Теплообменник для газовой колонки: ремонт, чистка, как снять и запаять, сколько стоит

Как запаять теплообменник газовой колонки — 3 способа пайки?

2016-10-23 Евгений Фоменко

  • Подготовка к пайке
  • Способы пайки
  • Мощным паяльником.
  • Горелкой с газовым баллоном.
  • Холодной сваркой.
  • Проверка результата
  • Особенности разных моделей

Подготовка к пайке

Прежде всего, нужно снять кожух с колонки. Делать это нужно аккуратно, отключив прежде провода от дисплея. В некоторых моделях водонагревателей, например Нева 4510, перед этим следует снять регуляторы газа и давления. Далее включается вода и находится место протечки. Часто оно находится на сгибе труб теплообменника возле обрешетки. Если оно легкодоступно, можно будет запаять свищ, не снимая колонку. Если же прямого доступа нет, и свищ находится изнутри радиатора, нужно будет разобрать колонку и снять теплообменник.

После этого отключается газ и спускается вода из колонки. Для этого открывается кран горячей воды и откручивается накидная гайка с входа холодной воды. Под действием силы тяжести вода выльется. В современных колонках есть специальная заглушка для слива воды, открыв которую жидкость сливают в подставленную емкость. Остатки влаги продуваются компрессором или пылесосом. Это важно, потому что во время пайки жидкость будет закипать и испаряться, создавать давление и сдувать припой через свищ.

Последний этап подготовки – зачистка и обезжиривание места протечки. Делается это с помощью мелкозернистой наждачной бумаги. Зачищать нужно аккуратно, чтобы не сделать сквозное отверстие, так как трубы в теплообменнике могут быть очень тонкими. После этого очищенную трубку протирают любым растворителем или уайт-спиритом, чтобы убрать остатки грязи и жира.

Способы пайки

Запаять теплообменник газовой колонки можно тремя способами:

Мощным паяльником.

Чтобы запаять место свища своими руками вам понадобится паяльник мощностью около 110 Вт, флюс и припой.

Первый этап пайки – нанесение флюса. Это вещество, очищающее поверхность материала от окислов и позволяющее равномернее растекаться припою. Лучше всего подойдет флюс паста с содержанием меди. Если ее нет в наличии, можно воспользоваться обычной канифолью или таблеткой аспирина.

После этого паяльник прикладывается к трубке, в которой отверстие и прикладывается припой. Важно, чтобы припой плавился от трубы, а не от паяльника. Наносится тонкий слой припоя и постепенно наращивается толщина до 1-2 мм. Этого достаточно, чтобы не пропустить горячую воду под давлением.

Горелкой с газовым баллоном.

Понадобится горелка, небольшой баллон с газом, флюс, припой. Горелка подключается к баллону и поджигается. Нужно выбрать не очень сильное пламя, чтобы не повредить радиатор колонки.

Сначала место протечки хорошо прогревается. Это делается для того, чтобы остатки влаги в трубах испарились. После этого нагревается труба и к ней подводится припой.

После пайки обязательно нужно убрать остатки флюса, потому что он содержит кислоту и может в дальнейшем разъедать стенки труб теплообменника.

Посмотрите мое видео по пайке этим методом:

Холодной сваркой.

Важно подобрать холодную сварку, которая не расплавится от горячей воды. Все действия нужно производить в защитных перчатках. Из упаковки достается небольшое количество холодной сварки. Нужно разминать ее в руках около трех минут. Как только материал начнет застывать, нужно его приложить к месту свища и крепко держать до полного застывания.

Если на трубке теплообменника находится несколько свищей рядом или дырка в трубке большая, нужно припаять медную латку. Также можно сделать напайку из отрезка медной трубы.

Проверка результата

После завершения пайки теплообменника газовой колонки следует внимательно осмотреть все трубы радиатора. Если где-то видны зеленые пятна, скорее всего это небольшие свищи. Эти места также нужно зачистить и запаять, чтобы в дальнейшем снова не разбирать колонку.

Далее к колонке подводится вода и постепенно включается кран. Вода в системе должна наполняться медленно. Поначалу из крана вместе с водой будет выходить воздух. Когда система будет заполнена, кран открывается полностью, чтобы проверить пайку с максимальным давлением воды. В это время внимательно осматривается место пайки на наличие протечек.

Последним этапом проверки будет включение колонки и проверка уже с горячей водой. На всякий случай место пайки протирается бумажной салфеткой. Если есть минимальная влага, она это покажет.

Особенности разных моделей

Перед тем, как приступить к пайке теплообменника своими руками, следует учесть конструктивные особенности модели водонагревателя. Не рекомендуется паять теплообменники китайских фирм, таких как Вектор. Трубы в них изготовлены из очень тонкой меди, при пайке могут появиться новые отверстия. Теплообменники дешевых водонагревателей в случае поломки нужно заменить.

Газовая колонка Вектор

Одними из самых надежных считаются колонки немецких фирм, например Оазис. Они оснащены медными теплообменниками с повышенным сроком службы. Стоимость комплектующих деталей здесь выше, поэтому ремонт оправдан. Запаяв свищ на радиаторе колонки Оазис можно намного продлить срок ее службы.

Колонки средней ценовой категории, такие как российские Нева и шведские Электролюкс также подлежат ремонту. В них стоят медные радиаторы с антикоррозийным покрытием. Пайка позволяет устранить свищи и протечки.

Как рассчитывать объем теплоносителя в системе отопления

Сталкиваясь с необходимостью монтажа или реконструкции отопления, многие из нас задаются вопросом, как рассчитать достаточное количество рабочей жидкости для эффективной работы отопления. В первую очередь нужно понимать, что общий показатель будет зависеть от суммарного значения объема всех элементов отопительной системы.

Выбор теплоносителя

Чаще всего в качестве рабочей жидкости для систем отопления применяется вода. Впрочем, эффективным альтернативным решением может стать антифриз. Такая жидкость не замерзает при понижении температуры окружающей среды до критической для воды отметки. Несмотря на очевидные преимущества, цена антифриза достаточно высока. Поэтому используют его преимущественно для обогрева незначительных по площади строений.

Читайте также:  Что такое бетон и его виды : описание и особености, фото

Заполнение отопительных систем водой нуждается в предварительной подготовке такого теплоносителя. Жидкость должна быть отфильтрована от растворенных минеральных солей. Для этого могут быть использованы специализированные химические реагенты, которые присутствуют в продаже. Более того, из воды в системе отопления должен быть удален весь воздух. В противном случае возможно снижение эффективности обогрева помещений.

Общие расчеты

Определять общую емкость отопления необходимо, чтобы мощности отопительного котла хватило для качественного обогрева всех помещений. Превышение показателей допустимого объема может привести к повышению износа отопительного прибора, а также значительному расходу электроэнергии.

Необходимое количество теплоносителя рассчитывается согласно следующей формуле:
Общий объем = V котла + V радиаторов + V труб + V расширительного бачка

Отопительный котел

Определиться с показателем емкости котла позволяет вычисление мощности нагревательного агрегата. Для этого достаточно взять за основу соотношение, при котором 1 кВт тепловой энергии достаточно для эффективного обогрева 10 м2 жилплощади. Данное соотношение является справедливым при наличии потолков, высота которых составляет не более 3-х метров.

Как только станет известен показатель мощности котла, достаточно отыскать подходящий агрегат в специализированном магазине. Объем оборудования каждый производитель указывает в паспортных данных.

Поэтому в случае выполнения правильного расчета мощности проблем с определением нужного объема не возникнет.

Трубы

Чтобы определить достаточный объем воды в трубах, необходимо вычислить поперечное сечение трубопровода согласно формуле – S = π × R2, где:

  • S – поперечное сечение;
  • π – постоянная константа, равная 3,14;
  • R – внутренний радиус труб.

Рассчитав значение площади поперечного сечения труб достаточно умножить его на общую длину всего трубопровода в системе отопления.

Расширительный бак

Определить, какой емкостью должен обладать расширительный бак, можно, располагая данными о коэффициенте температурного расширения теплоносителя. У воды этот показатель составляет 0,034 при подогреве до 85 оС.

Выполняя расчет достаточно воспользоваться формулой: V-бака = (V сист × K) / D, где:

  • V-бака – необходимый объем расширительного бачка;
  • V-сист – общий объем жидкости в остальных элементах системы отопления;
  • K – коэффициент расширения;
  • D – эффективность расширительного бачка (указывается в технической документации).

Радиаторы

В настоящее время существует широкое разнообразие отдельных типов радиаторов для отопительных систем. Помимо функциональных различий все они имеют разную высоту.

