Thiết bị truyền nhiệt giá rẻ và hiệu quả cho hệ thống sưởi ấm nhà ở nông thôn - liệu có khả thi không?

Hệ thống sưởi ấm trong nhà ở nông thôn cho phép bạn thoải mái sống sót qua mùa đông khắc nghiệt.

Họ áp dụng không khí, hồng ngoại hệ thống sưởi ấm, nhưng phổ biến nhất vẫn là chất lỏng thiết bị sưởi ấm.

Ưu điểm của phương pháp này rất rõ ràng: hiệu quả và tiết kiệm cao, dễ điều chỉnh.

Việc sử dụng nước dẫn đến đóng băng mạch sưởi ấm trong các tình huống khẩn cấp, vì vậy các chất mang nhiệt đặc biệt đã trở nên phổ biến - chất chống đông, không sợ nhiệt độ thấp và thích nghi với hệ thống sưởi ấm.

Chất làm mát cần có những đặc tính gì?

Trong hệ thống đun nước nóng, chất mang nhiệt là chất lỏng truyền nhiệt từ nồi hơi hoặc bộ phận gia nhiệt đến bộ tản nhiệt trong mỗi phòng. Vì mục đích này, một bơm tuần hoàn, được trang bị van an toàn và van điều khiển, do đó, chất chống đông hiện đại phải đáp ứng các yêu cầu sau:

• Tốt nhiệt dung để truyền lượng nhiệt năng tối đa từ nguồn đến người tiêu thụ. Nước có nhiệt dung cao nhất - 4220 J/kg*độ, glycerin và ethylene glycol có khoảng thấp gấp đôi.
• Khoảng cách từ điểm sôi đến điểm kết tinh phải càng rộng càng tốt. Chất chống đông hiện đại dễ dàng chịu được sương giá lên đến -40°С và sưởi ấm lên đến 100°С.
• Tính trơ về mặt hóa học chất lỏng liên quan đến các bộ phận kim loại và nhựa của hệ thống sưởi ấm. Đặc biệt dễ bị ăn mòn các bộ phận bằng sắt và nhôm.
• Thành phần của chất làm mát không được dẫn đến sự hình thành tỉ lệ trên thành ống và bộ trao đổi nhiệt.
• An toàn cho con người trong quá trình sửa chữa.
• Bảo tồn các đặc tính vật lý theo thời gian toàn bộ thời gian sử dụng, không phân hủy thành các thành phần cấu thành ngay cả sau thời gian dài không hoạt động.
• Chi phí thấp.

Đối với nhiều người, chất làm mát lý tưởng là đơn giản Nước — an toàn, dễ tiếp cận và giữ nhiệt trong thời gian dài. Nước được sử dụng trong các ngôi nhà có nơi cư trú cố định quanh năm. Các ngôi nhà mùa hè có nơi cư trú theo mùa được sưởi ấm tốt nhất bằng hệ thống sưởi ấm chống đông. Nguy cơ đóng băng đường ống khi thời tiết lạnh bắt đầu là rất nhỏ.

Nước

Có hệ thống sưởi ấm kiểu nông thôn loại mở và loại đóng. Trong trường hợp đầu tiên, một bình không kín có nắp được lắp đặt, trong đó nước liên tục được thêm vào để thay thế nước đã bốc hơi. Trong bình kín, chất lỏng lưu thông bên trong mạch mà không tiếp xúc với môi trường bên ngoài. Một bình giãn nở được sử dụng để bù áp suất.

Thuận lợi Nước:

• Rẻ và dễ tiếp cận ở Nga. Có thể dễ dàng nạp lại chất lỏng cho hệ thống bất cứ lúc nào. Có nước được chuẩn bị đặc biệt cho hệ thống sưởi ấm tự động.
• Đặc tính nhiệt. Một lít nước có khả năng truyền đạt đến người tiêu dùng cuối cùng lên đến 20 kcal khi nhiệt độ giảm xuống tăng 20°C.
• Vô hại cho người tiêu dùng và môi trường vật mang nhiệt. Một tai nạn hoặc rò rỉ sẽ chỉ dẫn đến ngập lụt trong khuôn viên mà không có hậu quả nghiêm trọng. Nó không có mùi hoặc khói nguy hiểm, chống cháy.

