Koks turėtų būti šilumnešis šildymo sistemoms: skysčio parametrai radiatoriams

Nepaisant alternatyvių patalpų šildymo metodų propagavimo, didžiojoje daugumoje atvejų pagrindinis šilumos šaltinis yra skystosios šildymo grandinės. Dėl ekonomiškumo ir efektyvumo ji yra optimali mūsų platumoms būdingų ilgų žiemų sąlygomis.

Minusas yra tas, kad vanduo gali užšalti. Todėl be jo naudojamas ir neužšąlantysis šilumnešis šildymo sistemoms, pakeičiantis vandenį. Šiame straipsnyje susipažinsime su pagrindinėmis jo rūšimis, aptarsime jų svarius privalumus ir pagrindinius trūkumus.

Taip pat pateiksime reikiamo šilumnešio tūrio konkrečiai sistemai apskaičiavimo algoritmą ir rekomendacijas, kaip pasirinkti skysčio tipą šildymo kontūrams.

Reikalavimų šilumnešiui sąrašas

Pagrindinė skysčio užduotis vamzdžiuose – šiluminės energijos perkėlimas iš katilo į radiatorius.

Kad šildymo sistema būtų saugi ir energiją taupanti, šilumnešis turi atitikti keletą svarbių reikalavimų, įskaitant:

• vamzdžių apsauga nuo korozijos;
• cheminis inertiškumas vamzdyne sumontuotiems sandarikliams;
• vamzdžiams tinkamas darbinių temperatūrų diapazonas (nuo užšalimo iki virimo);
• didelė šiluminė talpa, kad būtų sukaupta kuo daugiau šilumos;
• minimalus polinkis sudaryti nuosėdas;
• visiškas saugumas: neišskiria toksiškų garų ir didžiausias atsparumas sprogimui ir ugniai;
• stabili cheminė sudėtis – skystis neturi skaidytis ir keisti savo fizinių savybių veikiant aukštai temperatūrai.

O dabar pagrindinis klausimas: koks antifrizas šiuolaikinėms šildymo sistemoms atitinka visus reikalavimus?

Atsakymas gali nuvilti, tačiau šiandien gamtoje tokio skysčio nėra. Tokia ideali cheminė sudėtis dar nebuvo sukurta. Todėl optimalaus varianto parinkimo klausimas yra labai aktuali šiandienos užduotis.

Kada būtina naudoti antifrizą?

Prieš pradedant svarstyti alternatyvius skysčius, nereikėtų atmesti vandens. Jei šildymas įrengiamas name, kuriame gyventojai gyvena nuolat, tada vanduo bus vienas iš saugiausių ir patikimiausių variantų.

Ji, kaip šilumnešis, turi optimalius parametrus cirkuliacijai šildymo sistemų kontūrais.

Tačiau žiemos šalčių piko metu, menkiausia vandens kristalizacija gali sukelti rimtą avariją, sunaikinant vamzdyną ir šildymo įrangos mazgus.

Jei kalbama apie kaimo namą, į kurį periodiškai atvykstama, arba kai savaitgaliais šeima dažnai palieka savo būstą, palikdama šildymą be priežiūros, tuomet naudojamas šilumnešis turi būti atsparus tipiniam to rajono žemų temperatūrų intervalui.

Norint naudoti cheminius junginius kaip šiluminės energijos nešiklį, būtina paruošti šildymo kontūrus. Sistema turi būti visiškai sandari, nes skystis yra įvairaus laipsnio toksiškas ir degus.

Šildymo kontūruose negalima naudoti antifrizo “grynu pavidalu”. Kadangi neskiesti neužšąlančių skysčių mišiniai yra agresyvūs ir linkę skatinti korozijos vystymąsi, jie skiedžiami vandeniu.

Savininkas turi atsižvelgti, kad neužšąlantį skystį reikia periodiškai keisti, o tai gali sukelti papildomų išlaidų.