Чтобы рассчитать объем рабочей жидкости в радиаторах, необходимо для начала подсчитать их количество. После чего умножить данную сумму на объем одной секции.

Узнать объем одного радиатора можно, воспользовавшись данными из технического паспорта изделия. При отсутствии такой информации можно сориентироваться согласно усредненным параметрам:

  • чугунные – 1,5 л на секцию;
  • биметаллические – 0,2-0,3 л на секцию;
  • алюминиевые – 0,4 л на секцию.

Понять, как правильно рассчитать значение позволит следующий пример. Допустим, имеется 5 радиаторов, изготовленных из алюминия. Каждый обогревательный элемент содержит по 6 секций. Производим расчет: 5×6×0,4 = 12 л.

В итоге

Как видно, расчет емкости отопления сводится к вычислению суммарного значения четырех вышеуказанных элементов.

Определить необходимую емкость рабочей жидкости в системе с математической точностью удается не каждому. Поэтому, не желая выполнять расчет, некоторые пользователи действуют следующим образом. Для начала заполняют систему примерно на 90%, после чего проверяют работоспособность. Далее стравливают скопившийся воздух и продолжают заполнение.

В процессе эксплуатации отопительной системы происходит естественный спад уровня теплоносителя в результате конвекционных процессов. При этом происходит потеря мощности и производительности котла. Отсюда вытекает необходимость наличия резервной емкости с рабочей жидкостью, откуда можно будет отслеживать убыток теплоносителя и при необходимости производить его пополнение.

Теплоноситель для систем отопления: знакомство с современным рынком

Сейчас в продаже можно найти самые разные теплоносители для систем отопления. Как выбрать наиболее подходящий? Чем они отличаются друг от друга? Об этом — наша статья.

Прежде чем купить — давайте поинтересуемся составом.

Зачем нужно покупать теплоноситель

В самом деле, чем вода хуже? Почему не остановить свой выбор на ней?

Основная причина — это, разумеется, сравнительно высокая температура замерзания воды. Ситуаций, когда дом может надолго остаться без отопления, достаточно много:

  • Длительный отъезд всей семьи, на время которого отапливать дом некому;
  • Многие загородные дома вообще отапливаются эпизодически, во время приездов на выходные;
  • Наконец, могут просто закончиться дрова или прекратиться подача электроэнергии. Да, в остывшем доме жить крайне некомфортно; но пережить несколько дней можно и в одной комнате, отапливаясь аварийным газовым конвектором или тепловентилятором.

К слову: котлы, способные использовать несколько видов топлива, могут быть эффективным решением такого рода проблем. Возможность перейти при острой необходимости с угля на электричество или баллонный газ очень удобна.

Вода, превращаясь в лед, расширяется. Развиваемое при этом усилие достаточно велико, чтобы порвать стальные трубы и радиаторы из любого металла. Очевидное решение — использовать другой теплоноситель для системы отопления, лишенный этой проблемы.

На фото — последствия замерзания воды в медно-алюминиевом конвекторе.

Особый случай

Стоит отдельно оговорить ситуацию, в которой в роли теплоносителя может выступать только и исключительно вода. Причем соответствующая стандарту «вода питьевая», со строго определенным количеством минеральных солей.

Электродные электрокотлы используют для нагрева теплоносителя текущий через него ток. Вода благодаря тем самым солям является электролитом. А вот большая часть незамерзающих составов — диэлектрики.

Общеизвестно, что соленая вода замерзает при более низкой температуре. Казалось бы, вот оно — простое и дешевое решение! Не тут-то было.

  1. В перенасыщенном растворе соли неизбежно будут распадаться на ионы и образовывать осадок на электродах, резко снижая их ресурс и эффективность обогрева.
  2. Кроме того, солевой раствор куда более химически агрессивен: вспомните, как быстро коррозия уничтожает неокрашенные стальные конструкции на морском берегу.
  3. Наконец, чем больше концентрация соли — тем больше проводимость. Вместо нагрева мы получим короткое замыкание.
Читайте также:  Штроборез своими руками: пошаговая инструкция по изготовлению

Увы — лазейки не предвидится. Электродный котел означает, что положительную температуру в контуре придется поддерживать постоянно. Точка.

Котлы этого типа крайне компактны при большой мощности, но работают только при использовании воды со строго определенным количеством солей.

Расчеты

Чтобы купить теплоноситель для отопления, нужно по возможности точно оценить необходимый объем. Как выполнить расчет своими руками?

Сложный способ

Собственно, достаточно представить внутренний объем системы отопления как совокупность отопительных приборов и труб (будь то квартира или частный дом). Дальше все сравнительно просто:

  • Информацию о внутреннем объеме конвектора или одной секции радиатора легко найти на сайте производителя. То же самое касается теплообменника котла.
  • Объем цилиндра равен произведению его длины, квадрата радиуса и числа «пи».

Давайте в качестве примера рассчитаем внутренний объем 120-метрового розлива из полипропилена с внешним диаметром 32 миллиметра.

  1. Внутренний диаметр трубы равен 25 миллиметрам. Радиус — 12,5 мм, или 0,0125 метра.
  2. Внутренний объем розлива равен 120*0,0125^2*3.14159265=0.0589 м3, или чуть меньше 59 литров.

Таким же образом рассчитывается суммарный внутренний объем подводок к радиатору. Метод, как видите, не столько сложен, сколько требует большого количеств измерений. Кроме того, он дает довольно большие погрешности: к примеру, сечение трубы на изгибе заметно меньше, чем на прямом участке.

Простой метод

Можно ли выполнить расчет теплоносителя в системе отопления более точно и быстро?

Абсолютно точно определить объем системы отопления поможет несложная инструкция. Просто заполните контур водой и стравите воздух. Последующий слив теплоносителя в любую мерную тару при открытых воздушниках даст вам точное значение его количества.

Чтобы измерить внутренний объем контура, достаточно заполнить его водой, а потом слить ее через нижний сбросник.

Выбор теплоносителя

Объем теплоносителя в системе отопления мы выяснили. Настало время идти в магазин. Чтобы определиться с выбором, давайте познакомимся с особенностями разных жидкостей, применяемых в системах отопления.

Этиленгликоль

Он используется, как правило, в смеси с водой и является одним из наиболее популярных незамерзающих теплоносителей. Водно-гликолевые смеси не замерзают при температурах до -70 градусов. Кроме того, по заверению производителей, состав содержит особые добавки, уменьшающие темпы коррозии и образование накипи.

Самым удачным выбором, однако, этиленгликоль не назовешь.

  • Он куда более вязок по сравнению с водой. При постоянной мощности насоса скорость теплоносителя в системе отопления резко снизится. Придется ставить более мощный насос, что будет означать несколько увеличившийся расход электроэнергии.

Полезно: оптимальной скоростью движения воды или другой жидкости в трубах считаются 0,5 — 0,7 метра в секунду. Более низкая скорость даст слишком неравномерный нагрев радиаторов в разных частях контура, более высокая — гидравлические шумы.

  • Коэффициент теплового расширения у водно-гликолевых смесей на 40-60 процентов выше, чем у воды. При переходе с воды на антифриз придется установить дополнительный расширительный бак.
  • Водно-гликолевый раствор по сравнению с чистой водой имеет на 15-20 процентов меньшую теплоемкость. Для сохранения прежней теплоотдачи вам придется увеличить либо количество секций радиаторов, либо расход теплоносителя в системе отопления, опять-таки подняв мощность насоса.
  • Гликолевые смеси довольно быстро приводят в негодность резиновые прокладки, которые используются во многих типах фитингов и между секциями радиаторов. Начинаются течи.
  • Цинк постепенно растворяется гликолями, меняя их физико-химические свойства. Оцинкованные трубы нельзя использовать с этим видом антифриза.
  • Наконец, самое неприятное: этиленгликоль крайне токсичен. Смертельная доза не превышает 150 миллиграммов; при этом жидкость способна всасываться через поры кожи и через легкие в виде паров.

Низкая температура замерзания — несомненный плюс. А вот остальные свойства не радуют.

Последнего свойства начисто лишен пропиленгликоль. Ни сама жидкость, ни ее пары не ядовиты; остальные качества идентичны описанным выше.

Солевые растворы

При всех перечисленных выше недостатках они все же применяются. Используются и обычная поваренная соль NaCL, и раствор природного минерала бишофита, и многие другие вещества.

