Виды теплоносителей для систем отопления

https://www.eglikol.ru/hot-stream-teplonositel-dlya-sistem-otopleniya

В силу своей доступности и универсальности, наиболее распространенным видом теплоносителя является именно вода. Ведь вода – это естественный ресурс, имеющийся в свободном доступе в каждом доме и постоянно возобновляющийся. Согласно статистике, около 70% всех отопительных систем работают с использованием воды в качестве теплоносителя.

Воду отличает высокая плотность и удельная теплоемкость. Для успешного использования воды в качестве теплоносителя важны также такие отличительные особенности как низкая вязкость, высокий коэффициент передачи тепла, невысокая химическая активность. Температура воды легко регулируется. В системе теплоносителей воду обозначается СП-В.

Однако вода имеет и ряд недостатков в сравнении с другими видами теплоносителей. Во-первых, верхний предел нагревания воды относительно низок – около 150°С при уровне давления, действующего в системе.

В случае хорошей изоляции теплопровода, потери тепла составят всего 1°С на километр. Самым существенным недостатком использования воды в качестве теплоносителя является то, что она замерзает при температуре ниже 0°С. Промерзание воды в трубопроводах неизбежно приведет к поломке всей системы. Если зимой выйдет из строя нагревательное оборудование, замерзшая в системе вода просто разорвет трубу.

Если в системе используются металлические трубы и фитинги георг фишер из каталога, то появляется вероятность появления коррозии, которая ускорит износ теплопроводов. А в случае нагрева циркулирующей в системе воды до температуры более 80°С, на стенках трубопроводов откладывается накипь. Во избежание скапливания накипи, нужно использовать дистиллированную воду или добавлять специальные примеси.

Помимо прочего, отопительные системы, в которых теплоносителем является вода, требуют регулярного обслуживания: как минимум, раз в год их нужно промывать, ремонтировать котел, корректировать удельное сопротивление воды в отопительный период.

Возможные потребители

Прогресс в химической, деревообрабатывающей, пищевой и легкой промышленности, а также развитие сферы обслуживания привели к появлению ряда новых материалов, требующих для своего производства или обработки технологических процессов с высокими (свыше 180–200°С) температурами и стабильными параметрами. Достичь подобных параметров в традиционных котлах можно, однако это повлекло бы за собой целый ряд неудобств, связанных с высокими параметрами теплоносителя. Так, для температуры 300 °С давление насыщенного парадолжно быть не менее 90 бар. Трудно себе представить технологическую линию, рассчитанную на такое рабочее давление. Другим традиционным решением стало бы применение котла с пароперегревателем. Однако при этом теплоноситель (перегретый пар) будет опять иметь достаточно большое давление (хотя и гораздо меньшее, чем давление насыщенного пара). Кроме того, цена котла с пароперегревателем значительно превышает стоимость обычного парового котла. Для применения на малых (до 20 кВт) мощностях традиционным для нас решением является использование электрических нагревателей (ТЭНов), однако с увеличением потребляемой тепловой мощности величина затрат на электроэнергию растет, и конечная продукция или услуга перестает быть конкурентоспособной.

Выход из ситуации был найден в применении котлов на высокотемпературном теплоносителе – минеральном или синтетическом из основных преимуществ, обеспечиваемых применением систем подогрева на высокотемпературных теплоносителях (иначе именуемых горячим маслом), заключается в минимизации трубопровода, соединяющего котел и теплообменник. По сравнению с другими традиционными системами, система подогрева горячим маслом отличается простотой монтажа и не требует дорогостоящей герметизации повышенным давлением, интенсивных мер обеспечения безопасности и подготовки теплоносителя. Кроме того, технология полностью предотвращает возможность образования конденсата в газоходах котла и на трубах, а также уменьшает теплоперепад между горячими газами и экранными трубами.