Nhược điểm:

• Nước đóng băng tăng khối lượng lên 10%, Do đó, toàn bộ hệ thống nước sẽ bị hỏng nếu chất lỏng không được xả hết trước mùa đông.
• Oxy hòa tan - chất oxy hóa mạnh. Dẫn đến ăn mòn các bộ phận kim loại và đường ống. Nhôm và nhựa không bị ăn mòn dưới tác động của nước.
• Nước máy thông thường chứa nhiều muối và khoáng chất hòa tan (canxi, magie, sắt, sunfat, cacbonat), dẫn đến hình thành cặn. Cặn vôi trên thành lò hơi và bộ tản nhiệt làm giảm khả năng dẫn nhiệt và làm giảm hiệu quả của toàn bộ hệ thống.
• Yêu cầu thay thế thường xuyên toàn bộ lượng chất làm mát và xả sạch đường ống.

Để giảm thiểu tác hại của nước đối với đường ống, cần phải xử lý triệt để lọc hoặc cho đứng trong vài ngày, sau đó xả bỏ phần còn lại. Việc đun sôi tiếp theo giúp giảm đáng kể hàm lượng muối cứng. Làm mềm bằng hóa chất được thực hiện bằng cách sử dụng tro soda và natri orthophosphate. Các muối hòa tan sẽ kết tủa và nước sạch được xả ra.

Bạn cũng có thể quan tâm đến:

Giai đoạn quan trọng nhất khi bắt đầu sưởi ấm! Làm thế nào để đổ đầy hệ thống sưởi ấm trong nhà đúng cách

Mọi người nên biết các tiêu chuẩn: thông số của chất làm mát của hệ thống sưởi ấm của một tòa nhà chung cư

Đây chính là công dụng của bình giãn nở trong hệ thống sưởi ấm.

Chất lỏng chống đông

Tất cả các chất lỏng có điểm đóng băng dưới 0 độ được gọi là chất chống đông (từ tiếng Anh chất chống đông).

Chất chống đông không bị đóng băng ngay cả trong điều kiện sương giá khắc nghiệt, chúng trở nên nhớt hơn, giống như gel, mất tính lưu động nhưng không bao giờ chuyển sang trạng thái rắn.

Chất chống đông phổ biến được làm trên cơ sở nước với việc bổ sung các rượu đa chức: propylene glycol, ethylene glycol và glycerin.

Ưu điểm chất chống đông so với nước:

• Nhiệt độ bắt đầu kết tinh của chất cô đặc âm 65-70°C, thậm chí pha loãng với nước, chất làm mát như vậy không bị đóng băng ở -30°CNhư vậy là đủ cho miền trung nước Nga.
• Tuổi thọ của một chất chống đông tốt là 5 năm. Các chất phụ gia đặc biệt trong thành phần cho phép duy trì tính chất cho đến khi hết thời hạn bảo hành.
• Tính trung hòa hóa học thành phần chống đông. Chất lỏng không phản ứng với kim loại, không phá hủy nhựa và không tạo cặn trên thành.

Nhược điểm:

• 

  Nhiệt dung nhỏ hơn hơn nước tăng 15-20%. Điều này có nghĩa là nồi hơi cần được làm nóng mạnh hơn và nhiều phần hơn trong bộ tản nhiệt để đạt được khả năng truyền nhiệt tốt.
• Lưu thông tự nhiên không phù hợp với hệ thống sưởi ấm dựa trên chất chống đông. Do độ nhớt cao hơn nên cần phải lắp đặt. bơm chuyển.
• Sức mạnh xuyên thấu cao thông qua các kết nối và phớt có thể tháo rời. Độ lưu động và độ ăn mòn cao của một số chất lỏng đòi hỏi phải có cách tiếp cận đặc biệt để lắp ráp mạch gia nhiệt và sử dụng gioăng paronite và silicon thay vì cao su.

