Виды теплоносителей в системах отопления: Основные виды теплоносителей | teplonositeli-pro.ru

Содержание

Основные виды теплоносителей | teplonositeli-pro.ru

Теплоносители – рабочие среды, предназначенные к применению в теплообменном оборудовании как в технологических процессах различных производств, так и в бытовых системах и аппаратах для перераспределения тепловой энергии. В физической форме они могут иметь жидкое, газообразное состояние либо форму расплавов — в зависимости от области использования.

Наибольшее распространение на сегодня получили теплоносители (составы низкозамерзающие всесезонные и жидкости охлаждающие для теплообменных систем или сокращённо «СВНТС» – ГОСТ 33341-2015), представляющие собой в основном водные растворы гликолей с пакетами присадок, позволяющими повысить их эксплуатационные характеристики в широком температурном диапазоне.

Что используют в отопительных системах?

В настоящее время наибольшее распространение по применению в системах теплообмена приобрели промышленные виды теплоносителей на основе этиленгликоля — в качестве основного компонента. Это сравнительно недорогие и довольно эффективные составы низкозамерзающие всесезонные или охлаждающие жидкости, содержащие пакет функциональных присадок, и предназначенные для эффективной эксплуатации теплообменных аппаратов. Их товарные марки, которые должны работать в закрытых герметичных контурах без утечек.

Этиленгликоль и его водные растворы- токсичные вещества по воздействию на организм человека и окружающую среду, а утилизация требует больших затрат. Поэтому в современных технологиях и в быту всё большее распространение приобретают охлаждающие жидкости, которые в качестве базового компонента содержат водный раствор пропиленгликоля либо глицерина, что в первую очередь требуется в производствах более экологически чистой продукции.

Вода с добавлением солей, повышающих температуру начала кипения и уменьшающих образование накипи, также может применяться в качестве сезонного теплононосителя.

«СВНТС» на основе пропиленгликоля применяются в системах отопления, так как имеют хорошие теплофизические характеристики, экологически безопасны, поэтому не оказывают губительного воздействия на организм человека и окружающую среду.

Утечки теплоносителя на основе пропиленгликоля менее опасны. Для устранения розлива не требуется специальных мер безопасности. Всесезонные низкозамерзающие теплоносители на его основе морозоустойчивы (температура начала кристаллизации до минус 60 °C, в зависимости от концентрации пропиленгликоля в водном растворе).

Производство товарных марок теплоносителей осуществляет компания «Савиа», где можно сделать заказ.

Также к основным положительным характеристикам этого вида теплоносителя для систем отопления следует отнести следующие:

  • минимальная химическая агрессивность;
  • содержащийся в составе пакет присадок обеспечивает надёжную защиту материалов оборудования от коррозии;
  • обладает смазывающим эффектом, что способствует предотвращению значительных гидроударов.

Виды теплоносителей на основе этиленгликоля содержат в своем составе пакет функциональных присадок, предназначенных для эффективной эксплуатации теплообменных систем, которые снижают скорость протекания нежелательных химических процессов коррозии. Низкая температура начала кристаллизации водных растворов гликоля — до минус 70°C позволяет применять их всесезонно в различных климатических регионах, включая Крайний Север и Заполярье.

Благодаря своим теплофизическим свойствам, он идеально подходит для закрытых отопительных систем. Основным недостатком теплоносителей этого вида является их токсичность, по сравнению с охлаждающими всесезонными жидкостями на основе водных растворов пропиленгликоля, но к их преимуществу можно отнести меньшую стоимость.

Перечень видов теплоносителей в системах отопления был бы неполным без воды. Она – естественный природный теплоноситель, поэтому наиболее доступна. К ее основным положительным характеристикам относится:

  • высокий коэффициент передачи тепла;
  • минимальная вязкость, при положительных температурах окружающей среды;
  • незначительная химическая активность;
  • простота регулирования температурных режимов в весенне — летний и осенний циклы.

Чтобы в системе отопления не появилась накипь, используется дистиллированная вода или добавляются специальные присадки. Отопительное оборудование, где применяется вода или её солевые растворы, нуждается в проведении регулярного обслуживания: промывке, ремонте котла до начала отопительного сезона.

Промышленные теплоносители

По настоящее время в качестве промышленных теплоносителей используют и два основных их вида: воду и пар. Вода обеспечивает отопление и горячее водоснабжение, а с помощью пара проводятся технологические процессы, он применяется как горячий теплоноситель в теплообменной аппаратуре.

Теплоснабжение при помощи горячей воды является более экономичным, так как она экологична, отличается повышенной аккумулирующей способностью и позволяет централизованно регулировать тепловые нагрузки.

При применении пара, как вида теплоносителя в процессах теплообмена, включая и отопление, образуются вторичные энергоресурсы (промышленный водный конденсат).

При выборе параметров промышленного теплоносителя учитываются технологические режимы производства. В случае централизованного теплоснабжения от ТЭЦ, повышение параметров способствует уменьшению выработки электроэнергии. Если источником теплоснабжения являются котельные, которые занимаются выработкой только тепловой энергии, повышение параметров осуществляется с учетом полноты использования теплоты, потребляемой в промышленных установках.

Виды теплоносителей для систем отопления

Большинство современных систем отопления предполагает наличие теплоносителя, тепловая энергия которого передается от источника — потребителю. Обычно в роли теплоносителей выступают жидкости или газы. Однако каждый из видов теплоносителей не лишен преимуществ и недостатков. При выборе определенного вида теплоносителя, нужно учитывать первостепенность решения конкретных задач в отопительной системе. Выбранный вид теплоносителя лежит в основе проектируемой системы отопления.

Наиболее распространенными и доступными видами теплоносителей являются:

1. Вода.

2. Этиленгликоль.

3. Пропиленгликоль.

Детально рассмотрим каждый из этих видов.

Вода

В силу своей доступности и универсальности, наиболее распространенным видом теплоносителя является именно вода. Ведь вода – это естественный ресурс, имеющийся в свободном доступе в каждом доме и постоянно возобновляющийся. Согласно статистике, около 70% всех отопительных систем работают с использованием воды в качестве теплоносителя.