Такие котлы не представляют собой что-то совершенно новое для нашего рынка. Они штатно используются на нефтеперерабатывающих заводах и перекачивающих станциях. Поскольку трубопроводы являются приоритетным способом поставки сырой нефти, очищенного толива и производных продуктов с места добычи и портов на нефтеперерабатывающие заводы, то для перекачки этих вязких материалов нужны насосные станции, работающие на дизельных двигателях. Каждая из таких станций оснащается котлами, которые подогревают сырую нефть на входе на станцию и поддерживают постоянную температуру резервуаров с нефтью. Другое известное в нашей стране применение котлов такого типа – битумноприготовительные и асфальтные заводы. Несомненный интерес для предприятий, использующих технологическое тепло, могут представлять новые возможности, обеспечившие широкое применение котлов на горячем масле в европейских странах, – широкий мощностной ряд и комплектация энергоустановки вспомогательным оборудованием «под конкретного заказчика». Большое число типоразмеров дает возможность оптимального выбора мощности котла практически для любого потребителя. Вот далеко не полный список таких потребителей:

  • прачечные с гладильными прессами, химчистки, другие предприятия бытовой сферы;
  • предприятия общественного питания, включая кафе сети быстрого питания (например, «Макдоналдс», где подобные котлы обеспечивают стабильную высокую температуру во фритюрницах);
  • предприятия текстильной промышленности (термохимическое нанесение рисунка или каландрирование ткани);
  • деревообрабатывающие предприятия (прессовое оборудование для склейки (сращивания) древесины или отделочных материалов);
  • заводы и комбинаты по производству клееной многослойной и ламинированной фанеры, использующие технологические прессы и сушилки;
  • предприятия, производящие илиобрабатывающие пластмассы методом литья или формовки;
  • фармацевтические и косметические предприятия (автоклавы для варки (обработки) мазей, кремов и т.д.);
  • госпитали и больницы (стерилизаторы различных типов);
  • заводы по производству растительных и индустриальных масел, смазок;
  • нефтеперерабатывающие заводы и предприятия химической промышленности;
  • стекольные заводы и т.д.
Читайте также:  Как правильно монтировать теплый водяной пол?

Возможность гибкой комплектации, обеспечивающей специальные нужды конкретного потребителя, характеризует способность современных котлов на высокотемпературном носителе снабжать потребителя:

  • высокотемпературным теплоносителем при низких давлениях (прямое тепло);
  • насыщенным паром или перегретой водой без использования длинных паропроводов;
  • различной комбинацией теплоносителей (горячее масло – пар, горячее масло – перегретая/горячая вода).

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:

  • Пропиленгликоль.
  • Этиленгликоль.

Технология слива воды, прочистка труб отопления

Сливной кран в системе отопления

Перед тем как заполнить систему отопления двухконтурного котла необходимо выполнить слив старого теплоносителя. Эта процедура является обязательной и, несмотря на свою кажущуюся простоту, должна выполняться по определенной технологической схеме. Сначала необходимо отключить отопление и дождаться снижения температура воды до комнатной. Только после этого можно правильно заполнить закрытую систему отопления дистиллированной водой.

Технология слива воды, прочистка труб отопления

Затем открывается сливной кран, расположенный в самой низкой точке системы. Дождавшись слива воды, нужно открыть кран Маевского, который находится в верхней точке контура. Это необходимо для стабилизации давления в трубах. После выполнения этих работ нужно промыть систему. Это делается до того как заполняется система отопления в частном доме. Для этого необходимо использовать специальные средства и оборудование. К отопительному контуру подключается насос, который нагнетает промывочную жидкость в систему отопления. Она же действует разрушающе на отложения в трубах. После нескольких циклов прохождения вместе с жидкостью удаляются загрязняющие элементы.

Использованную жидкость нельзя сливать в канализационную систему. Она должна собираться в герметичные емкости, которые в дальнейшем утилизируются специальными компаниями.

Расход теплоносителя в солнечном коллекторе.

В гелиосистемах с принудительной циркуляцией теплоносителя основополагающим фактором является удельный расход теплоносителя. Этот параметр измеряется в литрах/час на 1 м² площади абсорбера солнечных коллекторов. Гелиосистема может работать с различными значениями удельного расхода теплоносителя. Значение может зависеть как от конструкции гелиосистемы и солнечных коллекторов, так и географического места эксплуатации гелиосистемы.

