Теплоносії - вода та інші рідини в системах опалення
6 października 2022 | Опалення
Що тече в наших трубах, радіаторах - загалом у системах опалення? Найчастіше це, звичайно, звичайна вода. Однак є й інші рідини, які знаходяться в системах опалення. Це переважно гліколі, а раніше - розсоли.
Вода
Найпоширеніша рідина в установках. Це пов'язано з тим, що це найдешевша, найпоширеніша рідина. Крім того, вода має високу питому теплоємність на рівні 4,2 кДж/кг*К - це значення вище, ніж у гліколів. Ця фізична властивість означає, що для транспортування певної теплової потужності потрібно менше потоку води, ніж гліколю. Крім того, вода має меншу в'язкість, ніж гліколі, що безпосередньо впливає на значення лінійних та місцевих опорів у трубопроводах та арматурі. Обидві ці властивості впливають на витрати на роботу циркуляційних насосів. Крім того, вода є нейтральною для навколишнього середовища та здоров'я людини. Тому будь-які витіки не є проблемою з цього погляду. Щодо самих трубопроводів та арматури, то у випадку жорсткої води можуть виникнути проблеми через деякий час. На щастя, поширені м'якшувачі котлової води та добавки у вигляді інгібіторів корозії для захисту установок та опалювальних приладів.
Єдиний мінус при використанні води як теплоносія виникає у випадку установок, що знаходяться зовні будівель, або в неопалюваних приміщеннях, де температура може опуститися нижче нуля градусів Цельсія, і крім того, є простої в роботі установки. Вода тоді в трубах просто замерзне. Це руйнівно впливає на арматуру. Щоб цьому запобігти, є два рішення. Застосувати незамерзаючу рідину до необхідної від'ємної температури, наприклад, до -25°C, або обгорнути труби електричними нагрівальними кабелями та утеплити. Застосування другого способу, на жаль, не є 100% надійним, оскільки можуть виникнути перебої в електропостачанні або аварії.
Пропіленгліколь
Станції заповнення установок
гліколем
Органічна хімічна сполука з групи двоатомних спиртів, тобто діолів. При кімнатній температурі є безбарвною, без запаху, маслянистою рідиною зі солодкуватим смаком та високою в'язкістю. Вважається нетоксичною для здоров'я або має дуже низьку токсичність. Не виявлено, що він викликає алергію, не проявляє канцерогенності та не є мутагенним. Контакт з нерозбавленим пропіленгліколем може викликати подразнення очей та шкіри, але вони нешкідливі та легко проходять, зазвичай після припинення контакту. У тілі він швидко перетворюється на молочну кислоту (подібно до перетворення цукру в енергію в м'язах). У навколишньому середовищі легко піддається біорозкладанню. Є безпечною речовиною навіть при концентрації 50% у готовому препараті. У установках використовуються розчини гліколю відповідної концентрації, залежно від того, до якої температури нам потрібен наш розчин, щоб він не замерзав.
Концентрація гліколю [%] | 80 | 50 | 42 | 37 | 33 |
|---|---|---|---|---|---|
Темп. кристалізації [°C] | * | -35 | -25 | -20 | -15 |
Кінематична в'язкість [мм2/с] при 50°C | 6,02 | 2,14 | 1,61 | 1,31 | 1,18 |
Питома теплоємність [кДж/кгК] | 2,93 | 3,58 | 3,70 | 3,77 | 3,84 |
Таблиця 1. Властивості пропіленгліколю
Етиленгліколь
Органічна хімічна сполука, що є найпростішим полігідроксильним спиртом (діол), а також найпростішим цукровим спиртом. Широко використовується як компонент автомобільних охолоджуючих рідин, а також як попередник полімерів. У чистому вигляді є безбарвною, без запаху, сиропоподібною рідиною зі солодкуватим присмаком. Етиленгліколь є токсичним, і його ковтання може призвести до смерті. Це шкідлива речовина, що пригнічує центральну нервову систему. Подразнює слизові оболонки носа та кон'юнктиву. Організм поглинає його через дихальні шляхи, шкіру та з травного тракту. Через травний тракт гліколь спочатку викликає симптоми, подібні до алкогольного сп'яніння, після чого (через кілька або кільканадцять годин) призводить до метаболічного ацидозу. У разі нагрівання гліколю пара, що утворюється, може призвести до втрати свідомості, а при низьких концентраціях викликає подразнення носа та горла, а також головний біль. Тому при роботі з гліколем варто дотримуватися особливої обережності.
Концентрація гліколю [%] | 93 | 48 | 40 | 35 | 28 |
Темп. кристалізації [°C] | * | -35 | -25 | -20 | -15 |
Кінематична в'язкість [мм2/с] при 50°C | 6,53 | 1,59 | 1,43 | 1,08 | 0,94 |
Питома теплоємність [кДж/кгК] | 2,50 | 3,38 | 3,54 | 3,63 | 3,77 |
Таблиця 2. Властивості етиленгліколю
Недоліки гліколів
Гліколі мають більшу в'язкість, ніж вода, тим самим викликають більші опори нагнітання в установці. Крім того, вони характеризуються меншою питомою теплоємністю, тому для подачі певної теплової потужності потрібно більший потік гліколю, ніж води. Ці недоліки впливають на більші опори нагнітання в установці. Ці спирти, крім того, дорожчі за воду та вимагають іншого підходу при виконанні системи заповнення установки. Через свою токсичність етиленгліколь скоріше використовується як рідина для автомобільних радіаторів, ніж у санітарних установках.
Підсумок
Установки, що не мають контакту з від'ємними температурами, заповнюємо водою. Це найбільш оптимальне та просте рішення. У випадку установок, що піддаються "морозам", найкраще використовувати пропіленгліколь.
Повернутися до списку статей