• Độc tính cao chất mang nhiệt gốc ethylene glycol chỉ cho phép sử dụng hệ thống sưởi ấm kín, kín khí. Các chất chống đông như vậy không thể được sử dụng trong mạch kép hệ thống sưởi ấm có nguy cơ nước xâm nhập vào nguồn cung cấp nước nóng.

Chất chống đông cho hệ thống sưởi ấm trong nhà được sơn màu sắc tươi sáng, để phát hiện rò rỉ nhanh chóng và được bán dưới dạng cô đặc. Pha loãng với nước theo tỷ lệ cần thiết theo hướng dẫn.

Chất chống đông Ethylene glycol

Ethylene glycol đã đạt được sự phân phối rộng rãi trên thị trường chất lỏng làm mát và chất mang nhiệt do dễ sản xuất và chi phí thấp. Nó được sử dụng trong ô tô và hệ thống sưởi ấm gia đình.

Chất lỏng Ethylene glycol hoạt động trong phạm vi từ -65°С đến +90°С, và nhiệt độ phân hủy là cao nhất: 170°С. Trong trường hợp này, lượng mưa bắt đầu ở +110°С, điều này khiến nó không thể áp dụng được trong lò hơi đốt nhiên liệu rắn.

Một đặc điểm của etylen glycol là sự phụ thuộc phi tuyến tính của nhiệt độ đóng băng vào nồng độ. Do đó, 100% etylen glycol mất tính lưu động khi -13°C và dung dịch 64% vẫn di động khi -65°С.

Nhược điểm:

• Hoạt động hóa học cao, xu hướng tạo bọt và lắng đọng. Các chất phụ gia ức chế để chống đông đạt được 4%.
• Phá hủy mạ kẽm lớp phủ có tính ăn mòn đối với hợp kim nhôm.
• Quá nhiệt của chất làm mát dẫn đến sự hình thành trầm tích rắn, làm tắc các kênh và làm giảm khả năng trao đổi nhiệt. Các axit được giải phóng trong quá trình này gây ra sự ăn mòn.
• Độ độc hại cao của dung dịch và hơi của nó. Hít phải hơi ethylene glycol thường xuyên có thể gây ra các rối loạn, hít phải lượng nhỏ có thể gây ngộ độc nghiêm trọng, thậm chí tử vong.

Chất chống đông Propylene Glycol

Một giải pháp thay thế hiện đại và an toàn cho ethylene glycol. Ưu điểm chính của nó là tính an toàn và trơ về mặt hóa học. Nhiệt độ đóng băng lên đến -30°С, và đun sôi lên đến 110°СQuá nhiệt xảy ra ở nhiệt độ cao, nhưng cặn không hình thành và thành phần không bị phá hủy.

Ảnh 1. Chất dẫn nhiệt gốc propylene glycol Eco-65, 20 kg, nhà sản xuất - "Teplovoz".

Ưu điểm chất mang nhiệt propylene trước ethylene glycol:

• Tính chất truyền nhiệt cao và tính ổn định của hoạt động trong hệ thống sưởi ấm.
• Độ lưu động tuyệt vời qua đường ống và tác dụng bôi trơn lên tất cả các bộ phận chuyển động.
• Vô hại propylene glycol. Không nguy hiểm nếu tiếp xúc với da hoặc xâm nhập vào cơ thể.

Nhược điểm: phản ứng với lớp phủ bảo vệ kẽm, giá cao cho 1 lít.

Glycerin lỏng

Glycerin là một chất lỏng thuộc nhóm glycol, do đó nó có tính chất gần giống với chất làm mát propylene glycol. Glycerin đóng băng ở -30°С và không thích quá nhiệt mạnh. Giới hạn làm việc trên khoảng 100°C. Trước khi sử dụng glycerin trong hệ thống sưởi ấm, bạn nên cân nhắc tất cả các tính năng của nó.

Ảnh 2. Chất dẫn nhiệt gốc glycerin Eco Green, 20 kg, nhà sản xuất - Thermo Tactic.

Ưu điểm:

• sự an toàn cho một người;
• khi đóng băng không mở rộng;
• không làm hỏng mạ kẽm và gioăng cao su;
• chống cháy nổ, không cháy;
• sự đơn giản đang sử dụng;
• tuổi thọ lên đến 10 năm;
• giá 1 lít nằm giữa chất chống đông ethylene glycol và propylene glycol.