Kai kurie katilinės įrangos modeliai turi konkrečias rekomendacijas dėl tam tikros markės šilumnešio naudojimo. Jei naudosite kitos sudėties skystį, galite prarasti garantiją katilui.

Paklausiausių šilumnešių apžvalga

Kad apsisaugotumėte, išsamiau susipažinkime su kiekviena šilumnešio rūšimi.

Variantas #1 – vanduo su priedais

70 % šiuolaikinių sistemų naudojamas vanduo, įskaitant jo modifikuotus mišinius su priedais.

Kuo paaiškinamas toks populiarumas:

• visiškas nekenksmingumas – nuotėkis gali sukelti tik buitinių sunkumų;
• didžiausia šiluminė talpa – apie 1 cal/g*°C (kiekvienas litras vandens gali perduoti daugiau šilumos nei bet kuris kitas skystis);
• pigi kaina ir prieinamumas – vanduo turi minimalią kainą, palyginti su neužšąlančiais mišiniais. Bet kuriuo metu vandens sistemą galima papildyti be didelių laiko, darbo ir pinigų sąnaudų.

Tiesa, vandens keitimas šildymo kontūre yra nepageidautinas be rimtos priežasties. Kaitinant jis išsivaduoja nuo druskų ir deguonies.

Keletą kartų katile pervirintas vanduo jau neturi tos sudėties ir druskų kiekio, koks buvo jį pilant į sistemą. Skirtingai nuo naujos porcijos, jis beveik neturi laisvo deguonies.

Nereikėtų dažnai keisti vandens šildymo kontūruose, kad ant vamzdžių sienelių ir vidinio armatūros paviršiaus nenusėstų nuosėdos

Kita medalio pusė yra tokia:

• Palyginti aukšta užšalimo temperatūra, todėl negalima palikti be priežiūros vandens šildymo sistemos (priešingu atveju, užšalus ir plečiantis, vanduo gali suplėšyti vamzdžius ir radiatorius);
• Sudėtyje esančios druskos gali sukelti nuosėdas ant vamzdžių ir šildymo elementų, o tai mažina šilumos išskyrimą ir bendrą sistemos naudingumo koeficientą;
• Vanduo yra oksidatorius, o jame ištirpęs deguonis gali sukelti metalinių šildymo elementų, įskaitant radiatorius, koroziją.

Su užšalimo temperatūra nieko nepadarysi, tačiau kitas neigiamas savybes galima žymiai sumažinti. Pradžiai galima sumažinti druskų koncentraciją naudojant minkštinimą. Hidrokarbonatinių druskų kiekį galima sumažinti virinant.

Natrio ortofosfatas, kurį galima nusipirkti parduotuvėje, leidžia suminkštinti vandenį. Tačiau reikia atsiminti apie teisingą dozavimą, nes reagentų perteklius gali neigiamai paveikti vandens šiluminės technikos savybes.

Kad nesusipainiotumėte su dozavimu, galite naudoti distiliuotą vandenį, bet jis kainuos eilės tvarka brangiau. Dabar galite nesijaudinti, kad radiatoriai užsikimš nuosėdomis. Norėdami sukčiauti ir sutaupyti, galite naudoti tirpsmo arba lietaus vandenį.

Ji jau yra distiliuota natūraliu būdu. Tačiau jos grynumas gali būti tik dalinis. Ji gali būti prisigėrusi atmosferos teršalų, bet bet kuriuo atveju bus daug minkštesnė nei vanduo iš gręžinių, šulinių ar čiaupo.

Siekdami išsaugoti vamzdžių, armatūros, įrangos techninę būklę, į šildymo kontūrą geriau pilti distiliatą. Distiliuotą vandenį taip pat geriau įpilti po avarinio nuleidimo ir sistemos remonto.

Gamintojai siūlo distiliuotą vandenį, praturtintą inhibitorių priedais. Jie žymiai sumažina korozijos tikimybę.

