Теплоноситель

Для переноса тепловой энергии от теплогенератора (котла, бойлера, кипятильника) к потребителям энергии необходим теплоноситель. Существует три вида теплоносителя: вода (или антифриз), пар и воздух. Самым распространенным теплоносителем в российском жилищном строительстве является вода, а система отопления, использующая этот теплоноситель, называется водяным отоплением.

Вода — несжимаемая жидкость, способная накапливать при нагревании и отдавать при остывании большое количество тепла. При нагревании вода, как и всякое другое физическое тело, увеличивается в объеме, при этом она обладает хорошей текучестью. Благодаря этим свойствам ее несложно заставить «бегать» по системе отопления и переносить тепло. Вода всегда доступна, ее нужно просто залить в систему отопления. Она источник жизни на нашей планете и любая возможная протечка не представляет угрозы здоровью.

Вода, находящаяся в естественном состоянии, под действием гравитационных сил обладает давлением: 10 м водяного столба = 0,981 атм = 0,1 МПа =1 бар, 1 Па = 1 н/м². При нагревании молекулам воды сообщается дополнительная кинетическая энергия, они начинают интенсивное хаотическое движение и объем воды увеличивается. Так как вода, это несжимаемая жидкость, увеличение ее объема в открытых системах отопления ведет к подъему водяного столба и, как следствие, к увеличению давления, равному новой высоте водяного столба. В закрытых системах отопления к гравитационному давлению добавляется еще и давление межмолекулярных связей, препятствующих сжатию воды.

В воде помимо молекул воды содержатся молекулы различных солей и кислорода. При нагревании молекулы солей и кислорода высвобождаются, что приводит к образованию на внутренних стенках труб солевых отложений — накипи, и завоздушиванию труб — пробкам. Чем реже меняется вода в системе отопления, тем меньше будет отложения солей в трубах и воздушных пробок. Каждый долив воды приносит в систему отопления новые порции соли и кислорода.

При отрицательных температурах молекулы воды прекращают движение и образуют кристаллическую решетку — вода переходит в твердое состояние и увеличивается в объеме. В замкнутых контурах расширение воды в результате замерзания приводит к развитию высокого давления, способного порвать материал трубопроводов или разорвать узлы сочленений труб между собой или с фитингами.

В качестве теплоносителя вместо воды можно использовать антифриз — незамерзающую жидкость, сделанную на основе этиленгликоля. Поскольку этиленгликоль агрессивен и может вызывать коррозию внутренней поверхности труб и радиаторов, его разбавляют веществами, нейтрализующими химическую активность, например, водой. В отопительной системе нельзя использовать антифризы, предназначенные для охлаждения двигателя автомобиля, а следует применять антифриз, изготовленный специально для систем отопления.

При применении антифриза следует иметь в виду:

  • теплоемкость антифриза примерно на 15–20% ниже, чем у воды (то есть он хуже накапливает тепло и хуже его отдает), следовательно, при проектировании системы отопления с антифризом радиаторы следует выбирать более мощные;
  • вязкость антифриза выше, чем у воды, то есть его сложнее заставить двигаться по системе отопления, поэтому нужно снижать трение в трубах и фитингах путем увеличения диаметров (на одну позицию относительно диаметров для воды), а в системах отопления с насосной циркуляцией выбирать более мощные циркуляционные насосы;
  • антифриз более текуч, чем вода, отсюда повышенные требования к разъемным соединениям системы отопления, чаще всего все прокладки соединений труб и фитингов должны быть заменены на специальные, для антифриза;
  • с антифризом нельзя использовать оцинкованные трубы, так как это приводит к химическим изменениям состава антифриза и потере его изначальных свойств.

Обычно антифриз продается в двух модификациях: концентрированный — с температурой замерзания минус 65°С и разбавленный — с температурой замерзания минус 30°С. Концентрированный антифриз, по инструкции изготовителя, может быть разбавлен водой до требуемых пропорций. Для получения теплоносителя с температурой замерзания минус 30°С к двум частям антифриза надо добавить одну часть воды, для минус 20°С — надо смешать антифриз пополам с водой.

В дальнейшем в описании систем отопления мы будем использовать термин теплоноситель, под которым будет подразумеваться вода или антифриз, но чаще — вода. При использовании в системах отопления антифриза нужно вносить некоторые изменения, в частности, переделывать узлы подпитки, обеспечивая долив антифриза вручную.

Источник: «Отопление дома. Расчет и монтаж систем » 2011. Савельев А.А.


ПОДЕЛИТЬСЯ:

Комментариев пока нет

Перейти к разговору

Комментариев пока нет!

Вы должны быть избранным, чтобы начать разговор.

Ваши данные будут в безопасности!Ваш адрес электронной почты не будет опубликован. Также другие данные не будут переданы третьим лицам.