Вода, как теплоноситель для отопления. Основные требования к теплоносителю для отопления загородных домов
- Вода, как теплоноситель для отопления. Основные требования к теплоносителю для отопления загородных домов
- Вода для системы отопления. Как правильно подготовить воду для системы отопления?
- Дистиллированная вода для отопления. Дистиллят
- Антифриз или вода в системе отопления. Теплоотдача незамерзающей жидкости
Вода, как теплоноситель для отопления. Основные требования к теплоносителю для отопления загородных домов
Теплоноситель, который следует заливать в систему отопления загородного дома, должен обладать следующими свойствами:
- Иметь высокую теплоемкость.Данный показатель характеризует свойство вещества накапливать тепловую энергию — чем больше рабочая жидкость впитает в себя энергии, тем больше ее будет подано на радиаторы отопления. Вязкость.Рабочее тело должно иметь низкую вязкость — в этом случае электронасосу для подачи жидкости потребуется меньше электроэнергии. Экологичность.Многие жидкости, обладающие подходящими физическими параметрами для применения в роли теплоносителя, не используются в качестве рабочего тела из-за высокой опасности нанесения вреда здоровью человека. Безопасность.Проводящая тепло жидкость не должна быть взрыво- и пожароопасной.
Рис. 3 Однотрубный контур отопительной системы с открытым расширительным баком
- Нейтральность.Теплоноситель не должен оказывать вредного воздействия на трубы, котлы, отопительное оборудование, радиаторы, приводящего к их коррозии, химическому повреждению и соответственно быстрому выходу из строя. Стоимость.Цена теплопроводящей жидкости является наиболее важным параметром при выборе подходящих материалов, многие из них с хорошими физическими характеристиками не используются в системах по той причине, что слишком дороги. Температура.Подающая тепло жидкость должна выдерживать максимальную и минимальную рабочие температуры, а также их нижний и верхний предел с учетом экстренных ситуаций (отключение электроэнергии, поломка оборудования, повреждение магистрали). Срок эксплуатации.Все антифризы в процессе эксплуатации меняют свои химические свойства с ухудшением технических параметров. При использовании в автомобильной технике их рекомендуется менять раз в 3 — 5 лет, этот параметр необходимо учитывать и при использовании в качестве незамерзающей жидкости, выбирая состав с наиболее длительным сроком службы.
Вода для системы отопления. Как правильно подготовить воду для системы отопления?
В преддверии зимних холодов особую значимость приобретает вопрос, как подготовить воду для отопительных систем. Правильная подготовка воды вдвойне важна для владельцев частных загородных участков, не подключенных к теплоцентрали и получающих воду из скважин или колодцев. Если вода жесткая, содержит сторонние примеси, например, железо или марганец, это чревато выходом из строя не только сантехники и бытовых электроприборов, но и порчей теплообменников, коррозией трубопроводов и радиаторов.
Система отопления загородного дома.
Первый и самый важный этап работы
Главное, что следует предпринять перед тем, как планировать мероприятия по водоподготовке для системы отопления, — провести химический анализ состава воды.
Известная (а) и предложенная (б) схемы подготовки воды для отопления: 1 — водонагреватель; 2 — пароводонагреватель; 3 — холодильник; 4 — питательный бак; 5 — коллектор высокого давления; 6 — коллектор низкого давления; пар; конденсат.
Провести анализы в домашних условиях можно при помощи тест-наборов для аквариумов (они продаются в любом зоомагазине). Однако, чтобы получить более точные значения и наиболее эффективно подготовить воду для отопления, следует воспользоваться услугами сертифицированной лаборатории.
Вода для анализа набирается в пластиковую бутылку из-под негазированной питьевой воды объемом 1,5 л. Недопустимо использовать бутылки из-под сладкой газированной воды и прочих напитков. Пробку и бутылку хорошо промывают той самой водой, которую забирают для анализа, при этом нельзя использовать моющие средства. Предварительно воду сливают 10-15 минут, чтобы исключить попадание в образец застоявшейся воды, так как это может сказаться на результатах тестов.
