Характеристика теплоносіїв, довідник будівельника, опалення, довідник будівельника

ХАРАКТЕРИСТИКА теплоносія

Характеристика теплоносіїв і особливості їх використання в системах опалення будівель

Для опалення будинків в якості теплоносіїв ( «робочого тіла», «агента») зазвичай використовуються: вода, водяна пара, гаряче повітря, димові гази і рідше - термостійкі рідкі органічні і неорганічні сполуки (антифризи, тосоли, хладони і ін.).

ВОДА. Найбільше застосування в якості теплоносія в системах опалення отримала вода, яка володіє наступними теплофізичними характеристиками: теплоємністю cw = 4,2 кДж / кг · ° С; масової щільністю ρw = 1000 кг / м 3 при температурі +4 ° С. З підвищенням температури води до 90 ° С масова щільність знижується до ρw = 965 кг / м 3. При атмосферному тиску Pw = 1 бар = 1 атм вода кипить при температурі 100 ° С. Для отримання перегрітої води з температурою Tw1 = 130 ° С в трубопроводах повинно підтримуватися тиск не менше Pw = 2,75 атм.

Якщо при проходженні через регулюючу арматуру або автоматичні клапани перегрітої води з Tw1 = 130 ° С (подача від центрального джерела теплопостачання) тиск в трубопроводі, транспортуючому цю воду, знизиться, то частина води скипить і в трубопроводі утворюється водяна пара. Це може привести до розриву струменя води в трубопроводі (утворення парової пробки) і при включенні циркуляції - виникнення гідравлічних ударів, які можуть зруйнувати трубопроводи, арматуру та нагрівальні прилади в будівлях. Тому перегріта вода повинна транспортуватися при тисках в трубопроводах вище тиску пароутворення при температурі води, що транспортується. Щоб уникнути аварій це важливе правило необхідно завжди пам'ятати і дотримуватися в експлуатаційній практиці.

Висока теплоємність, масова щільність і хороші гігієнічні якості води (при достатній кількості) роблять її найкращим теплоносієм (робочим тілом) в системах опалення.

Недоліком води є можливість замерзання її в трубопроводах і обладнанні при зниженні температури нижче 0 ° С, що майже у всіх випадках призводить їх до розриву і руйнування, а також високий гідростатичний тиск в системах теплопостачання.

За санітарно-гігієнічним вимогам температура на поверхнях нагрівальних приладів не повинна перевищувати 80 ° С. Тому водяна пара не рекомендується застосовувати в системах опалення житлових та адміністративно-громадських будівель, але не заборонено в багатьох промислових системах опалення та вентиляції.

ДИМОВІ ГАЗИ містять шкідливі для здоров'я складові і можуть використовуватися в системах опалення при передачі теплоти через розділові стінки (схема на рис. 1) або при безпосередньому контакті з водою, що нагрівається для її нагрівання в спеціальних пристроях (контактних водонагрівачах,

Малюнок 1. Принципова схема місцевого променевого газовоздушного опалення приміщення: 1 - газовий теплогенератор; 2 - вентилятор; 3 - газовий пальник; 4 - повітроводи для транспортування нагрітої суміші димових газів; 5 - повітроводи для транспортування охолодити суміші димових газів; 6 - робоче місце; 7 - кожух; 8 - теплова ізоляція; 9 - трубопровід для підведення природного газу; 10 - трубопровід для викиду надлишків димових газів в атмосферу з повітряним регулюючим клапаном

ПОВІТРЯ має малу теплоємність ср = 1 кДж / кг · ° С і щільність при t = +20 ° С ρв = 1,2 кг / м 3. Тому для перенесення повітрям однакової кількості теплоти QT. кВт, (як при використанні в якості робочого тіла води) доводиться витрачати значно більше енергії на переміщення повітря, в порівнянні з переміщенням води.

Повітря в якості теплоносія раціонально використовувати при одночасному виконанні функцій опалення та вентиляції приміщень.

Органічні рідини. Деякі органічні сполуки, володіючи необхідними теплофізичними характеристиками (низькою температурою замерзання, низькою в'язкістю і ін.), Отримали обмежене застосування в малоємкі ( «незамерзающих») системах опалення будівель при переривчастих режимах експлуатації в зимовий час. Порівняно висока вартість і дефіцитність на ринку також перешкоджають їх широкому застосуванню.