Воду отличает высокая плотность и удельная теплоемкость. Для успешного использования воды в качестве теплоносителя важны также такие отличительные особенности как низкая вязкость, высокий коэффициент передачи тепла, невысокая химическая активность. Температура воды легко регулируется. В системе теплоносителей воду обозначается СП-В.

Однако вода имеет и ряд недостатков в сравнении с другими видами теплоносителей. Во-первых, верхний предел нагревания воды относительно низок – около 150°С при уровне давления, действующего в системе.

В случае хорошей изоляции теплопровода, потери тепла составят всего 1°С на километр. Самым существенным недостатком использования воды в качестве теплоносителя является то, что она замерзает при температуре ниже 0°С. Промерзание воды в трубопроводах неизбежно приведет к поломке всей системы. Если зимой выйдет из строя нагревательное оборудование, замерзшая в системе вода просто разорвет трубу.

Если в системе используются металлические трубы и фитинги георг фишер из каталога, то появляется вероятность появления коррозии, которая ускорит износ теплопроводов. А в случае нагрева циркулирующей в системе воды до температуры более 80°С, на стенках трубопроводов откладывается накипь. Во избежание скапливания накипи, нужно использовать дистиллированную воду или добавлять специальные примеси.

Помимо прочего, отопительные системы, в которых теплоносителем является вода, требуют регулярного обслуживания: как минимум, раз в год их нужно промывать, ремонтировать котел, корректировать удельное сопротивление воды в отопительный период.

Этиленгликоль

Иногда в отопительных системах необходимо использовать антифризы – теплоносители, характеризующиеся низкой температурой замерзания. Согласно статистике, примерно четверть всех теплоносителей составляет антифриз на основе этиленгликоля.

В его составе специальные добавки — ингибиторы, которые понижают скорость протекания нежелательных химических процессов, в результате воздействия этиленгликоля. Температура замерзания этого вещества около -60°С. Теплофизические свойства вещества делают его подходящим для отопительных систем. Антифризы на основе этиленгликоля используются в автомобильных системах отопления и для обогрева технических помещений. Одним из главных достоинств данного теплоносителя является невысокая цена, а также низкий уровень отложений в трубах.

Однако широкое распространение этиленгликоль не получил в связи с его высокой токсичностью. По сути, это – яд, лишь 50-500 мг которого достаточно для того, чтобы отравить человека. Этиленгликоль не применяется в открытых отопительных системах. К слабым сторонам вещества также можно отнести высокую вязкость при пониженных температурах. Примерять этиленгликоль нужно с особой осторожностью: если он случайно попадет на древесину, плитку, утеплитель в доме — материалы необходимо срочно заменить.

Пропиленгликоль

Стремление найти менее токсичный антифриз с достаточными теплофизическими характеристиками для использования в качестве теплоносителя привело к заполнению отопительных систем пропиленгликолем. Согласно статистике, лишь 5 % отопительных систем используют пропиленгликоль в качестве теплоносителя.

Весомым достоинством этого вещества является его экологическая безопасность, отсутствие негативных воздействий на здоровье человека. В случае протекания пропиленгликоля, его можно просто стереть тряпкой без соблюдения специальных мер предосторожности. Пары вещества также совершенно безопасны для человека. Антифризы на его основе характеризуются морозостойкостью, они замерзают при температуре -60°С — -70°С.

Другим важным преимуществом вещества является его низкая химическая агрессивность. При использовании пропиленгликоля можно применять материалы, которым противопоказан контакт с водой из-за высокой вероятности развития коррозии. Даже в случае полного удаления воды из смеси, морозостойкость останется на уровне -60°С. В то время как этиленгликоль в аналогичной ситуации замерзает при -13°С. Благодаря смазывающему эффекту, использование пропиленгликоля способствует предотвращению гидроударов.

Теплофизические параметры пропиленгликоля лишь на 20% уступают этиленгликолю. Однако стоимость этого теплоносителя значительно выше стоимости этиленгликоля.

Смеси

В поиске оптимального теплоносителя, современные производители  предлагают различные смеси, в основе которых лежат этиленгликоль и пропиленгликоль. Такие теплоносители несут в себе преимущества обоих веществ. Использование теплоносителя на основе смеси позволяет при сохранении всех преимуществ пропиленгликоля, на 20% понизить энергетические затраты на ввод системы в эксплуатацию.

В вопросе выбора теплоносителя и проектирования отопительной системы лучше всего довериться мнению специалистов. Грамотная консультация, качественно разработанный проект, технически правильный монтаж оборудования и ввод системы в эксплуатацию, позволят Вам просто наслаждаться теплом в частном доме и годами не вспоминать о проблемах связанных с отоплением.

http://ingazteh.ru/

 Загрузка …

Статьи по теме:

Виды теплоносителей

ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ — движущая жидкая или газообразная среда, используемая для осуществления теплообмена. Наиболее распространенными видами теплоносителей в системах отопления являются: вода и водные растворы этиленгликоля и пропиленгликоля с модифицирующими присадками.

Вода — занимает примерно 68 % от всего объема используемых теплоносителей. Антифризы (низкозамерзающие жидкости) занимают оставшиеся примерно 30 % объема теплоносителей. В свою очередь антифризы производятся на основе: этиленгликоля — около 25 % от всего объема теплоносителей; пропиленгликоля — около 5 % от всего объема используемых теплоносителей. Как правило, оставшиеся 2% антифризов приходится на специальные безводные охлаждающие жидкости.

Антифриз представляет собой смесь воды, основного компонента (как правило, этиленгликоля или пропиленгликоля) и целевых добавок. Для снижения коррозионной активности антифризов используются ингибиторы коррозии. Также в состав теплоносителя вводят ингибиторы накипеобразования, набухания и растворения резиновых уплотнителей систем отопления, пенооборазования и мн. др.