Массовая доля соли в готовом растворе колеблется от 20 до 40 процентов, температура замерзания — от -21 градуса для 20-процентного раствора хлористого натрия до -55С для 30-процентного водного раствора CaCl2*6HjO.

Производители отчасти нивелируют агрессивность солевых растворов специальными добавками, снижая их активность по отношению к сталям и резине; однако с легким сердцем рекомендовать эти теплоносители к применению нельзя.

Солевой раствор замерзает при куда более низкой температуре, чем чистая вода.

Составы на основе глицерина

Их существенный недостаток — высокая цена. Глицерин с присадками заливается в контур без разбавления водой и достаточно дорог.

Что же покупатель получает за свои деньги?

  • Надежную защиту от коррозии. Резиновые прокладки, цинковые покрытия и алюминиевые радиаторы тоже не пострадают. Глицерин химически инертен; кроме того, в нем невозможны разрушающие металлы электрохимические процессы.
  • Абсолютную безопасность. Глицерин не токсичен.
  • Довольно широкий диапазон рабочих температур — от -35 до 110 градусов. Да, верхняя граница не слишком высока; однако обычные параметры теплоносителя системы отопления — 80-90 градусов на подаче и 60-70 на обратном трубопроводе.

Любопытно: чистый глицерин имеет температуру плавления +18С. Жидкое агрегатное состояние при отрицательных температурах он сохраняет благодаря добавкам.

  • Что особенно приятно — падение температуры ниже допустимой не приводит к разморозке отопительной системы. Твердый глицерин не увеличивается в объеме; для повторного запуска замерзшего контура достаточно просто отогреть его.
Читайте также:  Что такое импульсное реле: как выбрать и установить своими руками устройство (155 фото)

Дорогой, но эффективный и безопасный состав.

Масла

В качестве теплоносителей применяются нефтяные масла, обладающие стабильностью при высоких температурах (до 280-320 градусов). Да, в домашнем контуре такой температурный режим не востребован; однако термическая стабильность означает и малую летучесть при более низких температурах.

Про то, что масла в полной мере обладают антикоррозионными свойствами, напоминать не нужно. С резиной все сложнее: в качестве прокладок придется использовать только маслостойкую резину, которой фитинги, понятное дело, не комплектуются.

Основное достоинство масла — именно в способности выполнять свои функции при высоких температурах. Чаще всего оно применяется в промышленных системах отопления в качестве альтернативы перегретому пару.

Основной недостаток — огнеопасность. Течь может привести к пожару.

Спирт

Обычный этиловый спирт тоже используется в качестве теплоносителя. Перед применением пищевой этанол денатурируется антикоррозийными добавками и разбавляется водой.

Любопытно: в готовый продукт многие производители добавляют битрекс — нетоксичное, но чрезвычайно горькое вещество. 30 частей битрекса на 1 000 000 частей спирта делают его абсолютно непригодным к употреблению, что в российских реалиях, сами понимаете, лишним не будет.

Зачем разбавлять спирт водой? Ведь при этом температура замерзания смеси становится выше, не так ли?

Дело в том, что этиловый спирт чрезвычайно летуч. Спиртовые пары на человеческий организм влияют, конечно, довольно приятным образом; но они еще и взрывоопасны. А водно-спиртовой раствор не будет испаряться даже в теплообменнике котла.

При достижении критической температуры смесь спирта с водой превращается в кашу с кристаллами льда. Разумеется, кристаллы объемом превышают воду, из которой образовались; но тот факт, что смесь остается жидкой, не даст увеличению объема нанести повреждения отопительной системе.

Приставка «эко» подчеркивает безопасность продукта. Дегустация, впрочем, приятной не будет.

Позиция производителей котлов

На украинском сайте Vaillant, крупнейшего немецкого производителя отопительного оборудования, размещена весьма любопытная статья. В ней прямо и недвусмысленно запрещается использование газовых котлов отопления Вайлант с антифризами.

Судя по аргументации, имеется в виду этиленгликоль, поскольку упоминается прежде всего токсичность состава. Некоторые моменты статьи автор позволит себе привести, поскольку они актуальны для ЛЮБОГО котла.

  • При превышении критической температуры антифриз и антикоррозийные присадки разлагаются с образованием кислот и твердого остатка. Как кислота повлияет на трубы, радиаторы и теплообменники — объяснять, думается, не нужно.
  • Еще одно последствие перегрева — повышенное пенообразование с завоздушиванием системы и постоянным срабатыванием предохранительного клапана. Дорогостоящий теплоноситель будет в буквальном смысле выброшен на воздух. Возможно и образование в трубах твердого продукта, структурой напоминающего пемзу.
  • Антифризы обладают повышенной проницаемостью при нагреве. Течь быстро начинают не только резиновые прокладки, но и резьбы. В первую очередь собранные на льне с краской: этиленгликоль эффективно растворяет масляные краски.

Думается, не стоит распространять касающееся одного теплоносителя предупреждение на все их виды; однако внять предостережению определенно стоит.

Ведущий производитель котлов настоятельно рекомендует использовать с ними только воду.

Заключение

Видео в конце статьи изложит вам еще один взгляд на выбор теплоносителя. На каком из них остановиться — решать вам. Вся необходимая информация в вашем распоряжении (читайте также о том, как сделать правильный выбор в пользу экономичных газовых котлов отопления).

Теплоноситель на пропиленгликоле

Особенности водяной системы отопления


Пропиленгликоль в системе отопления позволяет избежать коррозии и накипи

В состав входит нагревательный котел, сеть трубопроводов, батареи, циркуляционная помпа, коллекторы, внешние измерители температуры, термостаты. Вода проходит сквозь теплообменник агрегата, нагревается и по трубам поступает в радиаторы отапливаемого пространства. Энергоноситель отдает тепло через батареи и возвращается к источнику. Теплоноситель передвигается естественным способом или с помощью помпы.

Отопление в доме бывает:

  • гравитационное (естественное);
  • принудительное.

Работа управляется датчиками и термоголовками в автоматическом режиме или координируется вручную. В системе температура регулируется отдельно на всех приборах, что дает экономию топлива. В магистрали используется теплоноситель на основе пропиленгликоля, это продлевает срок службы оборудования и приборов. В трубах не откладывается осадок, поэтому отдается 80–90% тепла.

Недостаток воды в том, что она замерзает в неотапливаемых строениях, разрывает коллекторы и радиаторы. Добавление соли проблему не решает, т. к. ведет к активизации коррозии, включение в состав теплоносителя антифриза повышает стоимость отопления.

Использование в Промышленности

Проведенные нами исследования показывают, что даже при полной кристаллизации наших растворов, при максимально отрицательных температурах, состояние продукта не приведет к разрыву трубопроводов в климатических условиях Центральной России. Также, вследствие высокой температуры кипения Пропиленгликоля, не происходит больших потерь жидкости, в результате испарения. Пропиленгликоль имеет сравнительно низкую токсичность и обеспечивает основную морозостойкость продукта.

Критические коэффициенты теплопередачи, наших растворов, ненамного отличаются от аналогичного коэффициента обычной водопроводной воды без примесей, при передаче тепла в атмосферу посредством радиаторов, поэтому без ограничения могут использоваться в системах отопления.

Количество тепла, которое может быть передано в атмосферу посредством растворов РВП, практически не отличается от аналогичного показателя воды; таким образом, нет необходимости изменять площадь теплообменных поверхностей.

Поскольку наши растворы на основе Пропиленгликоля имеют более высокие значения вязкости и плотности, чем у обычной воды, при их применении следует ожидать более резкого перепада давления в трубопроводах и ином оборудовании.

Описание пропиленгликоля


Для редко посещаемого дачного дома лучше использовать незамерзающую жидкость

Читайте также:  Строительство домов из контейнеров

Вещество активно используется в отопительных контурах по причине нетоксичности и безопасности. Представляет собой вязкую жидкость без цвета со свойственным запахом, которая применяется во многих отраслях хозяйствования.

  • раствор выдерживает без изменения состояния температуры от -40 до +100°С, для чистой субстанции рабочие параметры в диапазоне -60 – +185°С;
  • вещество содержит до 5% карбоксилатов, защищающих внутренность трубы от разрушения;
  • в состав гликоля для отопления вводят антикоррозионные, противонакипные и стабилизирующие добавки.

Плотность пропиленгликоля меньше, чем у глицерина и этиленгликоля, но больше аналогичного показателя этанола. Вязкость субстанции больше, чем у спиртов и этиленгликоля, особенно в условиях холода. Производится вещество из окиси пропилена методом гидратации при +160 – +200°С под давлением в 1,6 Мпа.