 Рис. Циркуляция теплоносителя в солнечном коллекторе

Во время циркуляции, увеличение расхода теплоносителя при одинаковой производительности солнечного коллектора уменьшает разность температур в контуре гелиосистемы (разница между температурой подачи теплоносителя в солнечные коллектора и температурой выхода), а уменьшение расхода ведет к увеличению разности высоком значении разницы температур (т.е. при уменьшении расхода) средняя температура солнечных коллекторов будет возрастать, соответственно КПД падает. Однако, в таком режиме циркуляции требуется меньшее электроэнергии при работе циркуляционного насоса и можно использовать магистральные трубы меньших диаметров. Значительное увеличение расхода (Снижение разницы температур) с целью повышения коэффициента полезного действия нецелесообразно, поскольку это повлечет за собой необходимость использования более мощного насоса с высокой производительностью, поэтому эти затраты не будут компенсированы. Так же потребуется использовать трубопроводы с более высокими диаметрами. Это повлечет за собой удорожание все системы и повышение значения тепловых потерь из-за увеличения площадей трубы. Различают три основных режима циркуляции:

  1. режим с расходом до 30 л/(ч · м2).
  2. режим с расходом более 30 л/(ч · м2).
  3. режим с регулируемым расходом теплоносителя.
Читайте также:  Инструкция по консервации паровых и водогрейных котлов

Критерии выбора теплоносителя

Разумеется, если в здании в течение всего зимнего периода бесперебойно функционирует котел, то лучший теплоноситель для системы отопления загородного дома – это вода. Идеально, если это будет дистиллированная жидкость с модифицирующими добавками. Если такой подход кажется излишне дорогим, то необходимо хотя бы провести цикл водоподготовки – обеспечить фильтрацию и умягчение нужного количества воды.

Если же решается вопрос об использовании незамерзающих жидкостей, то стоит указать, в каких случаях антифризы применять запрещено:

  • в системах отопления открытого типа;
  • контурах с естественной циркуляцией;
  • в системе с оцинкованными элементами;
  • при наличии в соединительных узлах подмотки из пакли с масляной краской в качестве уплотнений. Их нужно заменить;
  • в системах без автоматики точного поддержания температуры теплоносителя.

Если все принято решение в пользу антифриза, то нужно при их выборе обращать внимание на следующие моменты:

  1. Не исключено, что понадобится повысить мощность циркуляционного насоса, установить более вместительный расширительный бак, увеличить количество секций радиаторов, а иногда – и диаметр труб контура.
  2. Автоматические воздухоотводчики с антифризами могут работать некорректно – лучше их заменить ручными кранами Маевского.
  3. Система отопления перед заливкой антифриза нуждается в прочистке и промывке. Для этих целей лучше всего использовать специально разработанные для этих целей составы.
  4. Концентрат антифриза доводится до требуемого процентного соотношения исключительно дистиллированной водой. В данном случае даже очищенная и умягченная вода не поможет.
  5. Одно из основных требований – правильная концентрация получаемого теплоносителя. Не стоит полагаться на традиционно мягкие зимы в регионе проживания и чрезмерно разводить антифриз. Показатель в -30ºС — наверное, оптимальный порог, которого и следует придерживаться.
  6. Заполненная система отопления никогда сразу не выводится на полную мощность – необходим ступенчатый ее запуск, для адаптации теплоносителя со всеми элементами отопительного контура.

Из выше изложенного следует, что оптимальной незамерзающей жидкостью являются составы на основе пропилен-гликоля. Этиленгликолевый антифриз скрывает слишком много опасностей, а глицериновый и минеральный, вообще – «темные лошадки».

Для справки

Незамерзающая жидкость «Теплый дом» реализуется в таре. При необходимости вы можете купить антифриз и в пластмассовой упаковке, объем которой ограничен 10, 20 и 50 л. Под заказ можно приобрести бочку объемом в 216 л.

Иногда смесь отгружается наливом, в этом случае, как правило, используются бензовозы и кубы. Если осуществляется заказ от 2 тонн, то теплоноситель может изготавливаться в качестве водно-гликолевой смеси с температурой кристаллизации на любом уровне, который выбирается потребителем.