Ингибиторы — (от лат. Inhibeo – задерживаю) в химии – вещества, тормозящие химические процессы, например коррозию, полимеризацию, окисление. Относительная масса ингибиторов, добавляемых в реакционную среду, может меняться от долей процента (ингибиторы полимеризации) до нескольких процентов (присадки к смазочным маслам). Необходимо также отметить, что в настоящее время на рынке антифризов появились новые экономичные антифризы на основе органических солей марки ТЭЖ (ацетата и формиата калия) с температурным диапазоном эксплуатации от +102°C до -5°C. Для удобства сравнения основные достоинства и недостатки вышеупомянутых теплоносителей (антифризов) приведены в таблице 1.

Табл.1. Основные достоинства и недостатки теплоносителей

Тепло- носители

Основа теплоносителя

Достоинства

Недостатки

СП-В

Вода

экологически и токсикологически безопасна; дешева

замерзает при температуре ниже 0 °С

ОЖ

Этиленгликоль(ЭГ)

удовлетворительные теплофизич. свойства; темп. замерзания до -60°С

Яд! Смертельная доза для человека 50-150 мл., средняя стоимость

ХНТ

Пропиленгликоль(ПГ)

экологически и токсикологически безопасен; темп. замерзания до -60°С

по теплофизич. свойствам уступает ЭГ на 10÷20 % ; относительно высокая стоимость

ТЭЖ

Ацетат калия

экологически и токсикологически безопасен; хорошие теплофизич. свойства; относительно дешев

замерзает при температуре ниже -5 °С

 

Выбор конструкции фундамента для дома в зависимости от типа грунта

История появления полистиролбетона на рынке строительных материалов

Как сделать дом теплым? и при этом сэкономить!

Эффективный бетон. повышение прочности материала.

Какой теплоноситель будет использоваться антифриз или вода? Этот вопрос надо решить до создания проекта системы отопления. Тип теплоносителя влияет на мощность котла, отопительных приборов (радиаторов, конвекторов), на параметры насоса и на возможность применения различных материалов системы отопления. Рассмотрим вариант, когда нет опасности размораживания системы отопления вследствие прекращения работы котла. В таком случае оптимальный теплоноситель — это вода. Вода имеет прекрасные теплофизические свойства, она экологически безопасна. Но далеко не все догадываются, что у воды есть недостатки. Среди них высокая коррозионная активность по отношению к металлам, склонность к выпадению солей на поверхности оборудования. Существуют эффективные методы борьбы с коррозией и солеобразованием в системах отопления. Один из них — добавление в воду присадок-ингибиторов, которые снижают ее коррозионную агрессивность и уменьшают солеобразование. Таким простым способом можно продлить «жизнь» своей отопительной системы.

Далее рассмотрим вариант, когда размораживание системы возможно (из-за перебоев в подаче электроэнергии, падения давления газа или по другим причинам). В этом случае стоит подумать о применении антифриза (низкозамерзающей жидкости) в качестве теплоносителя.

Внимание! Это должен быть не автомобильный тосол, трансформаторное масло или этиловый спирт, а антифриз, специально разработанный для систем отопления. Антифриз должен быть пожаробезопасным и не содержать в своем составе добавок недопустимых к применению в жилых помещениях.

На российском рынке представлены различные антифризы для систем отопления. Антифризы отличаются по веществу, на основе которого они изготовлены (этиленгликоль, пропиленгликоль), по набору присадок, по температуре кристаллизации и по стоимости. Большинство антифризов изготовлено на основе этиленгликоля. Этиленгликоль — токсичное вещество, попадание которого на кожу или тем более в организм человека крайне не желательно. Кроме того, вредны и его испарения. Смертельная доза этиленгликоля составляет 5 миллиграмм на 1 кг веса. Принимая во внимание токсичность этиленгликоля, нежелательно применение антифриза на его основе в двухконтурных котлах, когда возможен подмес теплоносителя из контура отопления в контур водоснабжения, а также в открытых системах отопления, где возможно испарение теплоносителя. Менее опасен для человека низкозамерзающий теплоноситель, который изготовлен на основе пропиленгликоля. При этом пропиленгликоль может быть пищевым и техническим. Наиболее безопасен антифриз на основе пищевого пропиленгликоля.

Внимание! Некоторые иностранные производители снимают свое оборудование с гарантии при применении антифриза!

Отрицательное воздействие на антифриз может оказать слишком высокая температура, возникающая при ненормальном функционировании системы отопления. При перегреве теплоносителя свыше +107°С повышается скорость термического разложения этиленгликоля и антикоррозионных присадок. Для того чтобы избежать этого эффекта, надо обеспечить надлежащую циркуляцию теплоносителя в системе отопления.

При применении антифриза надо учитывать что: теплоемкость антифриза примерно на 10-15% ниже, чем у воды (он хуже накапливает тепло и хуже отдает его), следовательно, радиаторы надо выбирать более мощные, вязкость антифриза выше, чем у воды, поэтому нужно выбирать более мощные циркуляционные насосы, антифриз более текуч, чем вода, отсюда повышенные требования к разъемным соединениям системы отопления.

Обычно антифриз продается в двух модификациях: с температурой замерзания минус 65°С и температурой замерзания минус 30°С. При этом концентрированный вариант (рассчитанный на минус 65°С) может быть разбавлен водой до требуемой вам концентрации. Для получения теплоносителя с температурой замерзания минус 30°С к двум частям антифриза надо добавить одну часть воды, для минус 20°С — надо смешать антифриз пополам с водой.

Рекомендации производителей антифриза

Разбавление антифриза более чем на 50%, ведет к ухудшению его антикоррозийных свойств, а также к выпадению осадка солей жесткости, растворенных в воде. Если Вам необходимо иметь антифриз, разбавленный водой более чем на 50%, то в раствор следует добавить дополнительные присадки (суперконцентрат) в количестве рекомендованном производителем. Для разбавления антифриза желательно использовать воду с жесткостью до 7 единиц (в московской водопроводной воде жесткость составляет от 2 до 6 единиц). Использование воды с повышенным содержанием солей может привести к выпадению осадка. Если жесткость воды неизвестна, то рекомендуется предварительно смешать небольшое количество антифриза с водой в нужной вам пропорции в прозрачной емкости и убедиться в отсутствии осадка. Не рекомендуется заливать антифриз в системы, изготовленные из оцинкованных труб, так как водо-гликолевая смесь при взаимодействии с цинком образует чрезвычайно объемистые осадки, которые могут блокировать работу системы.

