Для расчета объема теплоносителя в системе необходимо учитывать параметры, такие как площадь поверхности теплообмена, температурный режим и тип используемого теплоносителя. Основное уравнение, которое используется для определения объема, включает в себя формулу: V = Q / (ρ * c * ΔT), где V — объем теплоносителя, Q — количество тепла, ρ — плотность теплоносителя, c — его удельная теплоемкость, а ΔT — температурный перепад в системе.
Также важно принимать во внимание особенности конкретной системы, такие как длина и диаметр трубопроводов, наличие отопительных приборов и возможность потерь тепла. Точные расчеты помогут обеспечить эффективную работу системы отопления или охлаждения, а также сэкономить энергоресурсы.
Расчет объема теплоносителя
Сталкиваясь с необходимостью монтажа или реконструкции отопления, многие из нас задаются вопросом, как рассчитать достаточное количество рабочей жидкости для эффективной работы отопления. В первую очередь нужно понимать, что общий показатель будет зависеть от суммарного значения объема всех элементов отопительной системы.
Чаще всего в качестве рабочей жидкости применяется вода. Но в силу большого количества негативных характеристик эффективным альтернативным решением может стать антифриз. Такая жидкость не замерзает при понижении температуры окружающей среды до критической для воды отметки и вследствие не повлечет за собой разрушение узлов системы.
Чтобы теплоноситель отвечал необходимым требованиям идеального переносчика тепла требуется:
- Хороший коэффициент теплоотдачи теплоносителя
- Небольшая вязкость
- Низкая расширяемость при замерзании
- Небольшая текучесть
- Нетоксичность
- Дешевизна
Сохранение комфортного температурного микроклимата необходимо в жилых, коммерческих и промышленных помещениях. Для этого используют автономные и централизованные системы отопления. В системе участвует котельная или отдельный котел, инженерное оснащение в виде труб для соединения сети, а также теплообменники – радиаторы отопления. По системе циркулирует вода или специальная жидкость – теплоноситель.
Нормы температур в жилых помещениях строго регулируются ГОСТами Р 51617-2014, ГОСТ Р 51617-2000. От этих требований и будут зависеть температуры теплоносителей в системе отопления.
Теплоноситель нужен после монтажа новой отопительной системы, после её ремонта или реконструкции.Перед заполнением системы отопления требуется определить точное количество теплоносителя, для того чтобы заранее купить или подготовить необходимый объем. Также нужно собрать информацию про паспортный объем всех отопительных приборов и трубопроводов.
Для наиболее распространённых элементов теплосетей объёмы теплоносителя таковы:
- Секция современного радиатора (алюминиевого, стального или биметаллического) — 0,45 литра
- Секция радиатора старого типа (чугунного, МС 140-500, ГОСТ 8690-94) – 1.45 литра
- Погонный метр трубы (15 миллиметров внутренний диаметр) — 0,177 литра
- Погонный метр трубы (32 миллиметров внутренний диаметр) — 0,8 литра
Вычисление объема теплоносителя
Чтобы рассчитать объем, нужно знать мощность отопительной системы (кВт), количество требуемого теплоносителя для передачи 1 кВт тепла берется усредненным – это порядка 15 литров. Подставляя значения в формулу несложно определить расход:
Nx15 л = V
где N – мощность системы, 15 л – количество теплоносителя для передачи 1 кВт тепла, а V – объем теплоносителя. Такой метод приблизительный и с его помощью точный параметр не узнать. Также недостаточно одного расхода, необходима и вместимость расширительного бака.
При нагревании начальный объем жидкости увеличивается, и происходит рост давления. Для компенсации давления используют расширительный бачок. Для вычисления объема бачка используют следующую формулу:
(SxE) /d=V
где S – общий объем всех составляющих системы теплоснабжения, E – коэффициент расширения жидкости, (%). Для каждой жидкости он отличается, для воды его значение — 4%, а для антифриза – 4,4%. Делителем в формуле является коэффициент производительности расширительного бака – d. С помощью вычисления определяется V – объем расширительного бака.
Формула расчета объема теплоносителя
Теперь приведем формулу расчета объема теплоносителя в системе:
V=V(радиаторов)+V(труб)+V(котла)+V(расширительного бака)
Каждая отопительная система обладает рядом значимых характеристик – номинальную тепловую мощность, расход топлива и объем теплоносителя. Расчет объема теплоносителя требует комплексного и скрупулезного подхода. Так, вы сможете выяснить, котел, какой мощности выбрать, определить объем расширительного бака и необходимое количество жидкости для заполнения системы.
