Điều gì nên làm mát cho hệ thống sưởi ấm: thông số chất lỏng cho bộ tản nhiệt

Mặc dù sự tiến bộ của các phương pháp sưởi ấm không gian thay thế, trong phần lớn các trường hợp, mạch sưởi ấm chất lỏng đóng vai trò là nguồn nhiệt chính. Do tính kinh tế và hiệu quả của nó, nó là tối ưu trong các điều kiện điển hình của vĩ độ dài của chúng tôi cho mùa đông dài.

Nhược điểm là nước có thể đóng băng. Do đó, ngoài nó, một chất làm mát chống đóng băng cũng được sử dụng cho các hệ thống sưởi ấm, thay thế nước. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ xem xét kỹ hơn về các giống chính của nó, xem xét các ưu điểm và nhược điểm chính của chúng.

Chúng tôi cũng đưa ra một thuật toán để tính toán khối lượng chất làm mát cần thiết cho một hệ thống cụ thể và các khuyến nghị để chọn loại chất lỏng cho các mạch sưởi ấm.

Danh sách yêu cầu chất làm mát

Nhiệm vụ chính của chất lỏng trong đường ống là truyền năng lượng nhiệt từ nồi hơi sang bộ tản nhiệt.

Để hệ thống sưởi ấm an toàn và tiết kiệm năng lượng, chất làm mát phải đáp ứng một số yêu cầu quan trọng, bao gồm:

• bảo quản đường ống khỏi ăn mòn;
• tính trơ hóa học đối với con dấu được lắp đặt trong đường ống;
• một phạm vi nhiệt độ hoạt động phù hợp với các thông số vận hành của đường ống (từ đóng băng đến sôi);
• nhiệt dung cao để tích lũy càng nhiều nhiệt càng tốt;
• khả năng tối thiểu để hình thành quy mô;
• an toàn tuyệt đối: không có khói độc hại và khả năng chống cháy nổ tối đa;
• thành phần hóa học ổn định - chất lỏng không nên phân hủy và thay đổi tính chất vật lý của nó dưới tác động của nhiệt độ cao.

Và bây giờ câu hỏi chính: chất chống đông nào cho hệ thống sưởi hiện đại đáp ứng tất cả các yêu cầu?

Câu trả lời có thể gây thất vọng, nhưng ngày nay không có chất lỏng như vậy trong tự nhiên.Một thành phần hóa học lý tưởng như vậy chưa được tạo ra. Do đó, câu hỏi về việc lựa chọn phương án tốt nhất là một nhiệm vụ rất cấp bách cho ngày hôm nay.

Khi nào cần chống đông?

Trước khi bạn bắt đầu xem xét các chất lỏng thay thế, đừng giảm giá nước. Nếu hệ thống sưởi được lắp đặt trong một ngôi nhà nơi cư dân sống liên tục, thì nước sẽ là một trong những lựa chọn an toàn và đáng tin cậy nhất.

Nó như một chất làm mát có các thông số tối ưu để lưu thông dọc theo đường viền của hệ thống sưởi ấm.

Tuy nhiên, ở đỉnh điểm của sương giá mùa đông, sự kết tinh nhỏ nhất của nước có thể gây ra tai nạn nghiêm trọng với sự phá hủy đường ống và các bộ phận của thiết bị sưởi ấm.

Nếu chúng ta đang nói về một ngôi nhà nông thôn, thường xuyên bị tấn công hoặc khi gia đình thường rời tu viện vào cuối tuần, không để lại hệ thống sưởi, thì chất mang nhiệt được sử dụng phải chịu được nhiệt độ thấp điển hình của khu vực.

Chỉ để sử dụng các hợp chất hóa học như một chất mang năng lượng nhiệt, cần phải chuẩn bị các mạch sưởi ấm. Hệ thống phải được niêm phong hoàn toàn, như chất lỏng độc hại và dễ cháy ở các mức độ khác nhau.

Không sử dụng các chất chống đông tinh khiết tinh khiết trong các mạch sưởi ấm. Vì các hợp chất chống đóng băng không pha loãng rất mạnh và có xu hướng kích thích ăn mòn, chúng được pha loãng với nước

Chủ sở hữu phải tính đến việc chất lỏng không đóng băng phải được thay đổi định kỳ, điều này gây ra nhiều chi phí bổ sung.