Из наиболее известных отечественных производителей антифризов можно назвать: ООО «ГЕЛИС-ИНТ» (производит антифриз «DIXIS»), ООО «ТЭКС» (производит антифриз «HOT BLOOD»), ООО «СПЕКТРОПЛАСТ» (производит антифриз «ХНТ» и ингибиторы коррозии для воды «СПВ») и др.

требования к теплоносителю, виды теплоносителей для отопительной системы

Для эффективной работы отопительной системы необходимо использовать качественное оборудование. Но и теплоноситель также нужно выбирать хорошего качества. Ведь он играет немаловажную роль. В нашей статье рассмотрим виды теплоносителей в отопительной системе. 

Содержание:

  1. Требования к теплоносителю
  2. Виды теплоносителей для отопительной системы
  3. Антифриз
  4. Вода
  5. Теплоноситель для гелиосистем

Требования к теплоносителю

Теплоноситель должен соответствовать следующим требованиям:

  • Теплоемкость. За определенное время должно переноситься максимальное количество тепла с потерями как можно меньше.
  • Безопасность для здоровья. Теплоноситель должен приносить как можно меньше вреда. 
  • Экономичность и доступность. Если используется дорогой теплоноситель, то он должен быть долговечным.
  • Стабильность физического и химического состава. При воздействии больших температур носитель тепла не должен менять свою плотность, вязкость и тем более разлагаться. 
  • Инертность. В независимости от материала, не должен возникать коррозионный процесс. 
  • От точки закипания до границы замерзания широта температурного режима. Между этими точками носитель тепла используется и не теряет свои технические характеристики.

Виды теплоносителей для отопительной системы

Самым популярным теплоносителем является вода. Не менее востребованными считаются жидкости, которые не замерзают при низких температурах. При помощи теплоносителя происходит процесс переноса тепловой энергии для обогрева. Рассмотрим подробно каждый вид теплоносителя.

Антифриз

Более эффективным теплоносителем, чем вода является антифриз. Он представляет собой водный раствор многоатомных спиртов. Но недавно стали выпускать антифриз на основе глицерина. Поэтому можно выделить три типа теплоносителя для отопительной системы.

Антифриз изготавливают на основе пропилен-гликоля и этилен-гликоля. Первый элемент имеет более высокую стоимость и выдерживает низкие температуры. Такой теплоноситель безопасный. Такое вещество иногда применяют для пищевых добавок. Но недостатком такого теплоносителя является его текучесть при высоких температурах. Но еще одним минусом является высокая стоимость.

Антифриз на основе этилен-гликоля не безопасен для здоровья. Он токсичен, и даже надышавшись порами или намочив руки можно получить отравление. Но такой теплоноситель стоит дешево. При низких температурах он замерзает. А при высоких он не подвержен текучести.

Но более востребованы теплоносители на основе этилен-гликоля несмотря на их токсичность. Скорее всего это связано с невысокой стоимостью. Такой антифриз имеет повышенную текучесть, и исправить это никак не получится. А также они обладают химической активностью и могут вспениваться. Но исправить это можно при помощи присадок. Текучесть и токсичность при контакте является очень опасной. При малейшей возможности теплоноситель потечет. При его ядовитых парах и текучести к хорошему исходу он не приведет. Поэтому лучше заплатить больше, но приобрести антифриз на основе пропилен-гликоля. 

Еще большим минусом этилен-гликоля является плохая реакция на перегрев. Перегрев наступает при низких температурах. При температуре +70оС на элементах отопительной системы оседает большое количество осадков. Теплоотдача сжимается при отложениях, вследствие чего происходит перегрев. Поэтому такой антифриз не применяют в отопительной системе с твердотопливным котлом. 
А пропилен-гликоль практически не подвергается химическим воздействиям. Он почти не реагирует с другими веществами. Перегрев может наступить при больших температурах, а последствия не такие серьезные.

Не так давно разработали антифриз на основе глицерина. Такой теплоноситель можно считать средним между этилен-гликолем и пропилен-гликолем.

Такой антифриз не несет вреда для здоровья людей. Но отрицательно влияет на прокладки и негативно реагирует на перегревы. По температурным характеристикам и стоимость они практически одинаковы с пропиленовым антифризом.

Вода

Вода является самым простым и дешевым способ передачи тепловой энергии. Если сравнить воду и другие вещества в процентах, то на нее отводится почти 70%. Хоть вода не токсична, но все же имеет некоторые недостатки. Самым большим минусом является появление коррозии при контакте с металлом. Еще одним недостатком является образование накипи на поверхности теплообменника.

Можно выделить следующие достоинства воды в качестве теплоносителя:

  1. Простота в эксплуатации.
  2. Дешевый теплоноситель.

Можно купить различные ингибиторы, при помощи которых можно уменьшить плохое воздействие воды на элементы системы отопления. Вода становится инертной благодаря воздействию ингибиторов. Следовательно, срок службы отопительной системы значительно увеличивается.  

Теплоноситель в виде воды обойдется вам практически бесплатно. Но если вы не используется отопительную систему круглый год, то лучше использовать в качестве теплоносителя антифриз. 

Теплоноситель для гелиосистем

Очень популярна отопительная система при помощи солнечных коллекторов. Для такой системы необходим теплоноситель с повышенной термоустойчивостью. Так как они могут подвергаться воздействию высоких температур. 

Для такой отопительной системы отлично подойдет пропиленгликоль. Такое вещество отлично передает тепловую энергию, но не под воздействием критических температур. Именно поэтому в такой теплоноситель добавляют специальные смеси, которые содержат масло, соль или силикон. 

Исходя из отзывов, можно выделить следующее: если вы не проживаете в доме круглый год, то лучше не использовать воду в качестве теплоносителя. Так как при больших морозах вода начнет замерзать вследствие чего может произойти разрыв труб и выход из строя отопительной системы. Поэтому в таком случае лучше использовать антифриз.