Nhược điểm:

• mật độ cao của glycerin có nghĩa là một khối lượng lớn chất lỏng trong hệ thống sưởi ấm và tăng tải;

  

• độ nhớt cao nhanh chóng vô hiệu hóa thiết bị bơm;
• khả năng chịu nhiệt kém;
• khi bị đun nóng mạnh, nó phân hủy thành các phân số không hòa tan;
• bọt không có chất phụ gia sẽ dẫn đến tình trạng tắc khí trong hệ thống;
• sự suy thoái của các thuộc tính với sự bốc hơi dần dần của nước, sự cô đặc;
• sự vắng mặt tiêu chuẩn duy nhất Đối với chất lỏng glycerin, mỗi nhà sản xuất đều có thông số kỹ thuật riêng.

Glycerin được sử dụng trong hệ thống làm mát ô tô trở lại vào đầu thế kỷ 20. Từ đó, người ta đã tìm ra một sự thay thế xứng đáng, chủ yếu là do đặc tính hiệu suất thấp của nó. Do đó, nên sử dụng chất mang nhiệt glycerin trong nhà riêng với sự chú ý đến đặc điểm và điều kiện vận hành.

Lựa chọn và sử dụng chất làm mát cho hệ thống sưởi ấm của một ngôi nhà nông thôn

Phân tích các điều kiện vận hành và loại thiết bị sưởi ấm sẽ giúp bạn đưa ra lựa chọn có lợi cho chất chống đông này hay chất chống đông khác. Do đó, nồi hơi điện hoặc gas có chức năng kiểm soát nhiệt độ tự động, cho phép sử dụng dung dịch glycerin hoặc ethylene glycol. Nhiên liệu rắn — dễ bị quá nhiệt ở khu vực trao đổi nhiệt, do đó, việc đổ đầy nước vào hệ thống sẽ là giải pháp tối ưu.

Thường xuyên ở trong nhà sẽ làm giảm nguy cơ hệ thống bị đóng băng. Nước có thêm chất hoạt động bề mặt sẽ là lựa chọn lý tưởng trong trường hợp này xét về tỷ lệ giá cả-chất lượng.

Trước khi đổ chất chống đông vào hệ thống, bạn nên kiểm tra tất cả các kết nối, vòi, van và máy bơm.

Bình giãn nở phải là 20% nhiều hơn, hơn là nước, và tiết diện ống tăng lên sẽ cải thiện quá trình trao đổi nhiệt trong nhà.

Đổ đầy chất chống đông vào hệ thống bằng trọng lực, thông qua van khí tại điểm cao nhất. Sau đó chất lỏng được đẩy qua bằng một máy bơm phù hợp (ô tô). Phương pháp thứ hai đòi hỏi phải có máy bơm chìm. đối với nước, được kết nối với điểm thấp hơn của mạch thông qua van một chiều. Việc nạp chất làm mát được thực hiện từ dưới lên trên.

Video hữu ích

Hãy xem video nói về ưu và nhược điểm của các lựa chọn chất làm mát khác nhau.

Sẽ mất bao nhiêu?

Việc lựa chọn chất chống đông đã được thực hiện, tất cả những gì còn lại là tìm ra lượng cần phải đổ vào hệ thống sưởi ấm. Có ba cách cách thực hiện:

• Nhớ đọc đồng hồ nước và đổ đầy toàn bộ mạch thông qua một ống riêng. Sự khác biệt trong các phép đo sẽ là thể tích mong muốn.
• Xả hết chất lỏng qua bất kỳ bình đo lường với thể tích đã biết.
• Tính toán bằng cách sử dụng máy tính đặc biệt thể tích bên trong gần đúng bằng cách sử dụng dữ liệu về mặt cắt ngang của ống và loại bộ tản nhiệt.

Khi mua chất chống đông làm sẵn, hãy lưu ý đến điều này nồng độ và thể tích sau khi pha loãng với nước. Cũng không đáng để tiết kiệm, một sản phẩm chất lượng sẽ tồn tại lâu dài và không gây ra vấn đề gì.