Реакция протекает в вакууме, в процессе выделяется:

  • пропиленгликоль – 85%;
  • дипропиленгликоль – 13%;
  • трипропиленгликоль – 2%.

Готовый продукт хранится год без изменения качеств. После этого вещество делится на присадки и основу, что снижает теплоемкость пропиленгликоля.

Технические характеристики


Если добавить 54% незамерзайки в теплоноситель, жидкость начнет замерзать при минус 40 градусах

Продукт находит применение в качестве основы для энергоносителя, с которым система не боится замерзания. Могут использоваться недорогие трубы, т. к. вещество содержит противокоррозионные компоненты.

Температура замерзания в зависимости от концентрации пропиленгликоля:

  • содержится 54% вещества – энергоноситель замерзает при -40°С;
  • 48% – -30°С;
  • 39% – -20°С;
  • 25% – -15°С;
  • 15% – -5°С.

В системе с веществом используются накопительные бойлеры, в отоплении с этиленгликолем применение таких агрегатов по инструкции не положено. Недостатком пропиленгликоля, как и этиленгликоля, считается повышенная текучесть, из-за чего жидкость проникает в щели, недоступные для воды. Сварка швов и соединения фитингами выполняются тщательно, чтобы исключить протечки.

Теплоноситель пропиленгликоль используется только в системе с соответствующими техническими характеристиками, поэтому замена воды не всегда приводит к хорошим результатам. Производители радиаторов указывают в паспорте соответствие изделий тем или иным видам энергоносителя.

Продукт смешивается с водой, спиртами, этиленом, кислотами, органикой карбонильной группы, аминами и азотосодержащими растворами.

Особенности использования пропиленгликоля

Пропиленгликоль имеет температуру замерзания −60 °C, а закипает при 187,4 градусах. Температурный диапазон жидкой фазы составляет 247 °C (у воды всего 100 градусов). Такой разброс температур нужен не всегда, поэтому применяют растворы.

Пропиленгликоль полностью растворяется в воде. Водяные растворы имеют рабочий температурный диапазон в зависимости от концентрации (см. таблицу ниже). Чем больший процент пропиленгликоля, тем ниже температура замерзания и дороже теплоноситель.

На основе вещества изготавливают многокомпонентные теплоносители. В их состав могут также входить:

  • Смягчители воды;
  • Ингибиторы;
  • Средства против пенообразования;
  • Присадки для восстановления поверхностей;
  • Антикоррозийные добавки;
  • Абсорбенты.

Пропиленгликоль не отличается обильным парообразованием. Поэтому в случае утечки нет необходимости полностью заменять теплоноситель в системе. Его можно дозаправлять.

Срок хранения пропиленгликоля и его растворов составляет 5 и более лет при условии хранения в герметичной таре, при температуре на более +55 градусов. срок хранения теплоносителей на его основе зависит от состава компонентов. Он указывается на упаковке или в спецификации.

Достоинства и недостатки


Чтобы не образовывалась накипь, пропиленгликоль смешивают с дистиллированной водой

В воде при температуре свыше +75°С разлагаются карбонаты, откладывается накипь. Пропиленгликоль ингибирует процесс коррозии, идеально, если вещество добавляется в дистиллированную жидкость.

Преимущества применения энергоносителя с присадками:

  • предохраняет отопительный контур и приборы от разрыва при морозе, замерзание происходит медленно с постепенным кристаллообразованием;
  • замерзшее вещество в трубах получает рабочую консистенцию при запуске отопительного агрегата;
  • второй по экологической безопасности теплоноситель после воды, длительное вдыхание паров, проглатывание, попадание на кожу не опасно;
  • при контакте с отделкой пола и стен не повреждает материалы;
  • способствует быстрому нагреву и медленному охлаждению системы;
  • снижает гидравлическое сопротивление и улучшает функционирование помпы в обратной ветке;
  • снижает потребление электричества при прокачке энергоносителя, благодаря невысокой плотности.

К недостаткам относится высокая стоимость по сравнению с другими типами. Но дороговизна оправдывается минимизацией ремонтов, снижением количества топлива и трудовых затрат. Вещество не применяется в магистралях отопления, где есть оцинкованные элементы.

Различия пропиленгликоля с этиленгликолем

При нагревании этиленгликоля происходит расширение жидкости на 1,5%

Этиленгликоль является органическим кислотосодержащим раствором, представителем многоатомных спиртов. Это бесцветная прозрачная жидкость маслянистой густоты без запаха. Попадание в организм вызывает токсическое отравление.

Отличия от пропиленгликоля:

  • при замерзании объем воды с пропиленгликолем увеличивается только на 0,1%, а теплоноситель с этиленгликолем становится больше на 1,5%;
  • энергоноситель с пропиленгликолем выдерживает испарение воды из раствора и не замерзает до -60°С, этиленгликоль кристаллизируется при -13°С, глицерин – +17°С;
  • токсичность пропиленгликоля ЛД50 от 20 до 30 тыс. мг/кг, аналогичный показатель этиленгликоля – ЛД52 – 4700 мг/кг.

Токсическое вещество быстро всасывается в организм, вызывает отек легких и сердечную недостаточность. Вещество не используется в открытых системах, т. к. проникает через кожу и при дыхании. Отработанный энергоноситель на основе этиленгликоля не выливается в грунт или канализацию, а отдается на переработку.

Основные области применения

Пропиленгликоль используется практически во всех современных сферах производства.

  • Фармацевтической промышленности.
  • Лакокрасочной.
  • Химической.
  • Нефтедобывающей

Пропиленгликоль может входить в состав отдельных смазочных веществ, полимерных пластмасс, антиобледенителей, применяемых в теплоносителях, а также в отдельных веществах, служащих как для производственных целей, так и для решения бытовых задач.

  • В роли антифриза в системах отопления, вентилирования и кондиционирования. Данные агрегаты могут быть установлены как на производстве, так и дома.
  • Используется для изготовления алкидных и полиэфирных смол для автомобильной и строительной отраслей.
  • Часто пропиленгликоль может быть в веществах, созданных в фармацевтике и косметологии.
Читайте также:  Функции и варианты дверцы кирпичной печи

Гликоли относятся к категории пожароопасных и взрывоопасных материалов. Поэтому во время работы с пропиленгликолем необходимо соблюдать основные правила безопасности, чтобы избежать неприятностей и создания аварийных ситуаций.

  • Все емкости, в которых хранится вещество должны быть герметичны и плотно закрыты, чтобы избежать пролива и выплескивания во время транспортирования.
  • Во время работы с веществом необходимо применять все средства индивидуальной защиты.
  • Крайне рекомендуется закрыть органы дыхания, чтобы предотвратить проникновение паров в легкие.
  • Закрыть открытые участки тела, чтобы избежать химических ожогов и травм.

Критерии выбора


Материалы радиаторов должны совмещаться с химическим составом теплоносителя

При определении вида учитывается рабочая температура, при которой энергоноситель существует определенное время без разложения. Свойства жидкостей описаны и позволяют сделать выбор присадки по характеристикам отопительной системы.

  • теплоемкость показывает объем энергоносителя, который обеспечит нужное тепло за единицу времени;
  • коррозионная активность говорит о необходимости выбора труб и батарей и о невозможности применения с некоторыми материалами;
  • вязкость определяет скорость передвижения жидкости, влияет на протечки, коэффициент передачи тепла, показатель меняется при нагревании или охлаждении;
  • показатель смазывания ограничивает использование некоторых материалов и конструкций разных механизмов, контактирующих с продуктом.

Имеет значение безопасность для человека, способность вызывать ожоги, токсические отравления. Учитывается предел возгораемости, возможность порчи предметов при разливе из системы.

Как рассчитать объем жидкости в системе отопления

Обычно в качестве теплоносителя для системы отопления частного дома или квартиры применяют воду, этилен- или пропиленгликоль.

Он должен отвечать определенным требованиям.

Требования к теплоносителю в системе отопления

Есть 5 пунктов, которые нужно соблюдать:

  • высокий показатель переноса теплоты;
  • низкая вязкость, при этом стандартная (как у воды) текучесть;
  • малая расширяемость при остывании;
  • отсутствие токсичности;
  • небольшая стоимость.

Фото 1. Теплоноситель Эко -30 на основе пропиленгликоля, вес 20 кг, .

Для выбора рекомендуется обратиться к профессиональному сантехнику, который поможет сделать расчёты и выбрать подходящий теплоноситель.

Расчет объема воды (теплоносителя), заполняющего систему отопления, будет одним из первых при выборе отопительного оборудования.