Một số mẫu thiết bị nồi hơi có khuyến nghị cụ thể về việc sử dụng chất làm mát của một thương hiệu nhất định. Nếu bạn sử dụng chất lỏng có thành phần khác, thì bạn có thể mất bảo hành trên nồi hơi.

Tổng quan về chất làm mát phổ biến

Để bảo vệ bản thân, chúng tôi xử lý từng loại chất làm mát chi tiết hơn.

Lựa chọn số 1 - nước có chất phụ gia

70% các hệ thống hiện đại sử dụng nước, bao gồm các công thức biến đổi của nó bằng cách sử dụng các chất phụ gia.

Điều gì giải thích sự phổ biến này:

• hoàn toàn vô hại - rò rỉ chỉ có thể gây khó khăn trong nước;
• nhiệt dung cao nhất - khoảng 1cal / g * C (mỗi lít nước có khả năng truyền nhiệt nhiều hơn bất kỳ chất lỏng nào khác);
• chi phí thấp và sẵn có - nước có chi phí tối thiểu so với các hợp chất không đóng băng. Bất cứ lúc nào, hệ thống nước có thể được bổ sung mà không cần đầu tư đáng kể về thời gian, lao động và tiền bạc.

Thật vậy, không thể thay thế nước trong mạch sưởi mà không có lý do chính đáng. Khi đun nóng, nó được giải phóng khỏi muối và oxy.

Nước đã đun sôi nhiều lần trong nồi hơi không có thành phần và lượng muối khi đổ vào hệ thống. Ngược lại với phần mới, nó thực tế không có oxy tự do.

Không thường xuyên thay nước trong các mạch sưởi để quy mô không lắng xuống thành ống và bề mặt bên trong của van

Mặt trái của đồng tiền như sau:

• Điểm đóng băng tương đối cao, do đó, không để ý hệ thống sưởi ấm nước điều đó là không thể (nếu không, trong quá trình đóng băng và giãn nở, nước có thể làm vỡ đường ống và bộ tản nhiệt);
• Các muối có trong chế phẩm có thể gây ra sự lắng đọng trên đường ống và các bộ phận làm nóng, làm giảm sự sinh nhiệt và hiệu quả hệ thống tổng thể;
• Nước là một tác nhân oxy hóa, và oxy hòa tan trong nó có thể gây ra sự ăn mòn các yếu tố làm nóng kim loại, bao gồm cả bộ tản nhiệt.

Không có gì để làm với điểm đóng băng, nhưng các thuộc tính tiêu cực khác có thể được giảm đáng kể. Để bắt đầu, bạn có thể giảm nồng độ muối bằng cách làm mềm. Giảm lượng muối bicarbonate bằng cách đun sôi.

Natri orthophosphate, có thể mua tại cửa hàng, cho phép bạn làm mềm nước. Trong trường hợp này, bạn cần nhớ về liều lượng phù hợp, bởi vì thuốc thử dư thừa có thể ảnh hưởng xấu đến tính chất nhiệt của nước.

Để không bị nhầm lẫn với các liều lượng, bạn có thể sử dụng nước cất, nhưng nó sẽ tốn một đơn đặt hàng lớn hơn đắt tiền. Bây giờ bạn không phải lo lắng về việc tản nhiệt bị tắc với quy mô. Để gian lận và tiết kiệm, bạn có thể sử dụng nước tan chảy hoặc nước mưa.

Nó đã được chưng cất tự nhiên. Nhưng độ tinh khiết của nó chỉ có thể là một phần. Nó cũng có thể bão hòa với ô nhiễm khí quyển, nhưng trong mọi trường hợp, nó sẽ mềm hơn nhiều so với nước từ giếng, giếng hoặc vòi.

Để duy trì tình trạng kỹ thuật của đường ống, phụ kiện, thiết bị, tốt hơn là đổ chất chưng cất vào mạch sưởi. Nước cất cũng được phục vụ tốt nhất sau khi thoát nước khẩn cấp và sửa chữa hệ thống.

Các nhà sản xuất cung cấp nước cất làm giàu với các chất phụ gia ức chế. Chúng làm giảm đáng kể khả năng ăn mòn.

