Главная / Каталог статей / Отопление и газоснабжение
Жидкий теплоноситель для систем отопления (часть первая)Рассмотрим подробно требования к идеальному теплоносителю:
Существует ли сегодня жидкостной теплоноситель с характеристиками, определяемыми, как идеальные? Нет. Все известные жидкости, применяемые для транспортировки тепловой энергии, способны выполнять свои задачи только в определенных температурных границах. Повышение или понижение температуры за пределы рабочего диапазона теплоносителя резко снижает его рабочие характеристики, вплоть до их полной утраты. В локальных системах отопления, которыми оборудуются частные дома и, реже, квартиры в России, используются несколько видов теплоносителя - исследуем их.
Вода в качестве теплоносителяОбладает высокой теплоемкостью – порядка одного ккал/(кг•град). Иной жидкости среди существующий на нашей планете, которая обладала бы близкими показателями по теплоемкости, будучи в природном состоянии (при нормальной температуре и давлении), не обнаружено. При нагреве до 90оС порции воды, имеющей массу в один килограмм, и дальнейшем ее охлаждении до 70оС в отопительном приборе, в атмосферу комнаты, где находится данная батарея отопления, выделится 20 килокалорий тепловой энергии. Плотность воды составляет довольно значительные 917 кг/м3. Ее значение меняется как при нагреве, так и при охлаждении, что характерно только для воды – прочие жидкости не проявляют таких свойств. Обладая идеальными экологическими характеристиками, вода, содержащаяся в отопительном контуре, не способна причинить вреда домочадцам – разве что обжечь кожу при протечке. Если теплоносители синтетического происхождения не безопасны с позиции токсикологии для организма человека, то о воде такого сказать нельзя. Вода на территории Российской Федерации присутствует обильно и в широком доступе, ее стоимость в разы ниже, чем у любого синтетического теплоносителя. Чтобы восполнить потери воды (испарение, утечки) в отопительном контуре, необходимо лишь наполнить ею ведро, подняться к расширительному бачку открытого типа (системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя наиболее распространены в частных домах) и залить воду внутрь до необходимого уровня, отмеченного на внутренней стенке бачка. У воды, как у теплоносителя, есть два значительных недостатка – высокое содержание солей и кислорода в естественном состоянии, замерзание с увеличением объема при температурах от 0оС и ниже. Простейший способ борьбы с жесткостью воды – ее термическая обработка или, говоря проще, кипячение. При доведении до кипящего состояния в металлической емкости, не закрытой крышкой, соли образуют налет на ее дне и стенках (накипь), свободный кислород уйдет в атмосферу. Особенно эффективно кипячение воды в емкостях со значительной площадью дна – растворенные в воде соли лучше всего откладываются на дне металлической посуды. Однако термической метод не идеален, поскольку позволяет устранить только нестойкие соединения солей кальция и магния, оставляя значительное количество стойких солей во взвешенном состоянии. С целью максимально полной очистки воды от примесей солей и газов применяется химический способ – обработка гашеной известью, ортофосфатом натрия или кальцинированной содой. Ортофосфат натрия приведет к выпаду кальциевых и магниевых ортофосфатов в донный осадок, а известковые и содовые реагенты – к отложению на дне карбонатов. Чтобы полностью устранить донные отложения, проводится фильтрация воды. Среди трех реагентов лучший результат очистки воды обеспечивает ортофосфат натрия, но его использование невозможно без тщательного расчета дозировок к водному объему. По сравнению с водопроводной водой значительно более подходящим теплоносителем является дистиллированная вода – посторонние примеси солей и газов в ней отсутствуют практически полностью. Однако стоимость литра дистиллированного водного теплоносителя составляет порядка 15-18 руб., что примерно в 75 раз дороже литра жидкости из центрального водопровода. При выборе дистиллированной воды для наполнения отопительной системы, требуется с особым усердием промыть трубы, радиаторы и котел изнутри, при помощи воды, подаваемой под давлением. Обратите внимание – в промывке перед заливкой водного дистиллята нуждается как старая (используемая) система отопления, так и новая, выполненная недавно. Соли поступают в воду при ее движении через грунтовые породы, а значит, в дождевой и талой воде их содержание гораздо ниже, чем в колодезной, ключевой, речной, артезианской или водопроводной. По своим характеристикам чистая атмосферная влага близка к дистиллированной воде и отлично подходит в качестве теплоносителя. В период низких уличных температур система отопления с циркулирующей в ней водой должна быть под постоянным нагревом, т.е. отключать котел на срок, достаточный для промерзания дома, нельзя категорически – при образовании льда элементы системы могут получить критические повреждения. Исключить подобную ситуацию поможет замена воды в отопительной системе на теплоноситель с низкой температурой замерзания. Антифризы для систем отопленияНизкие температуры, вопреки заявленному названию antifreeze (с греческо-английского – незамерзающий), влияют на физическое состояние данных искусственных теплоносителей, но иначе, чем на воду – их структура приобретает форму геля, расширения при этом не происходит. В зависимости от марки, антифризы рассчитаны на работу в системах отопления до определенной низкой температуры, становятся гелеобразными, а при нагреве возвращаются в исходную жидкую форму. Помимо основных рецептурных составов, которые будут описаны далее, антифризы содержат присадки-ингибиторы, способные устранять очаги коррозии и отложения минеральных солей, образовавшиеся при многолетней эксплуатации отопительной системы с водным теплоносителем. Следует отметить, что присадки рассчитаны на работу в отопительных контурах определенной конструкции, поэтому антифризы не универсальны – часть их предназначена исключительно для труб из черного металла, часть для работы в системах с трубами из металлопластика. Неверный подбор антифриза может привести к развитию электрохимической коррозии в металлических трубах, либо к интенсивному разрушению полимеров, образующих металлопластиковые трубы. Как правило, антифризы способны эффективно осуществлять свою задачу на протяжении десяти холодных сезонов или, при непрерывном (частом) использовании в течение года, полных пять лет. Поскольку химический состав антифриза тщательно рассчитан, не следует эксплуатировать его дольше срока, указанного производителем. Во второй части материала пристально исследуется химический состав антифризов – перейти к ней можно, нажав сюда. 31.08.2014 Автор текста: Абдюжанов Рустам
|
|