Читайте также:

Виды теплоносителей для систем отопления

Стабильно будет работать лишь та отопительная система, при устройстве которой использовано качественное оборудование. Также следует со вниманием отнестись к выбору используемого теплоносителя. От его параметров напрямую зависит эффективность функционирования системы. Он представляет собой вещество, которое осуществляет теплообмен между различными элементами. Оно в обязательном порядке должно отвечать следующим требованиям [an error occurred while processing the directive] :

  • Теплоноситель должен быть инертен по отношению к материалам, которые использованы для создания отопительной системы.
  • Вещество должно иметь соответствующую вязкость, а также хорошую теплоемкость и теплоотдачу.

В настоящее время чаще всего используют:

  • Жидкие теплоносители. К их числу относят воду и антифриз.
  • Газообразные теплоносители, в роли которых может выступать пар или обычный воздух.

Описание различных типов теплоносителей

По статистике, в 70 % случаев при организации отопительных систем в качестве теплоносителя используют воду. Ее преимуществом является относительно низкая цена, а также нетоксичность. Впрочем, у воды есть и ряд недостатков. Ключевым из них является высокая коррозийная активность при соприкосновении с металлами. В результате этого на поверхностях теплообменника со временем может образовываться ржавчина или накипь.

На данный момент на рынке представлено большое разнообразие ингибиторов, использование которых позволяет значительно уменьшить негативное воздействие воды на элементы системы. Их применение позволяет сделать вещество инертным, что положительно сказывается на сроке службы оборудования.

Достаточно часто в качестве теплоносителя используют антифриз. Обратите внимание: допустимо применение составов, которые не являются легко возгораемыми, а также не имеют в своем составе ядовитых веществ. Такой вариант — идеальный выбор для систем, в которых необходимо использование теплоносителя, для замерзания которого требуется очень низкая температура.

Специалисты рекомендуют отдавать предпочтение специальным сертифицированным антифризам, созданным на базе:

  • Пропиленгликоля. Антифриз, созданный на основе этого вещества, является полностью безопасным для человеческого здоровья.
  • Этиленгликоля. Ключевым преимуществом такого антифриза является относительно низкая стоимость. Ввиду высокой токсичности этот теплоноситель не рекомендуют использовать в системах автономного отопления для жилых сооружений.
  • Глицерина. Антифриз, изготовленный на базе этого вещества, имеет конкурентоспособную цену, его отличают хорошая теплоемкость и нетоксичность.

Еще информация по теме:

Теплоноситель для систем отопления по выгодной цене от ООО «Термо Тактик».

Основные виды теплоносителей в системах отопления и их классификация по основным параметрам

Существует несколько стандартных классификаций теплоносителей по различным критериям, каждая из которых находит свое применение в конкретной ситуации. На современном рынке каждый вид теплоносителя может подразделяться еще по критериям производителя, но на данном этапе мы этот момент учитывать не будем. 

1. Классификация по критерию основного вещества, которое обуславливает температуру замерзания теплоносителя.

Показатель температуры замерзания, при котором теплоноситель переходит в твердое состояние, достаточно критичен. Именно от него зависит момент наступления риска разрушения системы. Температуру замерзания нужно отличать от температуры кристаллизации, при которой теплоноситель начинает мутнеть. Температура замерзания зависит не только от вида основного вещества, но и от степени его концентрации в растворе.

В таблице можно увидеть все вещества, стандартно используемые в качестве основы для теплоносителей и показатели температуры их перехода в твердое состояние.

Основа теплоносителя

Температура замерзания, °С

Вода (СП-В)

0

Этиленгликоль (ОЖ)

-60

Пропиленгликоль 
(ХНТ и ХНТ-НВ)

-60

2. Классификация по критерию токсичности теплоносителя.

Теплоносители часто применяются в жилых помещениях, они могут испаряться через протечки в системах отопления, поэтому критерий токсичности имеет крайне большое значение. Токсичность традиционно указывается как показатель LD50 , который означает размер средней смертельной дозы вещества в мг/кг, при достижении этой концентрации погибает 50% животных, на которых проводились опыты. Учитывается действие вещества в определенный интервал времени. Вне зависимости от степени токсичности теплоносители могут применяться в системах отопления при соблюдении мер предосторожности.

На диаграмме отражены уровни безопасности тех или иных видов теплоносителей.

3. Классификация по экологичности теплоносителей.

Этот критерий классификации основывается на показателях экотоксической безопасности основных компонентов, входящих в состав теплоносителей. Параметром оценки служит коэффициент LC50, который измеряется в мг/кг живого веса и показывает, при достижении какой концентрации действующего вещества, растворенного в воде, погибает 50% подопытных животных. Критерий служит для оценки возможности использования теплоносителя в системах отопления жилых домов.

4. Классификация по цене теплоносителей.

Эта классификация имеет практическое значение.

Средние характеристики основных марок теплоносителей по всем приведенным параметрам отражены в таблице.


LD 50

LC 50

t зам.

Цена

СП-В (вода)

Отл.

Отл.

До 0 °С

Отл.

ОЖ (ЭГ)

Неудовл.

Неудовл.

До -60 °С

Хор.

ХНТ (ПГ)

Хор.

Хор.

До -60 °С

Удовл.

ХНТ-НВ (ПГ)

Хор.

Хор.

До -71 °С

Удовл.

В таблице ниже условно показаны основные достоинства и недостатки некоторых видов теплоносителей. Другие марки, не вошедшие в таблицу,  также можно подразделить по своей основе (этиленгликоль, пропиленгликоль). Ацетатные теплоносители на данный момент практически отсутствуют на рынке.
  