Taip pat į tokį distiliatą įvedamos paviršinio aktyvumo medžiagos (PAM). Jų kiekis vandenyje sumažina nuosėdų susidarymą ant vidinių radiatorių paviršių.

PAM verčia jau esančias nuosėdas atskilti (vėliau jas pašalinant iš sistemos filtru), taip pat mažina cheminį vandens aktyvumą. Dėl to visos tarpinės ir sandarikliai tarnaus ilgiau.

Variantas #2 – neužšąlantysis antifrizas

Net distiliuotas vanduo su optimaliu priedų rinkiniu nėra be pagrindinio trūkumo – užšalimo esant 0 laipsnių Celsijaus. Specialus skystis metaliniams šildymo radiatoriams neturi šio trūkumo, be to, turi žemesnę kristalizacijos temperatūrą.

Žema temperatūra antifrizą veikia kitaip nei vandenį. Net ir viršijus minimalias darbo vertes, skystis nekristalizuojasi ir nesiplečia, o virsta gelio pavidalo medžiaga. Todėl vamzdžiai ir radiatoriai yra apsaugoti nuo deformacijų ir pažeidimų.

Kylant temperatūrai, sustorėjusio antifrizo konsistencija tampa skystesnė, didėja takumo rodikliai, nors įprastoje būsenoje jie yra 15 % mažesni nei tradicinio konkurento – vandens.

Šilumnešis tiekiamas dviejų modifikacijų variantuose: 1 – su užšalimo temperatūra neskiestoje būsenoje -65° ir antrasis variantas -30°

Koncentruotą neužšąlantį mišinį galima skiesti pagal gamintojo instrukcijas, atsižvelgiant į vietines klimato sąlygas. Norint gauti skystį su užšalimo riba -30°, skiedžiama vandeniu per pusę, o -20° viena antifrizo dalis sumaišoma su dviem dalimis vandens.

Dauguma mišinių atlaiko iki -65 laipsnių. Daugumoje šiaurės ir vidurinės juostos teritorijų temperatūra retai nukrenta žemiau -35, todėl antifrizas dažnai skiedžiamas distiliuotu vandeniu, sumažinant slenkstį iki -40.

Kokybiškų tirpalų gamintojai daro sudėtį maksimaliai stabilią, todėl jis gali tarnauti iki 5 metų. Po to reikės visiško jo pakeitimo.

Kad pasiektumėte šias savybes, teko paaukoti kai kuriuos vandens privalumus:

• antifrizo šilumos atidavimas yra 15% mažesnis, kartais tai gali lemti poreikį įrengti papildomų radiatorių ar sekcijų;
• gali būti toksiškų medžiagų, todėl negalima naudoti antifrizo 2 kontūrų sistemose, kur sudėtis gali patekti į karšto vandens tiekimo kontūrą;
• didelis, palyginti su vandeniu, skystumas, dėl kurio reikia naudoti specifinius sandariklius, galinčius užkirsti kelią nuotėkiams;
• padidėjęs klampumas, kuriam reikės naudoti galingesnį siurblį – rekomendacijas, kaip pasirinkti siurblį ir geriausių modelių dešimtuko apžvalgą mes apžvelgėme čia;
• didesnis plėtimosi koeficientas pareikalaus sumontuoti padidintos talpos išsiplėtimo baką.

Naudojant visų rūšių antifrizus negalima atlikti šildymo paskirstymo cinkuotais vamzdžiais, nes sąlytyje su jais nesušąlantis skystis praranda dalį pradinių naudingų savybių.

Reikia atminti, kad šildymo kontūrui užpildyti reikia naudoti sudėtį, gaminamą specialiai šildymo sistemoms. Automobilių variklių skysčio šiam tikslui naudoti negalima.

Naudojant neužšąlančius skysčius kaip šilumnešius, reikia keisti šildymo sistemos schemą. Dėl antifrizo klampumo jis lėčiau perduoda šilumą šildymo prietaisams, todėl geriau padidinti radiatorių sekcijų skaičių arba įsigyti didesnės šiluminės talpos prietaisus.

