Isıtma sistemleri için ısı taşıyıcı: amaç, özellikleri,

Isıtma sistemi için ısı taşıyıcı, üretim yerinden ısıtıcıya doğru bir enerji aktarımı aracıdır. Su ısıtma sistemleri hakkında konuşuyoruz, bu yüzden sadece sıvıları dikkate alacağız. Yazıda, ısıtma için farklı tipte soğutucuların kullanım özellikleri hakkında bilgi edineceksiniz.

Binaların ısıtma sistemlerinde ısı taşıyıcı

randevu

Isıtma için soğutma sıvısı, sistemin çalışması prensipte mümkün olmayan temel bir elementtir.

Önceden, bir kişi açık alev nedeniyle doğrudan bir ısıtma yöntemi kullanmıştır: konutta yakacak odunun yakıldığı bir ocak vardı. Zamanla, medeniyet böyle bir yöntemi tehlikeli ve rahatsız edici bir şekilde ortadan kaldırdı ve ocak, kazan ocağına taşındı ve kazanın kendisi evde ya da dışarıda ayrı bir odada bulunuyordu.

Bununla birlikte, böyle bir yeniden dağıtım, bir mesafe boyunca bir ısı transferi yönteminin icadını gerektirdi ve burada, bir soğutucu olarak böyle bir şeyin ortaya çıktığını görüyoruz: kazan dairesinden son kullanıcıya kadar termik enerjiyi depolamak için termal enerjiyi depolayabilen bir madde. Adam tarafından kullanılan ilk soğutucu hava idi.

Zamanla, alan ısıtma sistemleri geliştirildi ve sonunda ısı aktarımının su konturları ortaya çıktı. O zamandan beri, su, konut ve kamu tesislerini ısıtmak için termal enerjinin taşınması için ana madde türüdür.

Günümüzde kullanılan ajanların yelpazesi genişlemiş, ancak ev sistemleri için en yaygın su kalmıştır. Yerel ve özerk ağlarda genellikle su, antifriz ve ortamın korozivitesini azaltan bir katkılar kompleksinden oluşan karışımlar kullanılır.

Dikkat edin! Isı taşıyıcı, ısıtma parametrelerinin birçoğuna bağlı olarak, ısıtmada en önemli unsurdur. Bu nedenle, ısı taşıyıcı seçimi mümkün olduğunca ciddiye alınmalıdır.

Temel parametreler ve gereksinimler

Bir ısı taşıyıcısının yerine getirmesi gereken şartları daha iyi anlamak için, tam çalışma döngüsünü göz önünde bulundurun:

• Isıtma için ısı taşıyıcı sisteme dökülür, kazan, besleme borusu, radyatörler, genleşme tankı ve dönüş borusu ısı değiştiricisi;
• Yanan yakıt veya ısıtma elemanı, ısı eşanjöründeki suyu ısıtır, ve kontur etrafında doğal veya zorunlu bir dolaşım başlatır;
• Sistem kapalı olduğu için, maddenin yeni bir kısmı ısı değiştiricisini terk eden sıvının yerine hemen girer., Ayrıca ısıtır ve boru hattına girer;
• Su radyatörlere, ısı maddesinin ısı transferi, radyasyon ve konveksiyona bağlı olarak enerjisini çevreye verdiği yer;
• Geri dönüş hattı boyunca, soğutulmuş sıvı ısı değiştiriciye geri döner ve işlem tekrarlanır.;
• Termal genleşmeleri telafi etmek için ısıtma sistemleri için bir genleşme tankı kullanılır. açık veya kapalı tip.

Açıkçası, enerji taşıyıcısını karakterize etmek için, ısı biriktirme yeteneği gibi bir gösterge önemlidir. Motor nakliyesinde bir benzetme yaparsak, makinenin taşıma kapasitesi olacaktır ve bizim durumumuzda bu parametre ısı kapasitesi olarak adlandırılır.

Çeşitli sıvıların analizine girmeyeceğiz, ancak suyun tüm sıvıların (eriyik sayılmamasına rağmen) en yüksek ısı kapasitesiyle ayırt edildiğini unutmayın.

Ancak, bu çok önemli bir gösterge olmasına rağmen, ısıtma sisteminin ısı taşıyıcısının parametreleri ısı kapasitesi ile sınırlı değildir. Bir agregatif durumdan diğerine, yani kaynama noktasından ve donma noktasından gelen faz geçişlerinin sıcaklığı gibi özellikler de, ısıtma üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir.