Ngoài ra, chất hoạt động bề mặt được đưa vào một chất chưng cất như vậy. Hàm lượng của chúng trong nước giảm thiểu sự hình thành cặn trên bề mặt bên trong của bộ tản nhiệt.

Chất hoạt động bề mặt làm cho cặn lắng hiện có để tẩy tế bào chết (tiếp theo là loại bỏ chúng khỏi hệ thống bằng bộ lọc) và cũng làm giảm hoạt động hóa học của nước. Do đó, tất cả các miếng đệm và con dấu sẽ tồn tại lâu hơn.

Lựa chọn số 2 - chất chống đông không đóng băng

Ngay cả nước cất với một bộ phụ gia tối ưu cũng không có nhược điểm chính của nó - đóng băng ở 0 độ C. Chất lỏng đặc biệt cho bộ tản nhiệt kim loại không có lỗ hổng này, ngoài việc có nhiệt độ kết tinh thấp hơn.

Nhiệt độ thấp hoạt động khác nhau trên chất chống đông so với nước. Ngay cả khi vượt quá các giá trị hoạt động tối thiểu, chất lỏng không kết tinh và không giãn nở, mà biến thành một chất giống như gel. Do đó, đường ống và bộ tản nhiệt được bảo vệ khỏi biến dạng và hư hỏng.

Khi nhiệt độ tăng, tính nhất quán của chất chống đông đặc trở nên lỏng hơn và các chỉ số năng suất tăng, mặc dù ở trạng thái bình thường, chúng thấp hơn 15% so với đối thủ truyền thống - nước.

Chất làm mát được cung cấp theo hai sửa đổi: 1 - với nhiệt độ đóng băng ở trạng thái không pha loãng là -65 ° và tùy chọn thứ hai -30 °

Chất chống đông tập trung có thể được pha loãng theo hướng dẫn của nhà sản xuất, có tính đến các điều kiện khí hậu địa phương. Để thu được chất lỏng có giới hạn đóng băng -30 ° pha loãng với nước một nửa, đối với một phần -20 ° chất chống đông được trộn với hai phần nước.

Hầu hết các công thức có thể chịu được tới -65 độ. Ở hầu hết các khu vực của khu vực phía bắc và giữa, nhiệt độ hiếm khi xuống dưới -35, vì vậy chất chống đông thường được pha loãng với nước cất, hạ thấp ngưỡng xuống -40.

Các nhà sản xuất các giải pháp chất lượng cao làm cho chế phẩm ổn định nhất có thể, do đó nó có thể tồn tại đến 5 năm. Sau đó, thay thế đầy đủ của nó sẽ được yêu cầu.

Để đạt được những đặc tính này, tôi đã phải hy sinh một số lợi ích mà nước mang lại:

• truyền nhiệt của chất chống đông thấp hơn 15%, đôi khi điều này có thể cần thiết lắp đặt thêm bộ tản nhiệt hoặc các phần;
• có thể chứa các chất độc hại, do đó không thể sử dụng chất chống đông trong 2 hệ thống mạch, trong đó chế phẩm có thể vào mạch cấp nước nóng;
• tính lưu động cao so với nước, do đó cần phải sử dụng các con dấu cụ thể có thể ngăn chặn rò rỉ;
• tăng độ nhớt, sẽ yêu cầu sử dụng máy bơm mạnh hơn - các khuyến nghị cho việc chọn máy bơm và tổng quan về mười mô hình hàng đầu chúng tôi xem xét ở đây;
• một hệ số mở rộng cao hơn sẽ yêu cầu lắp đặt bể mở rộng lớn hơn.

Khi sử dụng tất cả các loại chất chống đông, không thể thực hiện hệ thống dây điện của ống mạ kẽm, khi tiếp xúc với chúng, tủ đông đá mất đi một số đặc tính có lợi ban đầu.

Cần nhớ rằng để lấp đầy mạch sưởi ấm nên sử dụng chế phẩm được sản xuất dành riêng cho hệ thống sưởi ấm. Chất lỏng cho động cơ xe hơi không thể được sử dụng cho mục đích này

Việc sử dụng chất lỏng không đóng băng làm chất làm mát buộc chúng ta phải thay đổi thiết kế của hệ thống sưởi ấm. Do độ nhớt của chất chống đông, nó truyền nhiệt chậm hơn cho các thiết bị sưởi ấm, vì vậy tốt hơn là tăng số phần của bộ tản nhiệt hoặc mua các thiết bị có công suất nhiệt cao hơn.