Большая часть теплоносителей на основе этиленгликоля используются в теплообменных системах в качестве всесезонной рабочей жидкости. Не требуют замены по сезонам, тем самым создавая беспрерывный режим работы оборудования. Используются в автономных циркуляционных отопительных системах.
Важно помнить, что ввиду своей токсичности, этиленгликоль недопустимо использовать для обогрева бытовых помещений. Нельзя также использовать его для открытых систем.
Подвергаясь нагреву до 105-110°С теплоноситель на основе ЭГ не теряет своих рабочих характеристик. Карбо-присадки в составе некоторых теплоносителей увеличивают срок службы всех элементов и узлов системы отопления или охлаждения.
Теплоносители имеют температуру начала кристаллизации в интервале от -18 °С до -65 °С в зависимости от предъявляемых требований и климатических условий использования.
Компания «SVA» производит также незамерзающие теплоносители на основе водного раствора концентрата смеси моноэтиленгликоля, ди- и триэтиленгликолей и имеющий пакет присадок, произведенных на базе солей неорганических кислот. Они адаптированы под специфические условия эксплуатации и производятся согласно техническим заданиям заказчика.
Теплоносители на основе пропиленгликоля – рабочие среды, представляющие собой водные растворы пропиленгликоля в различной концентрации, в которые добавлен пакет присадок, повышающий эксплуатационные параметры всесезонных низкозамерзающих составов (жидкостей охлаждающих для теплообменных систем – ГОСТ 33341-2015). Они предназначены к применению для поглощения, отвода и передачи тепла (холода) на промышленных предприятиях, промысловых объектах нефтегазодобычи, объектах обустройства месторождений, в системах отопления и кондиционирования жилых, офисных, социальных зданий и сооружений, а В аппаратах технологических процессов различных производств. Теплоносители из пропиленгликоля полностью безопасны при работах, предусматривающих заполнение отопительных систем. В отличие от этиленгликоля, имеет более высокую теплоемкость, обеспечивает эффект смазывания.
Компания SVA предлагает теплоноситель для системы отопления на основе глицерина. Глицериновые теплоносители — эффективный вариант жидкости, который способен работать круглогодично при любых условиях окружающей среды. Материал защищает от коррозионного воздействия, производится с учетом требований современных теплообменников в разных сферах использования.
Источник3: thermagent.ru
От чего зависит расход теплоносителя в системе отопления частного дома
Для получения максимально эффективной работоспособности отопления рекомендуется применение специализированных теплоносителей на разных основах, включающих в себя присадки для защиты от коррозии, замерзания и прочих негативных факторов воздействия.
Характеристики теплоносителя
Для эффективной работы отопительного оборудования, а также для того, чтобы исключить необходимость частой замены материала, он должен изначально соответствовать ряду требований:
- оптимальным показателям текучести – не слишком высокая и не слишком низкая текучесть обеспечит естественный уровень циркуляции;
- минимальным показателям расширяемости – при нагреве не будет переливаться из расширительного бачка, а при замерзании не разорвет трубы в результате расширения образующегося льда;
- низкому уровню вязкости для возможности перемещения самотеком или снижения нагрузки на циркуляционное оборудование;
- высокой теплоемкостью – обеспечит лучшую передачу температуры от котла на радиаторы и прочие отопительные приборы.
Расчет траты антифриза для котла
Как посчитать объем теплоносителя, затрачиваемого котловым оборудованием в течение 1 часа работы? Для этого прежде всего потребуется определить потребление энергии котлом, затрачиваемое на нагрев 1 литра воды до нужных показателей. Для расчета этого значения применяется специальная формула, позволяющая рассчитать количество килограммов теплоносителя, проходящего за час через котел:
G = N (мощность отопительного прибора)/Q (теплота) x 3600
Как посчитать объем радиатора
Расчет показателей заполняемости радиаторов и труб, используемых для доставки теплоносителя, играет существенную роль при учете общего объема магистрали. Определение данного показателя при конкретном диаметре проходных отверстий выглядит следующим образом:
- радиаторная секция – у новых моделей 0,45 л, у старых чугунных батарей – 1,45 л;
- объем погонного метра стандартной трубы диаметром 15 мм – 9,177 л, при диаметре 32 мм – 0,8 л.
Для того чтобы определить объем системы и количество жидкости во всех трубах и радиаторах, можно использовать формулу:
V = N (мощность котла) x V кВт (объем, достаточный для передачи одного кВт тепла)
При определении общего объема теплоносителя во всей магистрали теплоснабжения объекта нужно учитывать, что на разных участках могут быть установлены трубы различного диаметра, а также использоваться радиаторы и прочие отопительные приборы разной вместительности. Для этого применяется формула:
VS (итоговая вместимость теплоносителя) = Vтр1 * Lтр1 + Vтр2 * Lтр2 + Vтр2 * Lтр2
В соответствии с этой формулой Vтр равен объему жидкости в 1 погонном метре с диаметром 1, Lтр, в свою очередь, является значением полной протяженности магистрали, имеющей данное сечение проходного отверстия.