Это необходимо для понимания какой оптимальный объем может прогреть ваш теплогенератор. Параметры труб очень сильно влияют на данный показатель: при наличии насоса вы смело можете выбрать трубу меньшего диаметра и установить больше секций радиаторов.

Если выбрать трубы большого диаметра, то при максимальной мощности оборудованияможно получить недогрев теплоносителя: большой объем воды будет раньше остывать, прежде чем дойдет до крайних точек системы. Что в свою очередь приведет к дополнительным финансовым расходам.

Приблизительный расчет объема воды в системе отопления производится из соотношения 15 л воды на 1 кВт мощности котла.

Чтобы определить какой объем воды нужен для системы отопления дома, рассмотрим простой пример.

Мощность оборудования 4 кВт, тогда объем системы равен 4 кВт*15 литров = 60 литров. Но необходимо учитывать размеры и количество секций радиаторов при этом.

Если у вас дом на 4 комнаты, то это не значит, что надо ставить по 12-15 секций отопления в каждую: у вас будет очень жарко, теплогененратор будет работать неэффективно. Если комнат больше, то и экономить на радиаторах не стоит: 1 современная секция эффективно отдает тепло для 2…2,5 м2 площади. Как просто определить какой мощности нужен котел для отопления дома?

1. Формулы для расчета объема жидкости (воды или другого теплоносителя) в системе отопления 2. Объемы воды для различных элементов системы отопления 2.1 Объем воды (литры) в секции радиатора 2.2 Объем воды в 1 погонном метре трубы 3. Расчет расширительного бака Формулы для расчета объема жидкости (воды или другого теплоносителя) в системе отопления Объем воды в системе отопления можно рассчитать как сумма составляющих:

Объем системы должен учитывать объем воды в трубах, котле и радиаторах. В расчет объема теплоносителя не входит объем расширительного бака. Объем бачка учитывается при расчете критических состояний работы системы отопления (когда вода будет поступать в него при нагреве). Формула для расчета объема жидкости в трубе:

V (объем) = S (площадь сечения трубы) * L (длина трубы)

Важно! Размеры могут отличаться у различных производителей, в зависимости от типа трубы, материала, ее технологии производства. Поэтому расчет удобнее вести по реальному внутреннему диаметру трубы, который проще промерить с помощью инструмента. Как правило, такой расчет необходимо выполнять больше специалисту, когда система отопления разветвленная и сильно протяженная. ​ Читайте также: ГОСТ 16310-80 Соединения сварные из полиэтилена, полипропилена и винипласта. Основные типы, конструктивные элементы и размеры

Как рассчитать расход

Значение представляет собой количество теплоносителя в килограммах, которое тратится в секунду. Оно используется для передачи температуры в помещение посредством радиаторов. Для расчёта необходимо знать потребление котла, которое расходуется на обогрев одного литра воды.

G = N / Q, где:

  • N — мощность котла, Вт.
  • Q — теплота, Дж/кг.

Величину переводят в кг/час, умножая на 3600.

Формула для расчёта необходимого объёма жидкости

Повторное заполнение труб требуется после ремонта или перестройки обвязки. Для этого находят количество воды, нужное системе.

Обычно достаточно собрать паспортные данные и сложить их. Но также можно найти его вручную. Для этого считают длину и сечение труб.

Числа перемножаются и добавляются к батареям. Объём секций радиатора составляет:

  • Алюминиевого, стального или сплава — 0,45 л.
  • Чугунного — 1,45 л.

А также есть формула, по которой можно примерно определить общее количество воды в обвязке:

V = N * VкВт, где:

  • N — мощность котла, Вт.
  • VкВт— объём, которого достаточно для передачи одного киловатта тепла, дм3.
Читайте также:  Электрические ножницы по металлу — все, как по маслу

Это позволяет посчитать только ориентировочное число, поэтому лучше свериться с документами.

Для полной картины также нужно посчитать объём воды, вмещаемой прочими компонентами обвязки: расширительным баком, насосом и т. д.

Внимание! Особенно важен бак: он компенсирует давление, которое повышается из-за расширения жидкости при нагреве.

В первую очередь нужно определиться с используемым веществом:

    вода имеет коэффициент расширения 4%;

Формула для расчёта:

V = (Vs * E)/D, где:

  • E — коэффициент расширения жидкости, указанный выше.
  • Vs — расчётный расход всей обвязки, м3.
  • D — эффективность бака, указанная в паспорте устройства.

Найдя эти значения, их нужно просуммировать. Обычно получается четыре показателя объёма: труб, радиаторов, нагревателя и бака.

При помощи полученных данных можно осуществить создание системы отопления и заполнить её водой. Процесс залива зависит от схемы:

  • «Самотёком» выполняется из высшей точки трубопровода: вставляют воронку и пускают жидкость. Это делают не спеша, равномерно. Предварительно внизу открывают кран, и подставляют ёмкость. Это помогает избежать образования воздушных пробок. Применяется, если отсутствует принудительный ток.
  • Принудительная — требует насоса. Подойдёт любой, хотя лучше использовать циркуляционный, который затем применяют в отоплении. В течение процесса нужно снимать показания манометра, чтобы избежать повышения давления. И также обязательно открывают воздушные клапаны, что помогает с выпуском газа.

Как посчитать минимальный расход теплоносителя

Вычисляются также, как затраты жидкости в час на обогрев помещений.

Его находят в перерыв между отопительными сезонами как число, зависящее от горячего водоснабжения. Существует две формулы, применяемых в расчётах.

Если в системе нет принудительной циркуляции ГВС, или она отключена из-за периодичности работы, то расчёт выполняют с учётом среднего расхода:

Gmin = $ * Qгср / [(Tп — Tоб3)*C], где:

Qгср — среднее значение теплоты, которое передаёт система за час работы в неотопительный сезон, Дж.

$ — коэффициент изменения расхода воды летом и зимой. Принимается соответственно равным 0,8 или 1,0.

Tп — температура в подаче.

Tоб3 — в обратке при параллельном подключении нагревателя.

C — теплоёмкость воды, принимают равной 10-3, Дж/°С.

Температуры принимают равными соответственно 70 и 30 градусам Цельсия.

Если есть принудительная циркуляция ГВС или с учётом нагрева воды ночью:

Gmin = Qцг / [(Tп — Tоб6)*C], где:

Qцг — расход теплоты для прогрева жидкости, Дж.

Значение этого показателя принимают равным (Kтп * Qгср) / (1 + Kтп), где Kтп — коэффициент потери тепла трубами, а Qгср — средний показатель расхода мощности на воду в час.

Tп — температура подачи.

Tоб6 — обратки, измеренная после котла, циркулирующего жидкость по системе. Она равна пять плюс минимально допустимая в точке водоразбора.

Специалисты берут числовое значение коэффициента Kтпиз следующей таблицы:

Типы систем ГВС Потеря воды теплоносителем
С учётом тепловых сетей Без них
С изолированными стояками 0,15 0,1
С изоляцией и с сушителями для полотенец 0,25 0,2
Без изоляции, но с сушилками 0,35 0,3

Важно! С расчётом минимального расхода можно ознакомиться подробнее в строительных нормах и правилах 2.04.01—85.

Другие варианты

Установка подпиточных насосов или расширительного бака также требует проведения соответствующих расчетов. В этом случае для определения суммарного объема отопительной системы необходимо сложить объемы отопительных приборов (радиаторов), котла, а также трубопроводной части системы. Формула расчета выглядит следующим образом: V = (VS x E)/d, где d — показатель эффективности устанавливаемого бака (расширительного), Е — коэффициент расширения жидкости (выражается в процентах), VS — объем системы (общий), включающий теплообменники, котел, трубы, а также радиаторы, V — объем расширительного бака.

О коэффициенте расширения жидкости следует сказать отдельно. Этот показатель может иметь два значения, которые зависят от типа системы. Для расчета отопительных систем на воде его значение составляет 4%. Если же необходимо рассчитать систему этиленгликоля, то тогда коэффициент расширения принимается на уровне 4,4%.

К менее точным способам оценки объема можно отнести способ, использующий показатель мощности. Принимается, что 1 кВт равен 15 литрам жидкости. Причем при осуществлении приблизительного расчета нужно знать только мощность отопительной системы. В то же время детальная оценка объемов отопительных приборов, котла и трубопроводов не требуется. Рассмотрим конкретный пример. Допустим, что отопительная мощность домостроения составляет 75 кВт. Тогда общий объем системы составит: VS = 75 х 15 = 1125 литров.