Vẫn cần phải giảm ma sát trong đường ống bằng cách thay thế các phụ kiện bằng các chất tương tự có kích thước lớn hơn một kích thước được sử dụng trong các mạch nước.

Các chất lỏng không đóng băng hiện đại, tùy thuộc vào thành phần, có thể được chia thành ba loại chính:

• glycerin;
• dựa trên propylene glycol;
• dựa trên ethylene glycol.

Chúng tôi sẽ xem xét từng cái riêng biệt để chọn tùy chọn phù hợp nhất cho các thiết bị và điều kiện hiện có.

Tùy chọn # 3 - không đông lạnh dựa trên ethylene glycol

Một trong những chất chống đông phổ biến nhất chiếm vị trí danh dự trên các kệ hàng do giá cả phải chăng nhất theo quan điểm của quy trình sản xuất đơn giản.

Chất lỏng chứa khoảng 4% chất phụ gia ngăn chặn ethylene glycol tạo bọt ở nhiệt độ cao. Điều này cũng bao gồm các chất ức chế ngăn chặn sự ăn mòn tấn công bề mặt kim loại.

Do tính hung hăng của ethylene glycol, sản phẩm chỉ được sử dụng ở dạng pha loãng để bảo vệ bên trong đường ống và bộ tản nhiệt.

Ethylene glycol rất tích cực đối với đường ống, thiết bị và kết nối, độc hại, nhưng có hiệu suất nhiệt tốt

Nhược điểm chính của ethylene glycol là độc tính của nó. Lượng tối thiểu của chất này trong cơ thể con người có thể gây ra các vấn đề sức khỏe nghiêm trọng. Do đó, toàn bộ hệ thống sưởi ấm phải có mức độ niêm phong cao nhất.

Một lỗ hổng khác trong việc sử dụng ethylene glycol là kiểm soát nhiệt độ không đổi. Nếu nồi hơi làm nóng chất lỏng đến nhiệt độ gần điểm sôi, chế phẩm sẽ bắt đầu phân hủy với sự kết tủa của một kết tủa rắn và giải phóng axit, phá hủy tất cả các thiết bị gia nhiệt.

Chất chống đông được chỉ định chỉ phù hợp cho những hệ thống có thể duy trì chính xác chế độ nhiệt độ, nhưng không phải tất cả các thiết bị nồi hơi đều được trang bị cơ hội như vậy.

Lựa chọn số 4 - chất lỏng dựa trên propylene glycol

Đây là một chất chống đông hiện đại hơn, loại bỏ một số thiếu sót của ethylene glycol.

Ưu điểm:

• không độc hại - trong chế phẩm có các chất phụ gia được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm;
• có thể được sử dụng trong các hệ thống mạch kép, như thậm chí một hỗn hợp ngẫu nhiên trong mạch uống không gây hại cho sức khỏe con người;
• tính chất kỹ thuật nhiệt cao hơn;
• Hoạt động được 10 năm;
• hành động trong mạch sưởi ấm theo nguyên tắc bôi trơn, làm giảm điện trở thủy lực trong đường ống và tăng hiệu quả của hệ thống.

Nhưng, một nhược điểm không thể loại bỏ - đây là sự không tương thích với kẽm. Phụ gia đặc biệt mất chất lượng khi chảy qua ống mạ kẽm. Một bất lợi tương đối khác là giá cao gấp đôi.

Lựa chọn số 5 - chất chống đông glycerin

Chất chống đông Glycerin tương đương với nước, vì nó gần với một bộ tính chất lý tưởng, nhưng đồng thời nó bị chỉ trích. Ý kiến ​​khác nhau, vì vậy nó có ý nghĩa để nói lên tất cả các điểm.

Những người đề xuất thành phần glycerin tiết lộ những lợi ích sau:

• giải pháp an toàn và thân thiện với môi trường;
• phạm vi nhiệt độ hoạt động rộng - -30 + 100;
• khi đóng băng mở rộng đến giá trị tối thiểu;
• không hung hăng với ống và bộ tản nhiệt mạ kẽm;
• rẻ hơn propylene glycol;
• Tuổi thọ 7-10 năm.