Основные достоинства и недостатки ряда теплоносителей

Теплоноситель

Основа

Достоинства

Недостатки

СП-В

Вода

экологически и токсикологически безопасна; дешева

замерзает при температуре ниже 0 °С

ОЖ

Этиленгликоль(ЭГ)

удовлетворительные теплофизич. свойства; темп. замерзания до -60°С

Яд! Смертельная доза для человека 50-150 мл., средняя стоимость

ХНТ

Пропиленгликоль(ПГ)

экологически и токсикологически безопасен; темп. замерзания до -60°С

по теплофизич. свойствам уступает ЭГ на 10÷20 % ; относительно высокая стоимость

ХНТ-35

Пропиленгликоль(ПГ)

предназначен дл эксплуатации с электродными котлами, экологически и токсикологически безопасен; темп. замерзания до -60°С

по теплофизич. свойствам уступает ЭГ на 10÷20 %; относительно высокая стоимость
Spektrogen S-LV Пропиленгликоль(ПГ) пониженная вязкость, обеспечивающая экономию энергии до 20% при запуске оборудования в условиях отрицательных температур. -

Из вышеприведенной таблицы можно сделать вывод что для дома лучше приобретать теплоноситель на основе пропиленгликоля, т.к. другие виды теплоносителей на этиленгликоле могут быть опасны для здоровья обитателей дома. Вода в свою очередь может замерзнуть при температурах ниже нуля. 


Ассортимент теплоносителей на рынке | Статьи и обзоры «Техноформ»

Сегодня на рынке антифризов, теплоносителей и охлаждающих жидкостей для инженерных систем можно найти огромное количество составов для регулярного использования. Каждый из составов имеет свои особенности и недостатки, но специфика применения различных видов оборудования диктует свои условия. При выборе рабочей смеси приходится учитывать большое количество параметров.

С точки зрения характеристик идеальный теплоноситель выглядит так:

  • Обладает высоким коэффициентом переноса тепловой энергии;
  • Имеет низкую вязкость;
  • Может использоваться в широком диапазоне рабочих температур;
  • Устойчив к сильному нагреванию и действию открытого огня;
  • Имеет длительный срок эксплуатации;
  • Обладает низкой коррозионной активностью.

При анализе рынка антифризов и теплоносителей в первую очередь стоит упомянуть деминерализованную воду. Она подходит для всех типов отопительных систем, но за счет высокой температуры кристаллизации не может использоваться при риске замерзания. Оставшиеся составы делятся на четыре обширные группы:

  • Солевые растворы;
  • Высокотемпературные органические масла;
  • Глицерин и растворы на его основе;
  • Аммиак;
  • Водно-гликолевые смеси.

Солевые растворы

Самый востребованный вариант – это водный раствор хлорида магния, который добывается естественным путем в виде минералов. Такой химический состав позволяет рабочей смеси оперативно прогреваться и удерживать тепловую энергию длительный промежуток времени. Единственным минусом видится высокая химическая активность катионов магния, которые вытесняют металл из соединений и приводят к быстрой коррозии труб и соединительных элементов.

Введение специальных присадок позволяет на время снизить коррозионную активность солевых растворов, но не защищает от образования осадка. Кроме того, многие соли металлов ядовиты и представляют опасность для окружающей среды.

Высокотемпературные органические теплоносители (ВОТ)

Очень часто в качестве теплоносителя используется парафинированный и очищенный дистиллят сернистой нефти. Это органическая смесь компонентов, в основе которых лежит масло, способное быстро нагреваться до температуры в 300 градусов и выше. Такая особенность обеспечивает качественную и эффективную работу системы отопления.

Теплоносители на основе высокотемпературных масел широко используются в банях и саунах, производственных цехах, а также на объектах, располагающихся в условиях сурового северного климата. Составы на основе органических масел взрывоопасны, а также легковоспламеняемы. По этой причине их применение возможно лишь в отопительных системах закрытого типа и при тщательном соблюдении норм противопожарной безопасности.

Глицериновые растворы в качестве антифриза

Водный раствор глицерина обладает необходимыми для теплоносителя свойствами – теплоемкостью и низкой температурой кристаллизации.

На этом преимущества заканчиваются. Водный раствор глицерина имеет большую плотность, чем водно-гликолевые смеси. На практике это означает, что одинаковый объем теплоносителя, необходимый для заполнения инженерной системы, весит гораздо больше. Это создает повышенную нагрузку на оборудование.

Вязкость раствора глицерина увеличивается по мере снижения температуры, циркуляция по системе затрудняется, а затраты на энергоресурсы существенно растут. Некоторые комплектующие оборудования быстро приходят в негодность, так что экономия на стоимости теплоносителя автоматически вызывает дополнительные расходы на покупку запчастей. Так же одним из недостатков является термическая устойчивость самого глицерина, при нагревании до 90 градусов и выше наблюдается деструкция, которая сопровождается выделением токсичных для людей химических веществ, в частности, газа акроэлина.

Водно-гликолевые смеси

Водные растворы пропилен- и этиленгликоля производства компании «ТЕХНОФОРМ» с добавлением пакета органических присадок Arteco обладают повышенной универсальностью. Такие составы нашли применение в системах отопления и кондиционирования воздуха, в нефтегазовой и горнодобывающей промышленности.

Без эффективных антифризов сложно представить себе нормальное функционирование климатических систем в гостиницах и торговых центрах, спортивных комплексах и офисах. Применение пакета присадок не только снижает температуру замерзания, но и минимизирует коррозионную водно-гликолевой смеси.  Предложенные производителем составы имеют рекомендуемый срок службы до 10 лет. Теплоносители поставляются наливом и в удобной таре, так что вы сможете подобрать удобный вариант по приемлемой цене.

Вам могут быть интересны следующие товары

Вам могут быть интересны услуги

Теплопередача | Экзаменационные инструменты PE для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха

Проводимость

Три режима теплопередачи: (1) теплопроводность, (2) конвекция и (3) излучение. После этого обсуждения в этом разделе будет рассмотрено основное применение концепций теплопередачи в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и охлаждения, а именно расчет нагрузки на охлаждение и нагрев. Еще одно важное применение теплопередачи — теплообменники, которые будут обсуждаться в этом разделе и в разделе «Механические системы».Наконец, обсуждается определение требований к изоляции. Определение требований к изоляции — важный практический навык, который может использоваться для определения необходимой изоляции труб, каналов, стен и крыш.