Расширительный бачок компенсирует изменения объема теплоносителя в системе, предотвращая возможность образования протечек и прорыва трубопроводов или котельного оборудования. Для подбора оптимального оборудования, имеющего достаточную вместимость, применяется следующая формула:
- VS – общий объем системы;
- E – коэффициент расширения теплоносителя;
- D – коэффициент эффективности самого бака, вычисляется по формуле d = (PV – PS)/(PV + 1), где PV – максимальное давление отопительной системы, PS – давление зарядки расширительного бачка.
Что делать с приведенными формулами
Все формулы, указанные выше, позволят рассчитать показатели объема системы в ее конечном и готовом к эксплуатации варианте. Зная объем и расход теплоносителя в системе, можно закупить нужное количество материалов, провести оперативное заполнение и в случае, если вместимость окажется меньше, искать проблему с прохождением теплоносителя. Если же наблюдается постепенное, но быстрое падение уровня, то стоит поискать протечку.
Заполнение системы
Зная точный объем системы и количество теплоносителя, которое потребуется для ее работы, можно проводить заполнение труб, отопительного оборудования и прочих компонентов. Процедура может выполняться двумя способами в зависимости от конструкции и особенностей самой системы:
- самотеком. Для этого в нижней части магистрали должен быть установлен и открыт сгонный кран, это необходимо для вытеснения воздуха. Залив производится в верхней точке системы. Жидкость добавляется постепенно, до того момента, пока не польется из нижнего крана;
- принудительным способом. Потребуется открыть воздушные клапаны, установленные на радиаторах внутри помещений, после чего подается вода и включается насосное оборудование для ее циркуляции. Обратите внимание: для того чтобы добиться равномерного наполнения, потребуется контролировать уровень давления при подаче антифриза.
Как контролировать уровень заполненности
Теплоноситель, независимо от своих характеристик, постепенно испаряется, что обусловлено естественными причинами работы оборудования и свойствами материала. Для контроля уровня необходимо периодически обращать внимание на количество теплоносителя в системе, что можно сделать, обращая внимание на уровень заполненности расширительного бачка. Также о том, что объем жидкости снижается, говорят следующие характеристики:
- появился булькающий звук или шум в котле, что происходит в результате перетекания жидкости из бака в систему;
- наблюдается нагрев соединительной трубы между баком расширительной системы и магистралью;
- слышен шум циркуляции воды, говорящий о наличии свободного места в отдельных секциях;
- неравномерный нагрев батарей в разных помещениях свидетельствует о значительном снижении уровня и недостатке теплоносителя для естественной или искусственной циркуляции.
Что означает расход теплоносителя в системе отопления
Данный показатель обозначает объем потерь жидкости в ходе определенного периода отопительного сезона. На практике знание этого параметра необходимо для того, чтобы подготовить нужный запас материалов для компенсации этого показателя и своевременного добавления материалов в систему. Сам же расход зависит от следующих показателей:
- мощности и эффективности нагрева отопительного котла – чем выше параметр, тем больше объем испарений;
- температуры труб – при большем нагреве повышается скорость циркуляции;
- характеристик теплоносителя – его склонности к испарению;
- загрязненности магистрали – ржавчина и отложения солей могут снизить эффективность циркуляции, замедлить ее и сделать подачу нестабильной.
Показатели тепловых потерь
Зная показатели тепловых потерь, можно повысить точность вычислений при определении уровня расхода теплоносителя. Это позволит повысить мощность системы и эффективность обогрева, компенсировав уровень снижения. Для расчетов применяются следующие основные значения:
- кирпичные здания с отделкой для прогрева требуют 100 Вт/м2;
- объекты, оснащенные пластиковыми стеклопакетами и утепленными перекрытиями, требуют до 80 Вт/м2;
- помещениям без утепления нужно до 120 и более Вт/м2.
Что свидетельствует о сбоях в системе
В ряде случаев проблемы в работе отопительной системы могут отразиться на эффективности обогрева и объеме расходуемого теплоносителя. Как определить неполадки и наличие сбоев в работе:
- повышенный уровень потребления теплоносителя;
- булькающие звуки при циркуляции жидкости в трубах;
- снижение температуры батарей;
- щелканье и другие посторонние звуки;
- закипание жидкости в расширительном бачке.