Обязательно нужно учитывать, что факт использования современных элементов отопительной системы (труб или радиаторов) несколько снижает ее суммарный объем. Наиболее полную информацию по этому вопросу можно найти в технической документации производителя того или иного элемента.

Основные виды теплоносителей

Существует четыре основных вида жидкости, используемых для заполнения отопительных систем:

  1. Вода – максимально простой и доступный теплоноситель, который может использоваться в любых отопительных системах. Вместе с полипропиленовыми трубами, которые предотвращают испарение, вода становится практически вечным теплоносителем.
  2. Антифриз – этот теплоноситель обойдется уже дороже воды, и используется в системах нерегулярно отапливаемых помещений.
  3. Спиртосодержащие теплоносители – это дорогостоящий вариант заполнения отопительной системы. Качественная спиртосодержащая жидкость содержит от 60% спирта, около 30% воды и порядка 10% объема составляют другие добавки. Такие смеси обладают отличными незамерзающими свойствами, но огнеопасны.
  4. Масло – в качестве теплоносителя используется только в специальных котлах, но в отопительных системах практически не применяется, так как эксплуатация такой системы обходится очень дорого. Также масло очень долго разогревается (необходим разогрев, как минимум, до 120°С), что технологически очень опасно, при этом и остывает такая жидкость очень долго, поддерживая высокую температуру в помещении.
Читайте также:  Электрические нагреватели воды для дачи особенности наливных, проточных электронагревателей, фото и видео

В заключении стоит сказать, что если система отопления модернизируется, монтируются трубы или батареи, то нужно произвести перерасчет ее общего объема, согласно новым характеристика всех элементов системы.

Иногда у владельцев домов или квартир, в которых установлено автономное водяное отопление, возникает потребность точно определить общий объем системы. Чаще всего это связано с необходимостью проведения тех или иных профилактических и регламентных работ, в ходе которых придется полностью опорожнить систему, а затем – заполнить ее новым теплоносителем. При использовании обычной воды это, возможно, не столь актуально (хотя и ее желательно правильно подготовить к такой «миссии»), но когда приобретается специальный теплоноситель, который может стоить недешево, для планирования покупки без знания объема не обойтись.

Калькулятор расчета общего объёма системы отопления

Информация об объеме системы отопления бывает необходима и для других нужд. Так, например, это значение в обязательном порядке потребуется для правильного подбора расширительного бака. Некоторые расчеты, проводимые при модернизации системы и замене того или иного оборудования, также могут потребовать эту величину для подстановки в теплотехнические формулы. Одним словом, знать такой параметр – никогда не будет лишним. А определиться с ним поможет расположенный ниже калькулятор расчета общего объёма системы отопления.

Теплоноситель для систем отопления: назначение, свойства, разновидности

Теплоноситель для системы отопления является средством переноса энергии от места ее генерации до отопительного прибора. Мы говорим о системах водяного отопления, поэтому рассматривать будем исключительно жидкости. В статье вы прочтете об особенностях применения различных видов теплоносителей для отопления.

Незамерзающие теплоносители для систем отопления различных производителей.

Теплоноситель в системах отопления зданий

Назначение

Перенос тепла осуществляется за счет циркуляции нагретой жидкости.

Теплоноситель для отопления – это важнейший элемент, без которого работа системы невозможна в принципе.

Ранее человеком применялся непосредственный способ обогрева за счет открытого пламени: в жилище располагался очаг, в котором сжигали дрова. Со временем цивилизация упразднила такой способ как опасный и некомфортный, и очаг переместился в топку котла, а сам котел расположился в отдельном помещении дома или за его пределами.

Даже автономные системы обогрева предполагают вынос котла в подсобное помещение.

Однако такая передислокация потребовала изобретения способа переноса тепла на расстояние, и здесь мы видим появление такого понятия, как теплоноситель: вещество, способное запасать тепловую энергию для транспортировки от котельной до конечного потребителя. Первым теплоносителем, примененным человеком, был воздух.

Со временем системы обогрева помещений совершенствовались, и в конце концов появились водяные контуры переноса тепла. С тех пор вода является основной разновидностью агента для транспортировки тепловой энергии для обогрева жилых и общественных объектов.

Нагретая вода – один из лучших аккумуляторов тепловой энергии.

Сегодня номенклатура используемых агентов расширилась, однако для бытовых систем наиболее распространенной остается вода. В локальных и автономных сетях часто используют смеси, состоящие из воды, антифризов и комплекса добавок, которые снижают коррозионную активность среды.

Агент переноса тепла с добавлением антифриза и пакета присадок.

Важно!
Теплоноситель – это важнейший элемент отопления, от свойств которого зависит множество определяющих параметров.
Поэтому к выбору переносчика тепла следует отнестись серьезно и максимально ответственно.

Основные параметры и требования

Радиаторная батарея – конечный пункт транспортировки тепла.

Чтобы лучше понимать, каким требованиям должен отвечать теплопереносчик, рассмотрим его полный рабочий цикл:

  • Теплоноситель для отопления заливают в систему, состоящую из теплообменника котла, подающего трубопровода, радиаторов, расширительного бака и обратного трубопровода;
  • Горящее топливо или ТЭН нагревает воду в теплообменнике, и она начинает естественную или принудительную циркуляцию по контуру;
  • Так как система замкнута, на место ушедшей из теплообменника жидкости тут же поступает новая порция вещества, которое также нагревается и поступает в трубопровод;
  • Вода по трубам подается в радиаторы, где тепловой агент отдает свою энергию окружающей среде за счет теплопередачи, излучения и конвекции;
  • По обратному трубопроводу остывшая жидкость возвращается в теплообменник, и процесс повторяется;
  • Для компенсации тепловых расширений используют расширительный бак для систем отопленияоткрытого или закрытого типа.

Циркуляция жидкости в однотрубной системе отопления.

Очевидно, что для характеристики транспортировщика энергии важен такой показатель, как способность накапливать тепло. Если провести аналогию с автотранспортом, это будет грузоподъёмностью машины, а в нашем случае этот параметр называют теплоемкостью.

Мы не будем вдаваться в анализ разных жидкостей, но заметим, что вода отличается самой высокой теплоемкостью из всех жидкостей (не считая расплавов).

Однако параметры теплоносителя системы отопления не ограничены теплоемкостью, хоть это и весьма важный показатель. На работу отопления сильное влияние оказывают также такие характеристики, как температуры фазовых переходов из одного агрегатного состояния в другое, то есть температура кипения и температура замерзания.

Замерзание жидкости и ее кристаллизация недопустимы.

Важно!
Для обогрева жилых и общественных зданий вода подходит практически идеально при условии постоянного отопления в холодное время года. Однако для автономных систем, работающих в кратковременно-периодическом режиме, замерзание воды чревато разрывом труб и выходом системы из строя.

Кроме того, следует помнить, что жидкости демонстрируют такое поведение в условиях перепада температуры:

  • при возрастании температуры они расширяются;
  • а при падении – сужаются;
  • но при падении ниже точки перехода в кристаллическую фазу объем начинает снова расти, и вода здесь демонстрирует аномально высокое расширение – до 9 %.

Это делает невозможным и опасным для труб использование воды в условиях возможной заморозки, единственное спасение – это слив теплоносителя, который чреват повышенной коррозией стенок.

Читайте также:  Шлифовальный станок для мастерской из двигателя от стиралки

Зависимость объема воды от ее температуры.

Максимальная температура ограничена нормами пожарной и травматической безопасности, поэтому нагревать теплоноситель выше 95 – 110 градусов смысла нет. В этом отношении вода нам подходит, но в целях исключения вскипания этот показатель иногда повышают добавлением различных примесей.

Инструкция СНиП требует строго ограничивать максимальную температуру.

Другой важный параметр – это вязкость и поверхностное натяжение жидкости. Так как наша система представляет собой замкнутый контур с сообщающимися сосудами под давлением, то мы должны учесть гидравлические законы и процессы. Чтобы обеспечить нормальную циркуляцию агента с заданной скоростью, необходимо преодолеть гидравлическое сопротивление трубопровода, которое прямо пропорционально вязкости.

Важно!
Чем ниже вязкость, тем проще насосу перемещать теплоноситель по контуру.
Это напрямую влияет на КПД системы и затраты энергии на работу насоса.

Как правило, вязкость ограничена таким параметром, как скорость теплоносителя в системе отопления. Она не должна быть ниже 0.2 – 0.3 м/с.

Коррозия может привести к серьезным нарушениям.