Các biến thể dựa trên glycerol là không nổ và không bắt lửa. Một điểm cộng đáng kể là nó thực tế không phá hủy hải cẩu.

Các chất phụ gia tổng hợp được đưa vào thành phần của chất chống đông dựa trên glycerin, do đó độ ăn mòn của chất lỏng giảm đáng kể

Trong số những người chống lại chất làm mát này, có những lập luận như vậy:

• khối lượng lớn, gây ra tải trọng bổ sung trên các đường ống;
• thiếu các tiêu chuẩn chất lượng cho hỗn hợp glycerin;
• khi quá nóng và làm bay hơi nước, nó mất đi tính chất, biến thành một khối giống như gel với sự cứng lại;
• tăng bọt;
• ở nhiệt độ trên 90 độ, nó có thể bắt đầu phân hủy;
• nhiệt dung thấp hơn so với propylene glycol;
• do độ nhớt tăng lên, nó góp phần làm hao mòn thiết bị nhanh hơn.

Điều đáng chú ý là ở một số quốc gia nơi ethylene glycol bị cấm, không có sản xuất chất làm mát glycerin nào cả. Theo quan điểm về những mâu thuẫn trong việc sử dụng chất lỏng glycerin, trách nhiệm đối với việc sử dụng nó hoàn toàn thuộc về chủ sở hữu.

Chất chống đông dựa trên Glycerol - một lựa chọn có rất nhiều ưu điểm, nhưng giá thành và độ nhớt cao khiến bạn phải suy nghĩ trước khi mua

Lựa chọn số 6 - chất làm mát cho nồi hơi điện cực

Loại thiết bị này phải được lưu ý riêng biệt, bởi vì nồi hơi điện cực đòi hỏi một loại chất làm mát đặc biệt. Trong trường hợp này, chất lỏng được làm nóng do ion hóa từ tác động của dòng điện xoay chiều.

Chất chống đông phải có thành phần hóa học nhất định, có thể cung cấp ba điều kiện: các giá trị chính xác của điện trở, độ dẫn điện và ion hóa.

Các nhà sản xuất nồi hơi điện cực đưa ra khuyến nghị nghiêm ngặt của riêng họ về việc sử dụng các nhãn hiệu chất làm mát cụ thể. Do đó, cần phải chọn chất chống đông với sự chăm sóc đặc biệt để không làm mất sự đảm bảo.

Mỗi mô hình của nồi hơi điện cực được giới hạn trong một số nhãn hiệu chất làm mát. Khi sử dụng một chế phẩm khác, nhà sản xuất có quyền không thực hiện bảo hành

Khuyến nghị chọn công cụ

Cần phải xem xét không chỉ các đặc tính của chất làm mát cho hệ thống sưởi, mà còn cả cấu hình của thiết bị để làm cho hệ thống sưởi an toàn và hiệu quả.

Nếu bạn quyết định tập trung vào việc sử dụng chất chống đông, hãy xem xét các điều kiện loại trừ việc sử dụng nó:

• thiếu bộ điều khiển nhiệt độ trong lò hơi;
• khi sử dụng con dấu từ cuộn vải lanh với xử lý dầu;
• trong mạch sưởi sử dụng ống, bộ tản nhiệt, van có bề mặt mạ kẽm;
  hệ thống sưởi mở

Sự bay hơi nước từ chất lỏng không đóng băng có thể thay đổi tính chất và hơi ethylene glycol là độc hại.

Tuân thủ các quy tắc sau đây sẽ cho phép chủ sở hữu thoát khỏi một số rắc rối với việc sử dụng chất lỏng không đóng băng không chính xác:

• ở những nơi nén, kéo lanh phải được bôi trơn bằng dán niêm phong;
• bộ tản nhiệt mặt cắt cần được sắp xếp để thay thế con dấu bằng các miếng đệm làm bằng Teflon hoặc paronite;
• Không sử dụng lỗ thông hơi tự động (tốt hơn là lắp đặt để thoát khí thừa Cần cẩu Mayevsky để điều chỉnh thủ công);
• bộ tản nhiệt và đường ống nên có thể tích và đường kính tăng lên;
• sự hiện diện của một máy bơm tuần hoàn công suất tăng;
• cài đặt màng bể mở rộng với khối lượng tăng lên.

Chất chống đông được đổ vào hệ thống sưởi chỉ sau khi chất lượng xả mạch sưởi, tốt hơn là sử dụng các công thức đặc biệt. Vì sự an toàn của tất cả cư dân, các chuyên gia khuyên bạn nên sử dụng propylene glycol.

Lò hơi không được ngay sau đó hệ thống làm đầy sản lượng ở công suất cao nhất. Nó là cần thiết để tăng nhiệt độ trong các bước. Điều này là cần thiết để chất chống đông để đạt được hiệu suất tối ưu và mở rộng trong phạm vi bình thường.

Để chọn một chất mang nhiệt phù hợp, cần phải tính đến các tính chất của đường ống, thiết bị nồi hơi và các yếu tố khác.

Khi pha loãng chất lỏng với nước, không thể cho phép nồng độ cao hơn -20 độ. Nước dư thừa sẽ dẫn đến sự lắng đọng quy mô và thay đổi tính chất làm việc của glycol. Chỉ pha loãng với nước cất.

Làm thế nào để xác định khối lượng chất làm mát?

Cách dễ nhất là sử dụng đồng hồ nước hoặc đồng hồ nước. Điều này có trong hầu hết các ngôi nhà hoặc căn hộ với nguồn cung cấp nước tập trung.

Trước khi bắt đầu đo, mạch gia nhiệt phải được làm trống hoàn toàn.Sau đó các bài đọc trên đồng hồ được thực hiện, và làm đầy hệ thống với một áp lực nhỏ của nước bắt đầu. Điều này là cần thiết để không có ùn tắc không khí làm biến dạng các bài đọc.

Ngay khi ống sưởi ấm chứa đầy nước, bạn cần phải lấy lại đồng hồ. Cần phải nhớ rằng 1 mét khối là 1000 lít, và thu được lượng chất lỏng thích hợp.

Phương pháp thứ hai ít thuận tiện hơn, nhưng hiệu quả khi không có bộ đếm. Hệ thống được đổ đầy thông qua một bể đo (bể hoặc xô có thể tích nhất định). Điều chính là không bị lạc với số lượng xô.

Một phương pháp khác là toán học. Là dữ liệu ban đầu, các giá trị của thể tích bộ tản nhiệt và bể giãn nở, đường kính ống và thể tích của bộ trao đổi nhiệt của nồi hơi được lấy. Sử dụng các công thức hình học và số học đơn giản, bạn có thể tính tổng khối lượng.

Các ví dụ chi tiết về tính toán từng yếu tố của hệ thống sưởi ấm mà chúng tôi đã xem xét trong các bài viết sau:

• Tính toán thể tích ống: nguyên tắc tính toán và quy tắc tính toán tính bằng lít và mét khối
• Bể mở rộng để sưởi ấm mở: thiết bị, mục đích, loại chính + mẹo để tính toán bể

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video sẽ giúp bạn làm quen với ý kiến ​​của chuyên gia về việc có đáng để thay nước thành chất lỏng chống đóng băng hay không:

Một phân tích chi tiết về các tính năng làm đầy hệ thống sưởi bằng chất làm mát và các khuyến nghị cho sự khởi động chính xác của hệ thống trong video sau:

Các sự kiện trên cho thấy một bức tranh thông tin đầy đủ cho mỗi máy chủ, được xác định bởi sự lựa chọn chất làm mát. Anh ta sẽ biết loại chất lỏng nào anh ta cần, những điều kiện cần thiết cho việc sử dụng nó và làm thế nào để tạo ra chúng.

Và những loại chất lỏng lưu thông trong hệ thống sưởi ấm của bạn? Tại sao bạn chọn chất làm mát này và bạn hài lòng với hoạt động của nó? Chia sẻ ý kiến ​​của bạn trong phần bình luận.

Hay bạn chỉ đang xác định loại chất làm mát, nhưng bạn không tìm thấy câu trả lời cho câu hỏi của mình trong bài viết này? Đặt câu hỏi của bạn trong các ý kiến ​​- chúng tôi sẽ cố gắng giúp bạn.