Рекомендуется строго следить за состоянием отопительной системы и незамедлительно принимать соответствующие меры при обнаружении изменений в режиме ее работы. Также необходимо знать, сколько антифриза потребляет система при том или ином режиме.
- Советы от специалистов
Источник4: thermagent.ru
Источник5: euroglykol.ru
Расчёт объема теплоносителя в системе отопления
Теплоносители – это специальные реагенты, нагреваемые котлами и передающие тепло радиаторам для обогрева пространства. Для этой цели подходят только жидкости, поскольку необходимо давление для равномерного распределения по всей системе, а также последующей замены этого реагента на новый.
Теплоносители используются в любых отопительных системах: радиаторах автомобилей, котельных, промышленных котлах, системах кондиционирования, вентиляции и так далее. Отопление жилых помещений, промышленных цехов, торговых центров и любых других помещений было бы невозможно без них.
Для эффективной работы системы отопления, её монтажа и реконструкции необходимо уметь рассчитывать необходимое количество рабочей жидкости. Достаточное количество рабочей жидкости будет зависеть от суммарного значения объема всех элементов отопительной системы. Расчет и замена теплоносителя в системе должна проводиться специалистами. Обслуживание системы отопления, а также замена теплоносителя по истечении срока годности или после выработке физико-химических характеристик должна осуществляться также специально обученным персоналом. Компания Savia предоставляет весь комплекс услуг по заливке, замене и утилизации теплоносителей.
- Хорошая передача тепла
- Небольшая вязкость
- Низкая расширяемость при замерзании
- Небольшая текучесть
- Экологичность
- Дешевизна
Также компанией производятся теплоносители на основе этиленгликоля, которые нашли широкое применение в производственных системах отопления.
Как рассчитать объем теплоносителя в системе
Каждая отопительная система обладает рядом значимых характеристик – номинальная тепловая мощность, расход топлива и объем теплоносителя.Расчет объема теплоносителя в системе отопления требует комплексного и скрупулезного подхода. Так, вы сможете выяснить, котел, какой мощности выбрать, определить объем расширительного бака и необходимое количество жидкости для заполнения системы. Значительная часть жидкости располагается в трубопроводах, которые в схеме теплоснабжения занимают самую большую часть. Поэтому для расчета объема теплоносителя нужно знать характеристики труб, и важнейший из них – это диаметр, который определяет вместимость жидкости в магистрали. Если неправильно сделать расчеты, то система будет работать не эффективно, помещение не будет прогреваться на должном уровне.Сделать корректный расчет объемов для системы отопления поможет калькулятор расчета объема теплоносителя.
Формулы расчета объема
Поскольку наличие воздуха в контуре отопительного оборудования снижает теплопроводность и негативно влияет на работоспособность, необходимо правильно рассчитывать количество теплоносителя. Для этого нужно суммировать внутренний объем всех элементов системы, предназначенных для его содержания.
Как правило, отопительная система состоит из следующих частей:
- Расширительный бак
- Котел отопления
- Соединительные трубы
- Радиаторы
В некоторых случаях также используются резервные баки с охлаждающей жидкостью для компенсации испарения жидкости, но они не используются при расчете объема системы. Для эффективной работы и отдачи тепловой энергии потребителю предлагается теплоноситель низкой вязкости с улучшенным комплексом эксплуатационных свойств.
Формула расчета объема отопительной системы
V системы =V расширительного бака + V котла + V всех труб + V всех радиаторов
В случае покупки сертифицированного оборудования, объемы всех элементов должны быть указаны в технической документации, но длина и, соответственно, объем труб всегда зависит от конкретного помещения и системы, потому их придется считать вручную. Для этого необходимо поперечное сечение (S) трубы умножить на ее длину (L). Само же поперечное сечение высчитывается умножением внутреннего радиуса трубы (R) на математическую константу Пи (π), равную 3,14.
Формула расчета объема труб
Теперь, зная объем своей отопительной системы, необходимо заполнить ее соответствующим количеством теплоносителя. Но здесь есть определенный нюанс. Как известно, любые материалы при нагревании расширяются, потому, при полном заполнении контура в процессе разогрева наполнителя, могут лопнуть клапаны и сорваться крышки.
Чтобы этого избежать, следует учитывать коэффициент расширения жидкости при определенной температуре. Так, этиленгликоль при 40°С увеличит свой объем на 0,75%, а при 110°С на 5,15%. Коэффициенты расширения каждого теплоносителя можно найти в технической документации или уточнить у производителя. Владея полученной информацией, вы можете корректировать объем жидкости.
Источник6: euroglykol.ru