Подавляющее большинство труб изготовлены из стального проката, поэтому важно учитывать такой показатель жидкости, как коррозионная активность и жесткость.

Вода сама по себе не является опасной средой, однако в присутствии кислорода и различных примесей она может наносить заметный ущерб материалу стенок сосудов. Эта проблема решается комплексом мер, который называется водоподготовкой.

Объем теплоносителя в системе отопления определяют путем расчетов. Упрощенно расчет теплоносителя в системе отопления выглядит так: объем котла + объем отопительных приборов + объем воды в трубах + количество жидкости в расширительном баке.

Первые два параметра определяют по паспорту изделий, количество вещества в баке от нас не зависит, а объем трубопровода вычисляют по формуле:

  • Π = 3.14;
  • R – радиус трубы в метрах;
  • L – длина трубопровода.

Расход теплоносителя в системе отопления легче определять по таблице.

Наконец, мы не можем не учитывать тот факт, что система отопления проложена в жилых и общественных помещениях, где постоянно находятся люди. Это значит, что переносчик тепла должен быть приемлем с точки зрения пожарной, токсикологической и химической безопасности.

Химический состав воды влияет на активность отложений на стенках труб и приборов.

Итак, подытожим все сказанное.

Теплоноситель должен отвечать таким требованиям:

  1. Обладать высокой теплоемкостью и теплопроводностью;
  2. Иметь приемлемый диапазон температур жидкой фазы;
  3. Обладать низкой вязкостью при достаточном поверхностном натяжении;
  4. Обладать низкой коррозионной активностью и химической инертностью;
  5. Жидкость должна быть максимально безопасной для человека, негорючей и нетоксичной.

На фото – последствия кристаллизации воды в чугунной батарее.

Важно!
Жесткие требования к составу и свойствам теплоносителя ограничивают список используемых веществ достаточно сильно: как правило это либо дистиллированная/водопроводная вода, либо вода с добавлением антифризов и присадок.

Разновидности

Вода – самая распространенная жидкость на планете.

Вода относится к наиболее часто используемым типам теплоносителей для систем отопления. Это объясняется ее крайне широкой распространенностью, доступностью и дешевизной.

Но это далеко не все преимущества:

  • Вода обладает самой высокой теплоемкостью и достаточно высокой теплопроводностью;
  • Текучесть воды позволяет отнести ее к веществам с низкой вязкостью;
  • Вещество абсолютно безопасно для человека и окружающей среды;
  • Жидкая фаза находится в приемлемом температурном диапазоне;
  • Коррозионная активность очищенной воды достаточно низкая;
  • Не горит, не взрывается, не вступает в опасные реакции.

Важно!
Дистиллированную и деминерализованную воду можно было бы назвать идеальным теплоносителем, однако существует ряд недостатков, которые вынуждают искать способы оптимизации свойств этого вещества.

Дистиллированная вода – практически идеальный теплоноситель.

Основной недостаток воды – это ее способность замерзать при отрицательных температурах с резким расширением, в результате которого сосуды системы разрывает. Это значит, что зимой отопление должно работать бесперебойно, что не всегда приемлемо.

Еще одно свойство воды – это способность растворять большинство химических соединений, особенно солей и минералов. В результате при изменении температуры эти соединения выпадают в осадок и откладываются в виде налета на стенках труб, сужая их просвет и снижая теплопроводность стенок в разы.

Системы водоподготовки снижают количество растворенных солей и минералов.

Важно!
Для борьбы с недостатками воду смешивают с различными субстанциями – антифризами, присадками, добавками.
Это можно сделать своими руками, а можно приобрести готовый продукт.

Антифриз

Один из наиболее качественных антифризов от компании Clariant.

Антифриз – это незамерзающий теплоноситель с пакетом антикоррозионных и смягчающих присадок. Наиболее распространен и доступен комплекс на основе этиленгликоля.

Добавление гликолей значительно понижает температуру кристаллизации смеси, и диапазон жидкой фазы расширяется до значений от – 30 до + 130 градусов. При этом даже при замерзании увеличение объема не превышает 1.5 %, что безопасно для конструкционных материалов.

Антифриз с присадками от Arteco.

Применение антифриза снижает скорость коррозии металлов на два порядка и более, но при этом отмечается некоторая токсичность этиленгликоля. Более современным и менее токсичным является пропиленгликоль, физические свойства которого сходны с этиленгликолем, однако цена этого вещества в два раза выше.

Еще один безопасный компонент антифризов – это глицерин. Применение пищевого глицерина абсолютно безопасно как для человека, так и для материалов отопительной системы.

К недостаткам антифризов можно отнести их более высокую вязкость и меньшее поверхностное натяжение. Это накладывает особые требования к циркуляционным насосам, запорной арматуре, прокладкам и прочим элементам системы.

Наиболее качественные продукты выпускают такие компании, как Clariant, Arteco, BASF, DOW Chemical.

Объем тары можно подобрать под нужды вашей системы.

Читайте также:  Что делать, если не закрывается пластиковая дверь на балкон?

Важно!
Чтобы понять, как выбрать теплоноситель, следует определить режим эксплуатации отопления в зимнее время: для постоянной работы подойдет вода, а для помещений с периодическим использованием (дачи, коттеджи, гостевые домики и пр.) лучше подойдет антифриз.

Вывод

От выбора теплоносителя зависит множество параметров системы отопления, поэтому выбирать следует еще на этапе проектирования. Чаще всего используют водопроводную или дистиллированную воду, а также антифризы с пакетом присадок. Видео поможет вам не ошибиться в выборе теплоносителя.

Теплоноситель для систем отопления: назначение, свойства, разновидности

  • 1 Теплоноситель в системах отопления зданий
    • 1.1 Назначение
    • 1.2 Основные параметры и требования
  • 2 Разновидности
    • 2.1 Вода
    • 2.2 Антифриз
  • 3 Вывод

Теплоноситель для системы отопления является средством переноса энергии от места ее генерации до отопительного прибора. Мы говорим о системах водяного отопления, поэтому рассматривать будем исключительно жидкости. В статье вы прочтете об особенностях применения различных видов теплоносителей для отопления.

Незамерзающие теплоносители для систем отопления различных производителей.

Теплоноситель в системах отопления зданий

Назначение

Перенос тепла осуществляется за счет циркуляции нагретой жидкости.

Теплоноситель для отопления – это важнейший элемент, без которого работа системы невозможна в принципе.

Ранее человеком применялся непосредственный способ обогрева за счет открытого пламени: в жилище располагался очаг, в котором сжигали дрова. Со временем цивилизация упразднила такой способ как опасный и некомфортный, и очаг переместился в топку котла, а сам котел расположился в отдельном помещении дома или за его пределами.

Даже автономные системы обогрева предполагают вынос котла в подсобное помещение.

Однако такая передислокация потребовала изобретения способа переноса тепла на расстояние, и здесь мы видим появление такого понятия, как теплоноситель: вещество, способное запасать тепловую энергию для транспортировки от котельной до конечного потребителя. Первым теплоносителем, примененным человеком, был воздух.

Со временем системы обогрева помещений совершенствовались, и в конце концов появились водяные контуры переноса тепла. С тех пор вода является основной разновидностью агента для транспортировки тепловой энергии для обогрева жилых и общественных объектов.

Нагретая вода – один из лучших аккумуляторов тепловой энергии.

Сегодня номенклатура используемых агентов расширилась, однако для бытовых систем наиболее распространенной остается вода. В локальных и автономных сетях часто используют смеси, состоящие из воды, антифризов и комплекса добавок, которые снижают коррозионную активность среды.

Агент переноса тепла с добавлением антифриза и пакета присадок.

Важно!
Теплоноситель – это важнейший элемент отопления, от свойств которого зависит множество определяющих параметров.
Поэтому к выбору переносчика тепла следует отнестись серьезно и максимально ответственно.

Основные параметры и требования

Радиаторная батарея – конечный пункт транспортировки тепла.

Чтобы лучше понимать, каким требованиям должен отвечать теплопереносчик, рассмотрим его полный рабочий цикл:

  • Теплоноситель для отопления заливают в систему, состоящую из теплообменника котла, подающего трубопровода, радиаторов, расширительного бака и обратного трубопровода;
  • Горящее топливо или ТЭН нагревает воду в теплообменнике, и она начинает естественную или принудительную циркуляцию по контуру;
  • Так как система замкнута, на место ушедшей из теплообменника жидкости тут же поступает новая порция вещества, которое также нагревается и поступает в трубопровод;
  • Вода по трубам подается в радиаторы, где тепловой агент отдает свою энергию окружающей среде за счет теплопередачи, излучения и конвекции;
  • По обратному трубопроводу остывшая жидкость возвращается в теплообменник, и процесс повторяется;
  • Для компенсации тепловых расширений используют расширительный бак для систем отопления открытого или закрытого типа.