Be to, būtina sumažinti trintį vamzdynuose, pakeičiant jungtis didesnio dydžio analogais (viena pozicija didesniais), nei naudojami vandens kontūruose.

Šiuolaikinius neužšąlančius skysčius pagal sudėtį galima suskirstyti į tris pagrindinius tipus:

• gliceriniai;
• propilenglikoliniai;
• etilenglikoliniai.

Panagrinėkime kiekvieną atskirai, kad parinktume tinkamiausią variantą pagal esamą įrangą ir sąlygas.

Variantas #3 – neužšąlantis skystis etilenglikolio pagrindu

Vienas populiariausių antifrizų užima garbingą vietą parduotuvių lentynose dėl pačios prieinamiausios kainos, nes jo gamybos procesas yra nesudėtingas.

Skysčio sudėtyje yra apie 4% priedų, kurie neleidžia etilenglikoliui putoti aukštoje temperatūroje. Taip pat yra inhibitorių, kurie neleidžia korozijai pažeisti metalinių paviršių.

Dėl etilenglikolio agresyvumo priemonė naudojama tik atskiesta forma, siekiant apsaugoti vidinę vamzdžių ir radiatorių pusę.

Etilenglikolis yra agresyvus vamzdžiams, prietaisams ir jungtims, toksiškas, tačiau turi gerus šilumos techninius rodiklius.

Pagrindinis etilenglikolio trūkumas yra jo toksiškumas. Net minimalus šios medžiagos kiekis žmogaus organizme gali sukelti rimtų sveikatos problemų. Todėl visa šildymo sistema turi turėti aukščiausią sandarinimo laipsnį.

Kitas etilenglikolio naudojimo trūkumas yra nuolatinė temperatūros kontrolė. Jei katilas kaitins skystį iki temperatūros, artimos virimo taškui, mišinys pradės skaidytis, susidarys kietos nuosėdos ir išsiskirs rūgštys, o tai ardo visą šildymo įrangą.

Šis antifrizas tinka tik toms sistemoms, kuriose galima tiksliai palaikyti temperatūros režimą, tačiau ne visa katilinė įranga turi tokią galimybę.

Variantas #4 – skystis propilenglikolio pagrindu

Tai modernesnis antifrizas, kuris atsikratė kai kurių etilenglikolio trūkumų.

Privalumai:

• nėra toksiškas – sudėtyje yra priedų, naudojamų maisto pramonėje;
• gali būti naudojamas dviejų kontūrų sistemose, nes net atsitiktinis įmaišymas į geriamojo vandens kontūrą nepakenks žmogaus sveikatai;
• aukštesnės šilumos techninės savybės;
• naudojamas 10 metų;
• veikia šildymo kontūre kaip tepalas, sumažindamas hidraulinį pasipriešinimą vamzdyne ir padidindamas sistemos efektyvumą.

Tačiau vieno trūkumo nepavyko pašalinti – tai nesuderinamumas su cinku. Specialūs priedai praranda savybes tekėdami cinkuotais vamzdžiais. Kitas santykinis trūkumas yra dvigubai didesnė kaina.

Variantas #5 – glicerino antifrizas

Glicerino antifrizas prilyginamas vandeniui kaip artimas idealiam savybių rinkiniui, tačiau tuo pačiu metu yra kritikuojamas. Nuomonės išsiskiria, todėl verta išdėstyti visus aspektus.

Glicerino kompozicijos šalininkai nurodo šiuos privalumus:

• ekologiškai švarus ir saugus tirpalas;
• platus darbinis temperatūrų diapazonas – -30+100;
• užšaldamas plečiasi minimaliomis vertėmis;
• neagresyvus cinkuotiems vamzdžiams ir radiatoriams;
• kaina mažesnė nei propilenglikolio;
• tarnavimo laikas 7-10 metų.