Чтобы предотвратить насыщение воды растворенным в воздухе кислородом, ее набирают тонкой струйкой, так чтобы она стекала по стенке бутылки. Вода наливается под горлышко. Бутылка плотно заворачивается пробкой, чтобы под нее не проник воздух. Кислород провоцирует протекание химических процессов, и это тоже может повлиять на результаты тестов. Если нет возможности немедленно отвезти пробы в лабораторию, то воду можно хранить в холодильнике (не в морозилке!), но не более двух суток.
Система отопления.
Комплексный анализ воды включает проверки по следующим показателям:
- жесткость;
- железо;
- марганец;
- рН (степень кислотности);
- окисляемость перманганатная (показывает наличие органических веществ в воде);
- минерализация;
- аммоний;
- насыщенность кислородом;
- мутность, цветность, запах.
При необходимости берутся пробы на наличие микроорганизмов. Некоторые из них, например, легионеллы и амебы, не только способны нанести серьезный вред здоровью, но и могут осесть внутри труб, образуя слизистую микробную пленку. Это способствует коррозии и ухудшает качество отопления.
Слишком жесткая и слишком мягкая вода
Пример схемы котельной для системы отопления, обеспечивающей быстрый монтаж и комфортное отопление и подготовку горячей воды в частном доме, коттедже, даче.
Нормальные показатели жесткости — 7-10 мг-экв/л. Если это значение превышено, значит, вода содержит избыточное количество солей кальция и магния. При нагревании соли выпадают в осадок, известный как накипь. Накапливаясь внутри труб и батарей, накипь препятствует теплоотдаче и способствует износу системы отопления.
Самый доступный способ смягчения воды — кипячение. При термической обработке удаляется оксид углерода, а потому значительно снижается кальциевая жесткость. Тем не менее, некоторое количество кальция остается в воде, поэтому полностью устранить жесткость кипячением не удастся.
Другой метод очистки — использование фильтров с ингибиторами (нейтрализаторами) накипи, такими как: известь, едкий натр, кальцинированная сода. Жесткую воду также пропускают через фильтры из ионообменной смолы, при этом ионы калия и магния заменяются ионами натрия.
Использование магнитных умягчителей относится к безреагентным способам смягчения воды. Под влиянием магнитного поля свойства воды изменяются так, что соли калия и магния теряют способность формироваться в виде твердого осадка и выделяются в виде рыхлого шлама. Однако соли все же остаются в воде и нуждаются в выведении. Кроме того, этот способ не столь эффективен при температуре воды выше 70-75 градусов (то есть температуре, обычной для бойлеров, водонагревателей и котлов).
Грубая очистка и обезжелезивание всей воды, умягчение воды для систем отопления и горячего водоснабжения (ГВС).
Дистиллированная вода для отопления. Дистиллят
Дистиллированный теплоноситель – влага, очищенная от примесей. В составе жидкости нет металлов и солей, которые оставляют накипь на трубах и снижают КПД. Вид используют для защиты и продления эксплуатационных сроков дорогостоящей техники.
Дистиллированная вода в системе отопления подходит не для всех котлов. Информация о теплоносителе указана в паспорте к оборудованию. Вещество безопасно для труб из полипропилена и металлопласта. В конструкциях из стали из-за сезонной процедуры сливания при контакте с воздухом со временем возникнет коррозия.
Жидкость замерзает при температуре от -10 С. Если дом зимой посещают периодически (по выходным), то лучше отдать предпочтение варианту с антифризом. Для коттеджа с постоянным проживанием минус не опасен.
Техническая дистиллированная вода для отопления содержит дополнительные ингредиенты, которые нейтрализуют недостатки влаги. Ингибиторные присадки снижают воздействие коррозии на металл. Специальный ПАВ разрушает и выводит уже имеющиеся отложения.
Фильтрованная
В габаритных отопительных системах профессионалы рекомендуют установить фильтры и расширительные баки для сбора влаги. Вариант подходит как для водопроводной, так и для артезианской воды. С очисткой отлично справится модель обратного осмоса. К недостаткам метода относят высокую стоимость оборудования и регулярную замену картриджей.
Среди доступных способов выделяют фильтр со смолами ионообменными. Устройство состоит из химического реагента (полифосфатной соли) и дренажа, собранных в корпусе колбу. После прохождения через вещества из жидкости удаляются соли жесткости, защищая нагревательные поверхности от накипи. Замена ингредиента происходит по мере уменьшения.
