нужно будет монтировать достаточно мощный циркуляционный насос.
• При нагреве антифриз увеличивается в объеме больше чем вода, значит, отопительная система должна включать расширительный бак закрытого типа, а радиаторы должны обладать большей емкостью, чем те, которые используются для организации отопительной системы, в которой теплоносителем является вода.
• Скорость теплоносителя в системе отопления – то есть, текучесть антифриза, на 50% больше чем у воды, значит, все соединительные разъемы отопительной системы необходимо очень тщательно герметизировать.
• Антифриз, который включает в свой состав этиленгликоль, является для человека токсичным, поэтому его можно использовать только для котлов одноконтурного типа.

В случае использования в системе отопления такого типа теплоносителя, как антифриз, необходимо учитывать определенные условия:

• Система должны быть дополнена циркуляционным насосом с мощными параметрами. Если циркуляция теплоносителя в системе отопления и контур отопления является большой протяженности, то циркуляционный насос должен быть наружной установки.
• Объем расширительного бака должен быть не меньше, чем в два раза по сравнению с баком, который применяется для такого теплоносителя, как вода.
• В отопительную систему необходимо монтировать объемные радиаторы и трубы с большим диаметром.
• Запрещается использовать воздухоотводчики автоматического типа. Для отопительной системы, в которой теплоносителем является антифриз, можно использовать только краны ручного типа. Более популярным краном ручного типа является кран Маевского.
• Если антифриз разбавлять, то только с дистиллированной водой. Талая, дождевая или колодезная вода никак не подойдут.
• Перед тем, как будет производиться заправка системы отопления теплоносителем – антифризом, ее нужно хорошо промыть водой, не забывая и про котел. Производители антифризов рекомендуют менять их в системе отопления хотя бы раз в три года.
• Если котел холодный, то не рекомендуется задавать сразу высокие нормативы температуры теплоносителя системе отопления. Она должны подниматься постепенным образом, теплоносителю необходимо некоторое время на обогрев.

Если зимой двухконтурный котел, работающий на антифризе, будет отключен на долгий период, то необходимо из контура горячего водоснабжения слить воду. В случае замерзания вода может расшириться и нанести ущерб трубам или другим элементам отопительной системы.

Смеси воды с этиловым спиртом

Очень часто с этой целью используются смеси этилового спирта с водой, в которых процент спирта колеблется между 40 и 55 %. Смеси кристаллизуются при минус тридцати градусах. Но есть одно НО: такие смеси рекомендуется использовать исключительно в закрытых отопительных системах, оснащенных принудительной циркуляцией теплоносителя. Дело в том, что если этого не будет, то спирт будет очень быстро испаряться. Да и кипит этиловый спирт при 90 градусах, что не очень подходит для стандартных систем

Это особенно важно в системах с автоматикой, которая исчисляет температуру воздуха в здании, а не температуру теплоносителя

Цена такой смеси – от 65 рублей за литр.

В целом, выбрать теплоноситель для систем отопления выбрать просто, главное – учесть все необходимые факторы.

Антифриз

Итак, если вы остановили свой выбор на антифризе, то вам следует знать, что он не должен быть легко возгораемым, а также в нем не должны содержаться ядовитые или токсичные вещества.

Важно! Не используйте в качестве теплоносителя для отопления тосол, этиловый спирт или же масло для трансформаторов! Ознакомившись с техникой безопасности, вы сами выясните, что для отопления должны быть использованы лишь те вещества, которые специально для этого создавались. Желательно применять специальный сертифицированный антифриз, к примеру, очень популярен сегодня dixis 65. Зачастую все теплоносители этого вида производятся на основе двух веществ:

Желательно применять специальный сертифицированный антифриз, к примеру, очень популярен сегодня dixis 65. Зачастую все теплоносители этого вида производятся на основе двух веществ:

Расчетные параметры теплоносителя

В отопительной технике применяют высокотемпературную воду, которая под воздействием избыточного давления не вскипает в трубопроводах. Циркулирую в нагревательных приборах, горячая вода охлаждается, а затем возвращается в теплоисточник для последующего подогрева. Температурный перепад между горячей и охлажденной водой (дtс= tг — tо), характеризует параметры теплоносителя, циркулирующего в системе отопления.

Выбор вида и параметров теплоносителя надо обосновывать предельно допустимыми температурами поверхности нагревательных приборов.

В дипломном проекте принята дtс =95 — 70=25оС. В водяных системах отопления жилых зданий при отопительном графике 95-70оС средняя температура воды в нагревательных приборах равна 82,5оС.

Указанная средняя температура горячей воды, циркулирующей через нагревательные приборы, является максимальной и поддерживается лишь при расчетной температуре наружного воздуха.

Параметр — теплоноситель

Расположение труб при поперечном.

Параметры теплоносителя в формуле (10.7) соответствуют условиям набегающего потока, определяющим размером является наружный диаметр трубы.

Параметры теплоносителей заданы и определяются условиями работы источников тепла и системы охлаждения. Масса источника тепла и системы охлаждения пропорциональна тепловой мощности установки. В первом приближении такое положение имеет место при использовании в качестве источника тепла камеры сгорания органического топлива или ядерного реактора.

Параметры теплоносителя , выходящего из установки, делают возможным его применение в основном в теплофикационном цикле с коэффициентом использования около 3000 — 4000 ч в год с кратковременным зимним максимумом. Выдача шлаков металлургическими печами производится равномерно в течение года, поэтому установки такого типа не получили распространения в цветной металлургии.

Параметры теплоносителя выявляются в зависимости от расчетного режима воздухообмена.

Параметры теплоносителя ( температура и давление) в системах отопления следует принимать максимально допустимые в зависимости от механической прочности используемых нагревательных приборов, нормируемой температуры их теплоотдающих поверхностей, а также требуемого расчетного давления для обеспечения циркуляции теплоносителя.

Схема циркуляции теплоносителя по двум самостоятельным циклам.

Параметры теплоносителя и схема его циркуляции связаны с характером пленкообразующего раствора, оборудованием, способом рекуперации.

Параметры теплоносителя выявляются в зависимости от расчетного режима воздухообмена.

Параметры теплоносителя ( температура и давление) в системах отопления следует принимать максимально допустимые в зависимости от механической прочности используемых нагревательных приборов, нормируемой температуры их теплоотдающих поверхностей, а также требуемого расчетного давления для обеспечения циркуляции теплоносителя.

Параметры теплоносителя воды в наружных тепловых сетях применяются в пределах 95 — — 175 в подающей линии и 70 в обратной линии.

Параметрами теплоносителей называют температуру и давление. Вместо давления в практике эксплуатации широко пользуются другой единицей — напором.

Все параметры теплоносителя , необходимые для вычисления as, относятся к температуре рассола в баке испарителя. Скорость рассола ws м / сек определяется в суженном сечении пучка между трубами. Значения коэ-фициента С указаны на фиг.

Если параметры теплоносителя или диаметр трубопровода превышают указанные пределы, то должны устанавливаться стальные задвижки либо задвижки из ковкого чугуна.

Указываются параметры теплоносителя по потребителям; параметры пара на выходе из котельной с учетом снижения давления и температуры во внешних тепловых сетях; количество и способ возврата конденсата; система горячего водоснабжения; длительность нагрузок в течение суток и года.