Variantas glicerino pagrindu nėra sprogus ir nedega. Svarus pliusas yra tai, kad jis praktiškai neardo sandarinimo elementų.

Į glicerino pagrindu pagaminto antifrizo sudėtį įtraukti sintetiniai priedai, kurių dėka žymiai sumažintas skysčio korozinis aktyvumas

Tarp tų, kurie prieš šį šilumnešį, paplitę tokie argumentai:

• didelė masė, kuri sukelia papildomą apkrovą vamzdžiams;
• kokybės standartų nebuvimas glicerino mišiniams;
• perkaitus ir išgaravus vandeniui, praranda savo savybes, virsdamas gelio pavidalo mase su kietėjimais;
• padidėjęs putojimas;
• esant aukštesnei nei 90 laipsnių temperatūrai, gali pradėti irti;
• mažesnė šiluminė talpa, palyginti su propilenglikoliu;
• dėl padidėjusio klampumo skatina greitesnį įrangos nusidėvėjimą.

Verta paminėti, kad kai kuriose šalyse, kuriose etilenglikolis uždraustas, glicerino šilumnešių gamybos išvis nėra. Atsižvelgiant į prieštaravimus naudojant glicerino skystį, atsakomybė už jo naudojimą visiškai tenka savininkui.

Glicerino pagrindu pagamintas antifrizas – variantas su daugybe privalumų, tačiau kaina ir didelis klampumas verčia susimąstyti prieš perkant

Variantas #6 – šilumnešis elektrodiniam katilui

Šį įrangos tipą būtina paminėti atskirai, nes elektrodiniai katilai reikalauja ypatingo tipo šilumnešio. Skystis kaitinamas dėl jonizacijos nuo kintamosios srovės poveikio.

Antifrizas turi turėti tam tikrą cheminę sudėtį, galinčią užtikrinti tris sąlygas: teisingas elektrinės varžos, elektrinio laidumo ir jonizacijos vertes.

Elektrodinių katilų gamintojai pateikia savo griežtas rekomendacijas dėl konkrečių šilumnešio markių naudojimo. Todėl antifrizą reikia parinkti ypač kruopščiai, kad neprarastumėte garantijos.

Kiekvienas elektrodinio katilo modelis yra apribotas tam tikromis šilumnešio markėmis. Naudojant kitą sudėtį, gamintojas pasilieka teisę nevykdyti garantinių įsipareigojimų.

Rekomendacijos, kaip pasirinkti priemonę

Būtina atsižvelgti ne tik į šilumnešių charakteristikas šildymo sistemai, bet ir į įrangos konfigūraciją, kad šildymas būtų saugus ir efektyvus.

Jei nusprendėte naudoti antifrizą, panagrinėkime sąlygas, kuriomis jo naudojimas neleidžiamas:

• katile nėra šildymo temperatūros reguliatoriaus;
• naudojant lininius sandariklius su aliejiniu apdorojimu;
• šildymo kontūre naudojami vamzdžiai, radiatoriai, uždarymo armatūra su cinkuotu paviršiumi;
  -šildymo sistema atviro tipo

Vandens išgaravimas iš neužšąlančio skysčio gali pakeisti savybes, o etilenglikolio garai yra toksiški.

Šių taisyklių laikymasis leis šeimininkams išvengti daugybės nemalonumų netinkamai naudojant neužšąlančius skysčius:

• sandarinimo vietose lininius pakučius reikia padengti sandarinimo pasta;
• sekcinius radiatorius reikia išardyti, kad būtų pakeisti sandarikliai į teflono ar paronito tarpiklius;
• nenaudoti automatinių oro išleidimo vožtuvų (pertekliniam orui pašalinti geriau įrengti Majevskio čiaupus rankiniam reguliavimui);
• radiatoriai ir vamzdžiai turi būti didesnio tūrio ir skersmens;
• cirkuliacinio siurblio su padidinta galia buvimas;
• įrengti membraninį išsiplėtimo baką su padidintu tūriu.

Antifrizas į šildymo sistemą pilamas tik po kokybiško šildymo kontūro praplovimo, kuriam geriau naudoti specialius junginius. Siekiant visų gyventojų saugumo, ekspertai rekomenduoja naudoti propilenglikolį.

Katilo negalima iš karto po sistemos užpildymo šilumnešiu išvesti į didžiausią galią. Temperatūrą reikia didinti laipsniškai. Tai būtina, kad antifrizas įgautų optimalias darbo charakteristikas ir išsiplėstų normos ribose.

Norint pasirinkti tinkamą šilumnešį, būtina atsižvelgti į vamzdžių, katilų įrangos ir kitų veiksnių savybes

Skiedžiant skystį vandeniu, negalima leisti koncentracijos viršyti -20 laipsnių. Vandens perteklius sukels nuosėdų susidarymą ir pakeis glikolio darbo savybes. Skiedžiama tik distiliuotu vandeniu.

Kaip nustatyti šilumnešio tūrį?

Paprasčiausias būdas – naudoti vandens skaitiklį arba vandens srauto matuoklį. Toks yra beveik kiekviename name ar bute su centralizuotu vandentiekiu.

Prieš pradedant matavimus, šildymo kontūrą reikia visiškai ištuštinti. Tada nuskaitomi skaitiklio rodmenys ir pradedamas sistemos pildymas nedideliu vandens slėgiu. Tai būtina, kad nesusidarytų oro kištukai, kurie iškraipo rodmenis.

Kai tik šildymo vamzdynas bus pripildytas vandens, reikia dar kartą nuskaityti vandens skaitiklio rodmenis. Reikia atsiminti, kad 1 kubinis metras yra 1000 litrų, ir įsigyti atitinkamą skysčio kiekį.

Antrasis būdas yra mažiau patogus, bet efektyvus, kai nėra skaitiklio. Užpildyta sistema ištuštinama per matavimo indą (baką arba tam tikro tūrio kibirą). Svarbiausia neapsigauti su kibirų skaičiumi.

Dar vienas metodas – matematinis. Pradiniais duomenimis imami radiatorių ir išsiplėtimo bako tūriai, vamzdžių skersmenys, katilo šilumokaičio tūris. Naudojant nesudėtingas geometrines ir aritmetines formules galima apskaičiuoti galutinį tūrį.

Išsamius kiekvieno šildymo sistemos elemento skaičiavimo pavyzdžius aptarėme šiuose mūsų straipsniuose:

• Vamzdžio tūrio skaičiavimas: skaičiavimo principai ir taisyklės litrais bei kubiniais metrais
• Atviro tipo plėtimosi bakas šildymui: sandara, paskirtis, pagrindinės rūšys + patarimai bako skaičiavimui

Išvados ir naudingas vaizdo įrašas šia tema

Vaizdo įrašas supažindins su specialisto nuomone, ar verta keisti vandenį į nešąlantį skystį:

Išsami šildymo sistemos užpildymo šilumnešiu ypatybių analizė ir rekomendacijos, kaip teisingai paleisti sistemą kitame vaizdo įraše:

Pateikti faktai atskleidžia išsamią informacinę nuotrauką kiekvienam šeimininkui, kuris apsisprendžia dėl šilumnešio pasirinkimo. Jis žinos, kokio skysčio jam reikia, kokios sąlygos būtinos jo naudojimui ir kaip jas sukurti.

O koks skystis cirkuliuoja jūsų šildymo sistemoje? Kodėl pasirinkote būtent šį šilumnešį ir ar esate patenkinti jo eksploatacija? Pasidalinkite savo nuomone komentarų bloke.

Arba jūs tik apsisprendžiate dėl šilumnešio tipo, o atsakymų į iškilusius klausimus neradote šiame straipsnyje? Užduokite savo klausimus komentaruose – mes pasistengsime jums padėti.