Химический компонент является ядовитым. После контакта с ним влага не подходит для питья. При использовании фильтра важно не допустить попадания реагента в холодную или горячую жидкость.
С очисткой и смягчением воды отлично справляется магнитное устройство. Модель дорогая, но не требует замены картриджей («поставил и забыл»). Оборудование воздействует на влагу полем, из-за чего ненадолго меняется ее структура. При нагреве кристаллизация проходит не на стенках, а в самой жидкости. Мусор удаляют из грязевика или продувкой.
Подбор диаметра трубы для отопления в частном доме
Антифриз
Если в загородном доме живут периодически, то для отопительных систем берут специальные незамерзающие составы. При снижении температуры вещества в трубах не твердеют, а становятся гелеобразными. После включения котла и потепления жидкости возвращают первоначальную текучесть. Антифриз не нужно каждую весну сливать из труб.
У незамерзающих составов более низкий КПД, чем у дистиллированной воды. Чтобы нейтрализовать недостаток, к радиаторам подсоединяют по 1-2 дополнительные секции. Из-за вязкости жидкость медленно течет по трубам, поэтому нужны котлы с мощными насосами.
В составе антифризов присутствуют химические вещества, которые разъедают резиновые уплотнители системы. Средства запрещено использовать в батареях из чугуна и цинка. При выборе вида жидкости обязательно уточняют в инструкции к котлу.
Вода или незамерзайка, что лучше для системы отопления?
Обслуживание системы
Перед тем, как залить влагу в трубы, надо знать, как подготовить воду для системы отопления. Вначале сливают из контура старый теплоноситель. Для этого отключают обогревательное оборудование, ждут снижения температуры. В нижней части котла есть сливной кран, который открывают, подставляют емкость для сбора.
После освобождения стабилизируют давления, откручивая кран Маевского. Подключают насос, при помощи воды для промывки отопительной системы надо удалить мусор из контура. Вместо дистиллированной влаги можно использовать обычную водопроводную. Под давлением устройство полностью выдует скопившуюся грязь. Жидкость на выходе должна быть чистой.
Антифриз или вода в системе отопления. Теплоотдача незамерзающей жидкости
Следующее важное физическое свойство любого теплоносителя — теплоотдача. Антифриз предназначен, в первую очередь, для охлаждения двигателей внутреннего сгорания во время работы в холодное время года, что вроде бы делает его достаточно надежным теплоносителем. Однако, вода за единицу времени отдает больше тепла, чем незамерзающие жидкости. Существует формула, по которой оценивается мощность радиатора отопления:
W=c*q*(t2-t1), где c — удельная теплоемкость теплоносителя, q — прокачка объема за единицу времени, разница (t2-t1) — разница температур при вводе в радиатор и выводе из него теплоносителя.
Удельная теплоемкость воды составляет 4,18 кДж, примерная теплоемкость незамерзающего вещества — 3,45 кДж, что ниже почти на 20% (в ряде случаев разница меньше, но не существенно). Таким образом, незамерзайка обладает меньшей теплопроводностью и, как следствие, отдает меньше тепла, чем тот же объем воды. Довести эффективность работы такой системы до аналогичных параметров у воды можно только либо подняв температуру, то есть сжигая больше топлива и ускоряя общий износ системы, либо повысить объем прокачиваемой за единицу времени незамерзайки, то есть повысить давление в трубах.
Чем чреват такой радикальный шаг подробно разъяснять не стоит. Отметим лишь, что при подобных условиях работы неизбежно возникнут проблемы с протечками или даже прорывами, что в отопительный сезон никому не нужно. Не говоря уже про необходимость приобретения более мощного насоса и замены труб на больший диаметр.
Немаловажным фактором, говорящим не в пользу отопительной системы на гликолях, является итоговая стоимость. Необходимо купить теплоноситель в достаточном для заполнения объеме, в то время как вода у большинства частных хозяйств добывается из скважины на участке. Необходим более мощный насос, более широкие трубы, больший по объему расширительный бак. Все это в общей сложности дает существенный рост цены. Стоит отметить, что обустройство отопления закладывается во время постройки дома и под нее рассчитывается соответствующий объем. Перевод работы системы отопления с воды на незамерзающие жидкости после постройки дома в лучшем случае не даст ожидаемого эффекта, в худшем — потребует переустройства всей системы.