Читайте также:  В чем преимущество отопления дома конвекторами?

Свойства незамерзающей жидкости, которые приводят к удорожанию отопительной системы

  • Повышенная вязкость. Вязкость теплоносителя на основе антифриза в 3-5 раз выше, чем у воды. Поэтому производительность циркуляционного насоса должна быть на 10-15% больше.
  • Низкая теплоемкость. Теплоемкость незамерзайки может быть до 15% ниже, чем у воды, это следует помнить при выборе приборов отопления. Радиаторы или другие отопительные приборы должны быть на 15-20% мощнее.
  • Высокая текучесть. Это свойство антифриза предъявляет повышенные требования к монтажу системы отопления. По возможности, следует выполнять как можно меньше соединений, что снизит риск возникновения протечек. Например, если в системе отопления планируется использовать самодельный распределительный коллектор, то для его сборки рекомендуется использовать полипропиленовые тройники. Качественная пайка практически исключает протечку такого коллектора. Напротив, не рекомендуется изготавливать коллектор из стальных тройников, соединенных ниппелями, большое количество соединений увеличивает вероятность возникновения протечки. В крайнем случае, все соединения коллектора можно посадить на анаэробный герметик. Также обязательным условием в случае применения антифриза является проведение опрессовки системы.

Самодельный распределительный коллектор из полипропиленовых тройников.

Таким образом, использование антифриза для системы отопления загородного дома, приводит к удорожанию ее себестоимости, т.к. необходимо устанавливать радиаторы с большим количеством секций, а также более производительный циркуляционный насос.

Примечание! Помимо всего вышесказанного, необходимо всегда иметь дополнительный запас антифриза на случай выхода из строя системы отопления, когда для проведения ремонтных работ приходиться сливать часть теплоносителя.

При производстве высококачественных теплоносителей в жидкость добавляют специальные присадки, которые защищают систему от появления коррозии и накипи, а также снижают образование микропузырьков.

Оптимальный режим работы

Режим работы котла должен быть настроен таким образом, чтобы все параметры находились в допустимых инструкцией пределах.

При этом, конструкция агрегата такова, что само понятие «оптимальный» является неопределенным и очень расплывчатым. Установка прекрасно работает в любом режиме, главное, чтобы давление газа и воды не было ниже или выше предельных значений.

Кроме того, котлы Vaillant чувствительны к стабильному напряжению электропитания и фазозависимы — при подключении фаза должна быть присоединена к нужному электроду, иначе котел не запустится.

Заключение

Для того, чтобы получить от термоголовок удовольствие и экономию, к ним нужно привыкнуть, сжиться с ними, буквально с каждой по отдельности. В процессе этого привыкания нужно быть терпеливым, настойчивым и никогда не сдаваться (точно как в семейной жизни). Только после этого вы сможете подружиться со своими головками и хорошо экономить с их помощью.

Я подтверждаю! Головки работают! Так, например, холодный радиатор раскаляется, если над ним открыть окно. И напротив, если на улице февраль и солнце, то радиаторы в солнечной комнате выключаются в ноль. Вот она реальная альтернативная энергетика!

С другой стороны, если ночью дует сильный ветер, то в комнате становится прохладно. Такое ощущение, что мои даже очень хорошие головки не могут открыться на 100%! Приходится в эти дни приоткрывать головки на четверть или даже на пол-деления. Но согласитесь! Если бы головки работали идеально, не нужно было бы изобретать компьютеры «Умный дом» и котлы с компьютерным управлением!

Видео

Устройство и назначение термоголовки детально рассмотрено в следующем видеоролике:

Стоит ли устанавливать термоголовку на батареи? Об этом детально рассказывает один из пользователей в своем в видеообзоре:

Термостатический клапан и головка в действии:

Источники

  • -oborudovanie/
  • -snyat-termogolovku-danfoss/
  • -dlya-radiatora-otopleniya-princip-raboty/
  • -chego-nuzhna-i-kak-rabotaet-termogolovka-na-radiatore-otopleniya/