Dikkat edin! Su, soğuk mevsimlerde sürekli ısıtma söz konusu olduğunda, konut ve kamu binalarını ısıtmak için pratik olarak idealdir. Bununla birlikte, kısa periyodik modda çalışan otonom sistemler için, suyun donması, boruların kopması ve sistem arızası ile doludur.

Ayrıca, sıvıların bu davranışı sıcaklık düşüşü koşulları altında sergiledikleri unutulmamalıdır:

• artan sıcaklık ile genişler;
• ve düştüklerinde daralırlar;
• ancak geçiş noktasının altına kristalin faza düştüğünde, hacim tekrar büyümeye başlar ve buradaki su anormal derecede yüksek bir genişleme gösterir -% 9'a kadar.

Bu, boruların muhtemel donma koşullarında su kullanması için imkansız ve tehlikeli olmasını sağlar, tek kurtuluş, duvarların artan korozyonuyla dolu olan soğutma suyunu boşaltmaktır.

Maksimum sıcaklık, yangın normları ve travmatik güvenlik ile sınırlıdır, bu nedenle soğutma suyunu 95 - 110 derecenin üzerinde ısıtmak anlamsızdır. Bu bağlamda, su bize uymaktadır, ancak kaynamadan kaçınmak için, bu gösterge bazen çeşitli safsızlıklar eklenerek arttırılmaktadır.

Diğer bir önemli parametre, akışkanın viskozitesi ve yüzey gerilimidir. Sistemimiz, birbirine bağlı basınçlı kaplar ile kapalı bir döngü olduğundan, hidrolik yasaları ve süreçleri dikkate almalıyız. Belirli bir hızda ajanın normal dolaşımını sağlamak için, boru hattının viskozite ile doğru orantılı olan hidrolik direncinin üstesinden gelmek gerekir.

Dikkat edin! Viskozite ne kadar düşükse, pompanın soğutucuyu kontur etrafında hareket ettirmesi o kadar kolay olur. Bu, sistemin verimliliğini ve pompanın enerji maliyetlerini doğrudan etkiler.

Kural olarak, viskozite, soğutma sisteminde soğutma sıvısının hızı gibi bir parametreyle sınırlıdır. 0.2 - 0.3 m / s'den düşük olmamalıdır.

Boruların büyük çoğunluğu haddelenmiş çelikten yapılmıştır, bu nedenle aşınma ve sertlik gibi bir sıvı göstergeyi dikkate almak önemlidir.

Suyun kendisi tehlikeli bir ortam değildir, bununla birlikte, oksijen ve çeşitli safsızlıkların varlığında, damar duvarlarının malzemesinde kayda değer hasara neden olabilir. Bu problem, su arıtması denen bir dizi önlemle çözülmektedir.

Isıtma sistemindeki soğutucu miktarı hesaplamalar ile belirlenir. Isıtma sistemindeki soğutma sıvısının basitleştirilmiş bir hesaplaması şu şekildedir: kazanın hacmi + ısıtma cihazlarının hacmi + borulardaki su hacmi + genleşme deposundaki sıvı miktarı.

İlk iki parametre ürünlerin pasaportu ile belirlenir, tanktaki madde miktarı bize bağlı değildir ve boru hattının hacmi aşağıdaki formüle göre hesaplanır:

V =? * R? * L * 1000, burada:

• ? = 3.14;
• R, borunun metre cinsinden yarıçapıdır;
• L boru hattının uzunluğu.

Son olarak, ısıtma sisteminin insanların sürekli olduğu konut ve kamu binalarına yerleştirildiği gerçeğini göz ardı edemeyiz. Bu, ısı taşıyıcının yangın, toksikolojik ve kimyasal güvenlik açısından kabul edilebilir olması gerektiği anlamına gelir.

Yani, söylenenleri özetlemek için.

Soğutma sıvısı aşağıdaki gereksinimleri karşılamalıdır:

1. Yüksek ısı kapasitesi ve ısı iletkenliği var;
2. Sıvı fazın kabul edilebilir bir sıcaklık aralığı var;
3. Yeterli yüzey gerilimi ile düşük viskoziteye sahip olun;
4. Düşük korozyona ve kimyasal inertliğe sahiptir;
5. Sıvı, yanıcı olmayan ve toksik olmayan insanlar için güvenli olmalıdır.