Циркуляция жидкости в однотрубной системе отопления.

Очевидно, что для характеристики транспортировщика энергии важен такой показатель, как способность накапливать тепло. Если провести аналогию с автотранспортом, это будет грузоподъёмностью машины, а в нашем случае этот параметр называют теплоемкостью.

Мы не будем вдаваться в анализ разных жидкостей, но заметим, что вода отличается самой высокой теплоемкостью из всех жидкостей (не считая расплавов).

Однако параметры теплоносителя системы отопления не ограничены теплоемкостью, хоть это и весьма важный показатель. На работу отопления сильное влияние оказывают также такие характеристики, как температуры фазовых переходов из одного агрегатного состояния в другое, то есть температура кипения и температура замерзания.

Замерзание жидкости и ее кристаллизация недопустимы.

Важно!
Для обогрева жилых и общественных зданий вода подходит практически идеально при условии постоянного отопления в холодное время года. Однако для автономных систем, работающих в кратковременно-периодическом режиме, замерзание воды чревато разрывом труб и выходом системы из строя.

Кроме того, следует помнить, что жидкости демонстрируют такое поведение в условиях перепада температуры:

  • при возрастании температуры они расширяются;
  • а при падении – сужаются;
  • но при падении ниже точки перехода в кристаллическую фазу объем начинает снова расти, и вода здесь демонстрирует аномально высокое расширение – до 9 %.

Это делает невозможным и опасным для труб использование воды в условиях возможной заморозки, единственное спасение – это слив теплоносителя, который чреват повышенной коррозией стенок.

Зависимость объема воды от ее температуры.

Максимальная температура ограничена нормами пожарной и травматической безопасности, поэтому нагревать теплоноситель выше 95 – 110 градусов смысла нет. В этом отношении вода нам подходит, но в целях исключения вскипания этот показатель иногда повышают добавлением различных примесей.

Инструкция СНиП требует строго ограничивать максимальную температуру.

Другой важный параметр – это вязкость и поверхностное натяжение жидкости. Так как наша система представляет собой замкнутый контур с сообщающимися сосудами под давлением, то мы должны учесть гидравлические законы и процессы. Чтобы обеспечить нормальную циркуляцию агента с заданной скоростью, необходимо преодолеть гидравлическое сопротивление трубопровода, которое прямо пропорционально вязкости.

Читайте также:  Утеплитель Лайт Баттс: характеристики, отзывы, укладка

Важно!
Чем ниже вязкость, тем проще насосу перемещать теплоноситель по контуру.
Это напрямую влияет на КПД системы и затраты энергии на работу насоса.

Как правило, вязкость ограничена таким параметром, как скорость теплоносителя в системе отопления. Она не должна быть ниже 0.2 – 0.3 м/с.

Коррозия может привести к серьезным нарушениям.

Подавляющее большинство труб изготовлены из стального проката, поэтому важно учитывать такой показатель жидкости, как коррозионная активность и жесткость.

Вода сама по себе не является опасной средой, однако в присутствии кислорода и различных примесей она может наносить заметный ущерб материалу стенок сосудов. Эта проблема решается комплексом мер, который называется водоподготовкой.

Объем теплоносителя в системе отопления определяют путем расчетов. Упрощенно расчет теплоносителя в системе отопления выглядит так: объем котла + объем отопительных приборов + объем воды в трубах + количество жидкости в расширительном баке.

Первые два параметра определяют по паспорту изделий, количество вещества в баке от нас не зависит, а объем трубопровода вычисляют по формуле:

  • ? = 3.14;
  • R – радиус трубы в метрах;
  • L – длина трубопровода.

Расход теплоносителя в системе отопления легче определять по таблице.

Наконец, мы не можем не учитывать тот факт, что система отопления проложена в жилых и общественных помещениях, где постоянно находятся люди. Это значит, что переносчик тепла должен быть приемлем с точки зрения пожарной, токсикологической и химической безопасности.

Химический состав воды влияет на активность отложений на стенках труб и приборов.

Итак, подытожим все сказанное.

Теплоноситель должен отвечать таким требованиям:

  • Обладать высокой теплоемкостью и теплопроводностью;
  • Иметь приемлемый диапазон температур жидкой фазы;
  • Обладать низкой вязкостью при достаточном поверхностном натяжении;
  • Обладать низкой коррозионной активностью и химической инертностью;
  • Жидкость должна быть максимально безопасной для человека, негорючей и нетоксичной.

    На фото – последствия кристаллизации воды в чугунной батарее.

    Важно!
    Жесткие требования к составу и свойствам теплоносителя ограничивают список используемых веществ достаточно сильно: как правило это либо дистиллированная/водопроводная вода, либо вода с добавлением антифризов и присадок.

    Разновидности

    Вода – самая распространенная жидкость на планете.

    Вода относится к наиболее часто используемым типам теплоносителей для систем отопления. Это объясняется ее крайне широкой распространенностью, доступностью и дешевизной.

    Но это далеко не все преимущества:

    • Вода обладает самой высокой теплоемкостью и достаточно высокой теплопроводностью;
    • Текучесть воды позволяет отнести ее к веществам с низкой вязкостью;
    • Вещество абсолютно безопасно для человека и окружающей среды;
    • Жидкая фаза находится в приемлемом температурном диапазоне;
    • Коррозионная активность очищенной воды достаточно низкая;
    • Не горит, не взрывается, не вступает в опасные реакции.

    Важно!
    Дистиллированную и деминерализованную воду можно было бы назвать идеальным теплоносителем, однако существует ряд недостатков, которые вынуждают искать способы оптимизации свойств этого вещества.

    Дистиллированная вода – практически идеальный теплоноситель.

    Основной недостаток воды – это ее способность замерзать при отрицательных температурах с резким расширением, в результате которого сосуды системы разрывает. Это значит, что зимой отопление должно работать бесперебойно, что не всегда приемлемо.

    Еще одно свойство воды – это способность растворять большинство химических соединений, особенно солей и минералов. В результате при изменении температуры эти соединения выпадают в осадок и откладываются в виде налета на стенках труб, сужая их просвет и снижая теплопроводность стенок в разы.

    Системы водоподготовки снижают количество растворенных солей и минералов.

    Важно!
    Для борьбы с недостатками воду смешивают с различными субстанциями – антифризами, присадками, добавками.
    Это можно сделать своими руками, а можно приобрести готовый продукт.

    Антифриз

    Один из наиболее качественных антифризов от компании Clariant.

    Антифриз – это незамерзающий теплоноситель с пакетом антикоррозионных и смягчающих присадок. Наиболее распространен и доступен комплекс на основе этиленгликоля.

    Добавление гликолей значительно понижает температуру кристаллизации смеси, и диапазон жидкой фазы расширяется до значений от – 30 до + 130 градусов. При этом даже при замерзании увеличение объема не превышает 1.5 %, что безопасно для конструкционных материалов.

    Антифриз с присадками от Arteco.

    Применение антифриза снижает скорость коррозии металлов на два порядка и более, но при этом отмечается некоторая токсичность этиленгликоля. Более современным и менее токсичным является пропиленгликоль, физические свойства которого сходны с этиленгликолем, однако цена этого вещества в два раза выше.

    Еще один безопасный компонент антифризов – это глицерин. Применение пищевого глицерина абсолютно безопасно как для человека, так и для материалов отопительной системы.

    К недостаткам антифризов можно отнести их более высокую вязкость и меньшее поверхностное натяжение. Это накладывает особые требования к циркуляционным насосам, запорной арматуре, прокладкам и прочим элементам системы.

    Наиболее качественные продукты выпускают такие компании, как Clariant, Arteco, BASF, DOW Chemical.

    Объем тары можно подобрать под нужды вашей системы.

    Важно!
    Чтобы понять, как выбрать теплоноситель, следует определить режим эксплуатации отопления в зимнее время: для постоянной работы подойдет вода, а для помещений с периодическим использованием (дачи, коттеджи, гостевые домики и пр.) лучше подойдет антифриз.

    Вывод

    От выбора теплоносителя зависит множество параметров системы отопления, поэтому выбирать следует еще на этапе проектирования. Чаще всего используют водопроводную или дистиллированную воду, а также антифризы с пакетом присадок. Видео поможет вам не ошибиться в выборе теплоносителя.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: