Küttesüsteemi soojuskandja – vesi või antifriis

Vedeliku jahutusvedeliku ringlusega küttesüsteemid on oma levimuse osas kõik rekordid – nende jätkuv populaarsus tuleneb suuresti Venemaa karmist talvekliimast. Vedelküttesüsteemid hõlmavad tervet hulka seadmeid, sealhulgas katlad, soojusvahetid, pumbajaamad, sageli mitu kilomeetrit torujuhtmeid. Küttekompleksi nõuetekohane töö sõltub otseselt jahutusvedeliku omadustest, seega millist vedelikku on selles võimsuses kõige parem kasutada ja miks?

Nõuded ideaalse jahutusvedeliku jaoks

Tuleb kohe märkida – sellist jahutusvedelikku pole. Ükski olemasolevatest täidab oma funktsioone regulaarselt ainult teatud temperatuuride vahemikus, millest kõrgem ületab selle kvaliteedinäitajaid dramaatiliselt.

Soojuskandja on kohustatud üle kandma maksimaalse soojushulga ajaühiku kohta minimaalse soojuskaduga. Jahutusvedeliku viskoossusel on tõsine mõju selle pumpamisele küttesüsteemis, seetõttu mida vähem viskoosne see on, seda parem.

Jahutusvedelik ei tohiks söövitada torustike ja kütteseadmete mitmesuguseid konstruktsioonimaterjale, vastasel juhul on nende materjalide valik rangelt piiratud. Lisaks seab teatud jahutusvedelike määrimisvõime piirangud tsirkulatsioonipumpade ja muude nendega kokkupuutuvate mehhanismide konstruktsioonimaterjalile..

Kodumajapidamise ohutuse seisukohast peavad jahutusvedelikul olema teatavad (ohutud) omadused toksilisuse, vedeliku süttimistemperatuuri ja aurude eraldumise osas.

Ja viimane – soojuskandjana kasutatav vedelik peab olema taskukohane või suurte kulude korral säilitama küttesüsteemi töötamise ajal pikka aega oma omadused ja maht.

Soojuskandja – vesi

Kõigist vedelikest, mis Maal looduslikus olekus eksisteerivad, on vees suurim soojusmahtuvus – keskmiselt 1 kcal / (kg kraadi), st kui kilogrammi vett kuumutatakse temperatuurini 90 ° C ja jahutatakse kütteradiaatoris temperatuurini 70 ° C. , siis saab selle radiaatori abil soojendatud ruumi 20 kcal soojust.

Sellel vedelikul on kõrge tihedus (917 kg / m)³), väheneb kuumutamisel või jahutamisel. Vesi on muide ainus looduslik vedelik, mis laieneb nii kuumutamisel kui ka jahutamisel..

Vee keskkonna- ja toksikoloogilised omadused ületavad kõigi sünteetiliste soojusülekandevedelike omadusi – juhuslik leke küttesüsteemist ei tekita probleeme leibkondade tervisele, välja arvatud juhul, kui see langeb otse inimkehale. Ja sellise lekke korral on algset veekogust väga lihtne taastada – peate lihtsalt lisama vajaliku koguse loodusliku tsirkulatsiooniga küttesüsteemi avatud paisupaaki..

Kulude osas on vesi ka konkurentsist väljas, kuna odavamat ja soodsamat soojuskandjat pole..

Sellel jahutusvedelikul on aga mitmeid puudusi – tavaline vesi, see tähendab looduslikus olekus hapnikku ja soolasid, mis põhjustab küttesüsteemi elementide sisemist korrosiooni, aga ka nende seinte võsastumist, mis vähendab soojusülekannet ja kütteseadmete sisemist mahtu.

Vee pehmendamise lihtsaim viis on kõigile teada – termiline (keetmine), ilma kaaneta metallmahuti kasutamine. Kuumtöötlemise käigus ladestub osa soolasid paagi põhjas ja veemahust eemaldatakse süsinikdioksiid. Muide, mida suurem on keemispaagi põhjapind, seda rohkem soolasid saab veest eemaldada – soolad ladestuvad põhjas skaala kujul. Termilise meetodi puuduseks on see, et sel viisil saab veest eemaldada ainult ebastabiilsed magneesium- ja kaltsiumvesinikkarbonaadid ning nende stabiilsed ühendid jäävad alles.

Keemiline või reaktiivmeetod on tõhusam, see võimaldab teil vees sisalduvad soolad viia lahustumatusse olekusse. Selle rakendamiseks kasutatakse kustutatud lubi, sooda või naatriumortofosfaati – kahe esimese reagendi veemahutisse viimine põhjustab karbonaadi sademe moodustumist, viimane – magneesiumi ja kaltsiumi ortofosfaatide sadet. Keemilise reaktsiooni lõpus eemaldatakse moodustunud sade vee filtreerimisega. Viimane reagent – naatriumortofosfaat – tagab parima vee pehmenemise, kuid selle kasutamine nõuab täpset annustamist.

Destilleeritud vesi sobib kõige paremini küttesüsteemide jaoks, kuna see on täiesti vaba lisanditest. Selle ainus puudus on see, et peate ostmiseks raha kulutama, destilleeritud vee liitri maksumus on umbes 14 rubla. Enne destilleeritud vee valamist küttesüsteemi tuleb loputada kütteseadmed, torud ja katel põhjalikult tavalise veega ning pesta nii varem kasutatud kui ka värskelt paigaldatud süsteem – selle sees on igal juhul saastumine.

Võite kasutada puhast sula- või vihmavett, kuna see sisaldab palju vähem soola kui kraan, kaev või arteesia.

Soojuskandjana kasutatava vee ainus puudus on see, et temperatuuril alla 0 ° C see külmub, laieneb ja põhjustab tõsiseid kahjustusi küttesüsteemile. Ja seetõttu majaomanikele, kes külmal aastaajal ebaregulaarselt küttesüsteemi töötavad, samuti elavad piirkondades, kus energiavarustuse katkestused on eriti sagedased, on sobivam teine ​​soojusülekandevedelike rühm – antifriis..

Soojuskandja – antifriis

Küttekontuuri valatud mittekülmutamine võimaldab teil külmal aastaajal süsteemi külmumise ohu täielikult lahendada – madalad temperatuurid, mille jaoks see antifriis on mõeldud, ei muuda selle füüsilist olekut. Antifriisid suudavad tagada soojusenergia transportimise küttesüsteemi sees, ei põhjusta söövitavaid protsesse ja katlakivi ladestumist.

Antifriiside peamine kvaliteet on see, et need ei kõvene teatud eriti madala temperatuurini, kõvenemise korral ei laiene nad nagu vesi ega hävita küttesüsteemi elemente, vaid muutuvad geelitaoliseks massiks, mille maht ei muutu. Teisisõnu, kui külmutatud antifriisi temperatuuri tõstetakse, naaseb see geelitaolisest olekust vedelasse olekusse, ilma et see mõjutaks küttekontuuri..

Tootjad lisavad küttesüsteemi kasutusiga pikendamiseks antifriiside koostisse täiendavaid lisaaineid – korrosiooni inhibiitorid ja mineraalladestused, mis kõrvaldavad korrosiooni fookused ja ulatuse süsteemides, mis on juba aastaid töötanud. Antifriisi valimisel tuleb arvestada sellega, et selle koostis pole universaalne – selles sisalduvad lisaained on ette nähtud teatud konstruktsioonimaterjalide ja sulamite jaoks, vale valik põhjustab elektrokeemilist korrosiooni või näiteks küttesüsteemi ehitamisel kasutatavate polümeermaterjalide hävimist..

Reeglina toodetakse antifriise, mis on mõeldud kahele eriti madalale temperatuurile – kuni -65 ja -30 ° C. Vajadusel saate muuta küllastunud kompositsiooni kontsentratsiooni soovitud kontsentratsiooniks, destilleeritud vee ühe osa suhtega kahe osa antifriisiga (näiteks kui liitrit esimest tüüpi antifriisi, mis on mõeldud madalama temperatuuri jaoks, lahjendatakse 0,5 liitriga veega, siis töötab selline kompositsioon kuni – 30 ° C).

Antifriisi keemiline koostis on ette nähtud 10 kütteperioodiks või 5-aastaseks tööks, mille järel tuleb kogu antifriis maht välja vahetada.

Võrreldes veega on antifriisidel mitte ainult eelised, vaid ka puudused:

• mittekülmutusseadmete soojusmaht on 15% madalam, see tähendab, et need eraldavad soojust halvemini;
• nende viskoossus on vähemalt kaks korda suurem, mis nõuab võimsate tsirkulatsioonipumpade sisseviimist küttesüsteemi;
• kuumutamisel on vajalik suurem mahuline paisumine, vaja on expansomatit (suletud tüüpi paisupaak) ja kütteradiaatoreid, mille maht on 50-60% suurem kui nende kolleegidel, mida kasutatakse veesoojuskandjaga süsteemides;
• voolavus on 50% suurem kui veel, see tähendab, et antifriisiga süsteemis olevad eemaldatavad ühendused peavad olema suletud hoolikalt;
• etüleenglükoolil põhinevad antifriisid on inimestele toksilised, seetõttu saab seda antifriisi kasutada ainult üheahelalistes kateldes.

Kodumajapidamistes, st eramute küttesüsteemides, toodetakse antifriise kahel polüoolitüübil – etüleenglükoolil (monoetüleenglükoolil) ja propüleenglükoolil. Esimese tüüpi polüoolidel põhinevad kompositsioonid on tavalisemad ja odavamad kui kallil propüleenglükoolil põhinevad kompositsioonid, kuid need on väga mürgised – allaneelamisel piisab 350 mg etüleenglükoolist, et põhjustada tõsist tervisekahjustust ja põhjustada isegi surma. Etüleenglükooli sisaldavate antifriisidega töötamine nõuab naha, hingamiselundite ja silmade kohustuslikku kaitset.

Töötamise ajal on etüleenglükoolil põhinevad antifriisid ülekuumenemise suhtes eriti tundlikud – mis tahes, isegi lühiajalise temperatuuri tõusuga, mis ületab tootja antud külmumisvastase kaubamärgi jaoks kehtestatud piiri, toimub antifriisis polüooli ja lisandite termiline lagunemine, moodustuvad lahustumatud setted ja happed. Sete, mis satub kütteelementide pinnale, moodustab süsiniku ladestumist, kahjustades soojusvahetust kohalikul tasandil ja põhjustades ülekuumenemist reoveesette moodustamisel jne. Etüleenglükooli lagunemise tagajärjel tekkinud happed reageerivad keemiliselt küttesüsteemi struktuurmetallidega, põhjustades mitmeid koldeid. korrosioon. Lisandite lagunemise tagajärjel vähenevad järsult jahutusvedeliku kaitseomadused, mida see varem eraldatavate liigeste tihendite materjali jaoks andis, ja suure voolavusega põhjustab see kohe lekke. Lisaks suurendab ülekuumenemine antifriisi vahu moodustumist, mis omakorda tõmbab õhku küttesüsteemi. Kirjeldatud põhjustel on vaja hoolikalt jälgida katelde ja küttesüsteemi kuumutamistemperatuuri, kuid mitte kõik katlamudelid seda ei võimalda..

Tuleb märkida, et etüleenglükool siseneb tsingiga keemilisse reaktsiooni – selle kasutamine küttesüsteemis, milles selle rühma antifriisid toimivad jahutusvedelikuna, on sisemise galvaniseerimisega konstruktsioonielemendid ja seadmed mõttetu, kuna kogu selle kattekiht hävib peaaegu ühe kütteperioodi jooksul täielikult.

Propüleenglükoolil põhinevad antifriisid on kodumajapidamiste jaoks palju ohutumad – tehniline propüleenglükool on omadustelt sarnane toidupropüleenglükooliga (E1520), mida kasutatakse laialdaselt farmaatsia-, parfümeeria- ja toiduainetööstuses tänu oma täielikule ohutusele inimkehale ja keskkonnale. Propüleenglükooliga sügavkülmikuid on lubatud kasutada topeltkontuuriga kateldes, kuna nende juhuslik tungimine joogivette ega lekked eemaldatavate ühenduste kohtades ei kahjusta inimesi.

Propüleenglükooli soojusülekande vedelikel on lisaks etüleenglükooli antifriisidega sarnastele üldistele positiivsetele omadustele ka küttesüsteemi õlitav toime, nad vähendavad hüdrodünaamilist takistust ja hõlbustavad sekundaarse tsirkulatsioonipumba tööd. Propüleenglükooli antifriisi soojusülekanne on suurem kui etüleenglükoolil. Seal on ainult üks miinus – suurem kulu, umbes 1000 rubla. 10 kg kohta (võrdluseks – etüleenglükooli antifriisi maksumus temperatuuril -30 ° C on umbes 550 rubla 10 kg kohta).

Antifriisi kasutamine küttesüsteemis on rangelt keelatud, kui:

• Süsteem kasutab elektrolüüsi (ioonseid) katlaid, milles küttekeha soojendatakse, juhides elektrivoolu läbi selle mahu katlapaagis. Üldiselt veenduge enne küttekatla ostmist, et tootja lubab tal töötada selle antifriisiga küttesüsteemis, vastasel juhul ei kehti katla tehasegarantii;
• avatud tüüpi küttesüsteem. See reegel kehtib peamiselt mürgise etüleenglükooli baasil antifriiside kohta;
• kokkuhoiu põhjal loodete selle külmakindlust alandada rohkem kui -20 ° C-ni, kuna see vähendab tõsiselt antifriisi lisatud lisandite omadusi, mis põhjustab korrosiooni ja katlakivi fookuste teket;
• eemaldatavate vuukide tihendamine toimub lina- ja õlivärvi abil – antifriis söövitab värvi paratamatult ja mähisest pole mõtet;
• küttekontuuri ehitamisel kasutati tsingitud torusid ja liitmikke;
• küttekatel soojendab jahutusvedelikku temperatuurini üle + 70 ° C (see on mis tahes antifriisi piirav kuumutamistemperatuur, seda ei saa kõrgemale kuumutada selle rühma jahutusvedelikele omase kõrge temperatuuri tõttu).

Kui küttesüsteemis kasutatakse antifriisi, peavad olema täidetud järgmised tingimused:

• varustage süsteem võimsama tsirkulatsioonipumbaga, kui oleks vaja sooja vee soojendamiseks. Pika küttekontuuri korral on vaja välist tsirkulatsioonipumpa;
• paigaldage mahukas paisupaak (paisupaak), mille maht ületab vähemalt kaks korda vesijahutusvedeliku jaoks vajalikku mahtu;
• kasutage küttesüsteemis ilmselgelt suurema läbimõõduga ja mahuliste radiaatorite torusid;
• ärge paigaldage automaatseid ventilatsiooniavasid – ainult käsitsi (näiteks Mayevsky kraanid);
• Ainult keemiliselt vastupidavast kummist, paroniidist või teflonist tihenditega tihendage eemaldatavad ühendused. Võite kasutada linarulli koos etüleenglükoolikindla hermeetikuga (etüleenglükoolil põhineva antifriisi kasutamisel). Malmist radiaatorite ostmisel peate need osadeks lahti võtma ja olemasolevad kummitihendid asendama paroniidi või tefloniga;
• võite antifriisi lahjendada ainult destilleeritud veega, see tähendab, et siin ei tööta ei vihm ega sulavesi;
• enne iga antifriisi täielikku valamist süsteemi tuleb kindlasti loputada veega (ka katlaga) – antifriisi tootjad soovitavad need iga 2-3 aasta tagant küttesüsteemis täielikult välja vahetada;
• te ei tohiks külma küttekatlale korraga kõrget küttetemperatuuri seada – peate temperatuuri järk-järgult tõstma, andes jahutusvedeliku soojenemiseks aega (mittekülmutavatel süsteemidel on madalam soojusmahtuvus kui vees);
• talvel, kui kaheahelaline katel on antifriisiga süsteemis pikka aega välja lülitatud, ärge unustage sooja vee tarneahelast vett tühjendada, kuna see võib vooluringi torusid külmuda ja kahjustada.

Kuidas valida optimaalset jahutusvedelikku

Esiteks peaks jahutusvedeliku valimise küsimus olema otsustav isegi küttesüsteemi projekteerimisetapis, kuna kui see loodi vee jaoks, nõuab see antifriisi tõsist rekonstrueerimist..

Kui külmhooajal temperatuur küttekontuuris ei lange alla +5 ° C, on sellise süsteemi jaoks optimaalne soojuskandja vesi, millest soolaühendid eemaldatakse maksimaalselt. Kui on võimalus, et temperatuur küttesüsteemis langeb miinusteni, siis on sel juhul vaja ainult antifriisi. Muidugi võite süsteemist vett tühjendada, mis kaitseb seda külma ajal tekkivate kahjustuste eest, kuid sel juhul täidab vooluringi õhk, mis kiirendab kõrge õhuniiskuse korral korrosiooniprotsesse dramaatiliselt..

Veeküttesüsteemi on võimalik külmumise eest kaitsta, integreerides sinna temperatuuriandurite abil juhitavaid või kaugjuhtimisega GSM-kanalite kaudu elektriküttekehasid, mis võimaldavad hoida veetemperatuuri tasemel üle +5 ° С, kuid siin on sõltuvus toiteallikast ja rakuühendusest – üks neist. need süsteemid eraldi või koos põhjustavad jahutusvedeliku külmumist ja küttekontuuri mitmekordset kahjustamist.

Antifriisi valimisel peate üksikasjalikult uurima selle omadusi, sealhulgas: lubatavat äärmiselt madalat temperatuuri; lisaainete koostis ja otstarve; kuidas see mõjutab küttesüsteemi elemente (valmistatud mustast ja värvilisest metallist, malmist, plastist, kummist jne); kasutamise kestus süsteemis ilma asendamiseta; inimeste tervise ja ökoloogia ohutus (lõppude lõpuks tuleb see kuhugi ühendada). Muide, antifriisi värvusel pole küttekontuurile praktilist väärtust, seda on vaja ainult konkreetse kaubamärgi kuuluvuse rõhutamiseks. Arvestades leibkondade võimalikke terviseriske, on propüleenglükoolil põhinev antifriis parim valik..

Pidades silmas eelmise sajandi keskel NSV Liidus välja töötatud Tosoli kaubamärgi antifriisi populaarsust koduomanike seas, tasub lühidalt kirjeldada selle omadusi. Nii töötati antifriis algselt välja autode külmumisvastase jahutusvedelikuna, selle koostis põhineb etüleenglükoolil, mille omadusi on kirjeldatud eespool. Antifriisi ei soovitata kasutada küttesüsteemides, kuna see antifriis pole nende jaoks ette nähtud – see sisaldab spetsiaalseid lisaaineid mootorimootoritele, kasutu ja isegi kahjulik küttesüsteemides, kuna antifriis pole lihtsalt mõeldud töötama kõrgel temperatuuril.

Kokkuvõtteks nimetame kõige optimaalsemat antifriisi, mida on väga-väga lihtne osta või valmistada – etüülalkoholi segu 40 ° C destilleeritud veega. Antifriisi jahutusvedelikuna kasutatava segu toimivusnäitajad on järgmised:

• veidi kõrgem kui vesi, kuid oluliselt madalam kui etüleenglükooli ja propüleenglükooli külmumisvastane, viskoossus;
• vähem voolavust kui mainitud antifriisid, mis võimaldab vähendada eemaldatavate liigeste tiheduse nõudeid, võimaldades nendes kasutada tavapäraseid tihendeid (alkohol ei ole kummi suhtes keemiliselt aktiivne);
• alkohol on suurepärane korrosiooni inhibiitor, see tähendab, et see takistab selle arengut;
• soolaga küllastunud (kõva) vee kasutamisel hoiab sellises segus sisalduv alkohol ära katlakivi sadestumise küttekontuuri sisepindadele. Soolad sadestuvad lahustumatuks sademeks, süsteemi loputamisel saab seda kergesti eemaldada;
• segamise ja kokkutõmbumise kuumuse (alkoholilahuse vesilahuse kokkusurumine) tagajärjel ei aurustu alkohol veest eraldi (eeldusel, et selle sisaldus vesilahuses on vähemalt 30%);
• alkoholi vesilahuse keemistemperatuur vastab praktiliselt vee keemistemperatuurile, see tähendab, et kui temperatuur küttesüsteemis tõuseb +85 ° C-ni, mis on tavaliselt süsteemide jaoks, kus soojuskandjana on vesi, siis keetmist koos pistikutega auru kujul ei toimu;
• alkoholilahus vesilahuses vähendab järsult vee paisumist, st isegi sellise jahutusvedelikuga küttesüsteemi täielikul külmutamisel ei kahjustata selle konstruktsioonielemente.

Etüülalkoholi vesilahuse madalate temperatuuride vastupidavuse teatavate läviväärtuste saavutamiseks on vaja saavutada veega lahuses järgmine sisaldus: 20,3% – külmutamine temperatuuril -10,6 ° C; 33,8% – külmumine temperatuuril -23,6 ° C; 39% – külmutamine temperatuuril -28,7 ° C; 46,3% – külmub temperatuuril -33,9 ° C. Eriti mugav on suletud küttesüsteemides kasutada jahutusvedelikku, mis on etüülalkoholi vesilahus.

Vee-alkoholi jahutusvedeliku valmistamisel arvutatakse alkoholisisalduse proportsioonid vees järgmiselt – liiter 96% alkoholi sisaldab vastavalt 960 ml veevaba alkoholi, et saada 33-protsendiline lahus, peate jagama 96-ga 33-ga ja saama vajaliku koguse vett, mis on võrdne 2,9 liitriga. See tähendab, et kui sisestada ühe liitri 96-protsendilise alkoholi sisse täpselt 2,9 liitrit vett, on saadud lahuse alkoholisisaldus täpselt 33 protsenti – jahutusvedelik, mis ei külmu temperatuurini umbes -22,5 ° C, on valmis.