Dikkat edin! Soğutma sıvısı bileşimi ve özellikleri için sıkı gereklilikler, oldukça güçlü bir şekilde kullanılan maddelerin listesini sınırlamaktadır: kural olarak, bu, damıtılmış / musluk suyu veya antifriz ve katkı maddelerinin eklenmesiyle birlikte sudır.

tür

su

Su, ısıtma sistemleri için en yaygın kullanılan ısı transfer akışkanlarından biridir. Bu son derece yaygın, uygun fiyatlı ve ucuz.

Fakat bunlar tüm avantajlar değildir:

• Su en yüksek ısı kapasitesine ve yeterince yüksek bir termal iletkenliğe sahiptir;
• Su akışkanlığı düşük viskoziteli maddelere atfedilebilir;
• Bu madde insanlar ve çevre için kesinlikle güvenlidir;
• Sıvı faz kabul edilebilir bir sıcaklık aralığındadır;
• Arıtılmış suyun korozyon aktivitesi oldukça düşüktür;
• Yanmaz, patlamaz, tehlikeli reaksiyonlara girmez.

Dikkat edin! Damıtılmış ve demineralize su, ideal bir soğutucu olarak adlandırılabilir, ancak bizi bu maddenin özelliklerini optimize etmenin yollarını aramaya zorlayan bazı dezavantajlar vardır.

Suyun ana eksikliği, sistemdeki gemilerin patlaması sonucu, keskin bir genleşme ile negatif sıcaklıklarda donma kabiliyetidir. Bu, ısıtmanın kış aylarında sorunsuz bir şekilde çalışması gerektiği anlamına gelir, ki bu her zaman kabul edilebilir değildir.

Suyun bir başka özelliği, çoğu kimyasal bileşiği, özellikle tuzları ve mineralleri çözme yeteneğidir. Sonuç olarak, sıcaklık değiştiğinde, bu bileşikler çökelir ve boru duvarları üzerinde plak şeklinde biriktirilir, boşlukları daraltılır ve duvarların termal iletkenliğini birkaç kez azaltır.

Dikkat edin! Dezavantajlarla mücadele etmek için su, çeşitli maddelerle karıştırılır - antifriz, katkı maddeleri, katkı maddeleri. Kendiniz yapabilir veya bitmiş bir ürünü satın alabilirsiniz.

antifriz

Antifriz, antikorozyon ve yumuşatıcı katkı maddeleri içeren bir antifriz soğutma sıvısıdır. Etilen glikol esaslı en yaygın ve mevcut kompleks.

Glikollerin eklenmesi, karışımın kristalleşme sıcaklığını önemli ölçüde düşürür ve sıvı faz aralığı - 30 ila + 130 derece arasında değişir. Aynı zamanda, donma durumunda bile, hacimdeki artış% 1.5'i geçmez, bu da yapısal malzemeler için güvenlidir.

Antifriz kullanımı, metallerin korozyon hızını iki veya daha fazla büyüklükte sipariş miktarıyla azaltır, ancak etilen glikolun bazı toksisitesi vardır. Daha modern ve daha az toksik olan, fiziksel özellikleri etilen glikole benzer olan propilen glikol olmakla birlikte, bu maddenin fiyatı iki kat daha yüksektir.

Bir başka güvenli antifriz bileşeni gliserindir. Gıda gliserinin kullanımı hem insanlar hem de ısıtma sistemi malzemeleri için kesinlikle güvenlidir.

Antifriz dezavantajları daha yüksek viskozite ve daha düşük yüzey gerilimi içerir. Bu, dolaşım pompaları, valfler, contalar ve sistemin diğer elemanları için özel şartlar getirmektedir.

En yüksek kaliteli ürünler Clariant, Arteco, BASF, DOW Chemical gibi şirketler tarafından üretilmektedir.

Dikkat edin! Bir soğutma sıvısının nasıl seçileceğini anlamak için, kış mevsiminde ısıtma işletim tarzını belirlemek gerekir: Su sürekli çalışma için uygundur ve zaman zaman kullanabileceğiniz odalar için (evler, evler, konuk evleri vb.) Antifriz daha uygundur.

Sonuç

Isıtma sisteminin birçok parametresi ısı taşıyıcı seçimine bağlıdır, bu nedenle tasarım aşamasında seçilmelidir. En yaygın olarak kullanılan musluk veya damıtılmış su, bir katkı maddesi paketi ile antifriz. Video, bir soğutma sıvısı seçiminde hata yapmamanıza yardımcı olacaktır.