Электропроводность — это метод передачи тепла через среду или несколько сред, находящихся в физическом контакте из-за разницы температур. В области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и охлаждения теплопередача за счет теплопроводности обычно рассчитывается при расчетах охлаждающей нагрузки для тепловых нагрузок стен и кровли.Формула для расчета теплопередачи за счет теплопроводности через материал выглядит следующим образом:

Теплопроводность

Теплопроводность для различных материалов можно найти в Справочнике ASHRAE — Основы. Теплопроводность — это мера того, насколько хорошо материал проводит и способствует теплопередаче.Например, металлы являются отличными проводниками и, следовательно, обладают высокой проводимостью. Алюминий имеет теплопроводность 128 БТЕ / (ч * фут *), а железо — ~ 30 БТЕ / (ч * фут *). К плохим проводникам относятся такие материалы, как дерево (пихта Дугласа –0,0833 БТЕ / (час * фут *)) и изоляционные материалы (сотовое стекло — 0,0275 БТЕ / (час * фут *); стекловолокно — 0,0221 БТЕ / (час * фут *) ℉)).

Важно отметить, что часто теплопроводность выражается в единицах (британских тепловых единиц * дюйм) / (час * фут〗 ^ 2 * ℉) ,. 2 * ℉)), что означает, что для пеностекла толщиной один дюйм теплопроводность составляет 0,33.

Помимо теплопроводности, материалы также можно классифицировать по их R-значению их U-факторов, как показано ниже.

U-фактор / значение R

U-фактор обозначает общий коэффициент теплопередачи и отражает способность материала проводить тепло. Подобно теплопроводности, более высокое значение U-фактора имеет более высокую способность проводить и передавать тепло.Коэффициент U связан с теплопроводностью по следующей формуле.

Это уравнение предполагает, что U не зависит от температуры. Для экзамена это безопасное предположение.

Значение R означает термическое сопротивление и отражает способность материала сопротивляться нагреванию.Это противоположно коэффициенту U и теплопроводности, которые являются показателями способности материалов проводить тепло. Соотношение между значением R, коэффициентом теплопроводности и теплопроводностью показано в следующей формуле.

Это уравнение предполагает, что R не зависит от температуры. Для экзамена это безопасное предположение.

R-значения обычно используются в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и охлаждения для описания изоляции и материалов зданий. Например, производители изоляционных материалов предоставляют данные для своих различных продуктов, и ключевым значением, указанным в данных о продукте, является R-значение, основанное на разной толщине.

Обратите внимание на то, что единицей R-Value является 5 на 1 дюйм изоляции.Соответствующие значения R для различных дюймов толщины находятся путем простого умножения толщины в дюймах на значение R для 1 дюйма изоляции, см. Уравнение ниже.

Начинающий профессиональный инженер должен уметь рассчитывать общий коэффициент теплопередачи, U-фактор для стены, крыши, воздуховода или трубы.Метод, в котором общий коэффициент теплопередачи будет описан на этом примере стены.

Важно следить за потоком тепла от начала до конца этой диаграммы. (1) Первый метод передачи тепла — конвекция, теплый наружный воздух движется по внешней поверхности бетонной стены, вызывая нагрев внешней поверхности стены.Также на поверхность стены действуют радиационные нагрузки, но для простоты предполагается, что радиационных нагрузок нет. (2) Затем тепло распространяется от внешней поверхности бетонной стены к внутренней поверхности, (3) затем к внешней поверхности изоляции и через изоляцию, (4) затем к внешней поверхности гипсокартона и через доска. (5) Наконец, внешняя поверхность гипсокартона передает тепло в воздух в помещении как конвективно, так и посредством излучения.

Чтобы найти общий коэффициент теплопередачи, необходимо суммировать все сопротивления. По мнению автора, каждый метод теплопередачи должен быть преобразован в эквивалентное R-Value, чтобы сделать его простым.

Конвекция

Конвекция — это второй способ передачи тепла, который определяется как передача тепла посредством движения жидкостей. В области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и охлаждения конвективный теплоперенос можно найти в системах отопления и кондиционирования воздуха, когда движущаяся жидкость проходит по поверхности с другой температурой.

Одним из наиболее распространенных примеров конвекции является естественная конвекция в здании без механической вентиляции / кондиционирования воздуха. Когда люди входят в здание, включается свет и солнце нагревает здание, воздух в здании начинает нагреваться. Теплый воздух менее плотен, чем воздух вокруг него, и начинает подниматься вверх и выходить из здания.Затем пустое пространство, оставшееся от теплого воздуха, заменяется более холодным наружным воздухом, и цикл продолжается. Эта конвективная теплопередача при движении воздуха называется естественной конвекцией. Это называют естественным, потому что он не полагается на механический источник, такой как вентилятор, для перемещения воздуха.

Уравнение конвективной теплопередачи аналогично кондуктивной теплопередаче, за исключением того, что U-фактор или R-значение заменяются коэффициентом конвективной теплопередачи. Этот коэффициент конвективной теплопередачи характеризует движущуюся жидкость с учетом ее вязкости, теплопроводности, температуры, скорости, а также характеризует поверхность, по которой движется жидкость.

Радиация

Третий и последний способ передачи тепла — излучение. Этот режим теплопередачи очень сложен и различается между теорией и применением в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и охлаждения.Теоретически приток радиационного тепла для окон типичного здания должен быть рассчитан с помощью компьютерной программы, такой как Trane Trace 700, Carrier HAP или любой другой программы расчета нагрузки. Прирост радиационного тепла упрощается в приложении, рассчитанном вручную, и, по мнению автора, упрощенные уравнения для излучения — это то, что можно проверить во время экзамена PE. Таким образом, в этом и последующих разделах будут обсуждаться только упрощенные уравнения.

Радиация — это способ передачи тепла, при котором для передачи тепла не требуется никаких веществ. Считается, что все объекты выше абсолютного нуля излучают или испускают тепло со своей поверхности. Для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и холодильного оборудования первичный приток тепла за счет излучения происходит от солнечного излучения. Тепло излучается солнцем и передается в здание за счет нагрева внешней поверхности или передачи через окна и световые люки. Эти конкретные примеры солнечного излучения описаны далее в части «Расчет охлаждающей нагрузки» в этом разделе.

Теплообменники

Теплообменники — это механические устройства, предназначенные для обмена или передачи тепла от горячей жидкости к холодной.Теплообменники широко используются в сфере отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и холодоснабжения, например, конденсатор или испаритель в чиллере — это просто теплообменник. Охлаждающий или нагревательный змеевик — это теплообменник, передающий тепло от одной жидкости к другой. Приточно-вытяжная установка с охлажденной водой передает тепло от горячего воздуха к охлажденной воде.

Существует множество различных типов теплообменников, которые будут кратко обсуждены, но сначала важно понять две классификации теплообменников: противоточные и параллельные теплообменники.Эти две классификации описывают соотношение направления потока между холодной и горячей жидкостью. Сначала это теплообменник с параллельным потоком, в этом теплообменнике как холодная, так и горячая жидкости поступают с одного конца теплообменника. В начале теплообменника разница между холодной и горячей жидкостями большая, а в конце теплообмена разница между холодной и горячей уменьшается, см. Рисунок ниже.

Противоточный теплообменник противоположен теплообменнику с параллельным потоком.Холодная и горячая жидкости входят с противоположных концов. На рисунке ниже показан противоточный теплообменник. Обратите внимание на изменение стрелок направления.

ЖУРНАЛ СРЕДНЕЙ РАЗНИЦЫ ТЕМПЕРАТУР (LMTD)

В теплообменниках, не имеющих фазового перехода, тепло передается от горячей жидкости к холодной через разницу температур между холодной и горячей. Однако в теплообменнике, показанном на предыдущих рисунках, разница температур между холодной и горячей текучими средами не всегда постоянна и зависит от местоположения в теплообменнике. Таким образом, используется средняя логарифмическая разница температур. LMTD описывает среднюю логарифмическую разницу температур между холодной и горячей жидкостью через общий теплообменник (встречный или параллельный). LMTD нельзя использовать для теплообменников с фазовым переходом, таких как бойлер или конденсатор. Уравнение для LMTD показано ниже.

Затем LMTD используется для расчета общего количества тепла, передаваемого теплообменником, по следующему уравнению. U-значение — это коэффициент теплопередачи теплообменника, который указывается производителем теплообменника. Значение «Площадь» — это общая площадь, на которой происходит теплообмен, которая указывается производителем теплообменника.

ТЕПЛОВЫЙ БАЛАНС

Часто в области отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и охлаждения тепловой баланс проводится на теплообменнике, чтобы показать, что баланс потерь тепла от горячей текучей среды отображается как приток тепла к холодной текучей среде. Например, охлаждающие змеевики — это теплообменники, передающие тепло от воздуха к воде. Тепловой баланс, регулирующий эту теплопередачу, будет таким, как показано ниже.

Если есть изменение фазы, то можно использовать следующее уравнение. Тепловой баланс обсуждается далее в разделах «Холодильное оборудование», «Механические системы» и «Психрометрия». По сути, тепловые балансы являются неотъемлемой частью систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, но, к счастью, уравнения, управляющие тепловым балансом, довольно просты.

Ключевые уравнения теплопередачи

Три типа теплопередачи

Теплообмен занимает область, которая включает в себя широкий спектр функций, от простых процессов нагрева и охлаждения объектов до передовых термодинамических концепций в теплофизике.Чтобы понять, как напиток охлаждается летом или как тепло передается от Солнца к Земле, вы должны понять эти основные принципы теплопередачи на фундаментальном уровне.

Второй закон термодинамики

Второй закон термодинамики утверждает, что тепло передается от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой. Атомы с более высокой энергией (и, следовательно, с более высокой температурой) движутся к атомам с более низкой энергией (более низкая температура), чтобы поддерживать равновесие (известное как тепловое равновесие).Теплообмен происходит, чтобы поддерживать этот принцип, когда объект имеет температуру, отличную от температуры другого объекта или его окружения.

Теплопередача за счет теплопроводности

Когда частицы вещества находятся в прямом контакте, теплопередача осуществляется за счет теплопроводности. Соседние атомы с более высокой энергией вибрируют друг относительно друга, что передает более высокую энергию более низкой энергии или более высокую температуру к более низкой температуре. То есть атомы с более высокой интенсивностью и более высокой температурой будут вибрировать, тем самым перемещая электроны в области с меньшей интенсивностью и меньшей теплотой. Жидкости и газы обладают меньшей проводимостью, чем твердые тела (металлы являются лучшими проводниками) из-за того, что они менее плотные, что означает большее расстояние между атомами.

Конвекция теплопередачи

Конвекция описывает теплопередачу между поверхностью и движущейся жидкостью или газом. Поскольку жидкость или газ движутся быстрее, конвективная теплопередача увеличивается. Два типа конвекции: естественная конвекция и принудительная конвекция. При естественной конвекции движение жидкости происходит из-за горячих атомов в жидкости, где горячие атомы движутся вверх к более холодным атомам в воздухе — жидкость движется под действием силы тяжести.Примеры этого включают поднимающиеся облака сигаретного дыма или тепло от капота автомобиля, поднимающегося вверх. При принудительной конвекции жидкость перемещается по поверхности вентилятором, насосом или каким-либо другим внешним источником.

Теплопередача и излучение

Радиация (не путать с тепловым излучением) относится к передаче тепла через пустое пространство. Эта форма теплопередачи происходит без промежуточной среды; излучение действует даже в идеальном вакууме и через него.Например, энергия Солнца проходит через космический вакуум до того, как передача тепла согреет Землю.

Теплопередача является неотъемлемой частью обучения по соответствующим предметам, например, в программе химического машиностроения. Производство и HVAC (отопление, вентиляция и охлаждение воздуха) являются примерами отраслей, которые в значительной степени полагаются на термодинамику и принципы теплопередачи. Тепловедение и теплофизика — это высшие области образования, связанные с теплопередачей.

4 типа механизмов теплопередачи для охлаждения электрических шкафов

Охлаждение электрического шкафа включает процессы передачи тепла изнутри шкафа и отвода его в окружающий воздух. Существуют различные механизмы теплопередачи, включая конвекцию, теплопроводность, тепловое излучение и испарительное охлаждение.

Механизмы теплопередачи

Охлаждение корпуса включает комбинацию механизмов теплопередачи. Основные механизмы, используемые для охлаждения электрических шкафов, следующие:

  • Проводимость: Это передача тепла через твердое тело. Например, тепло, выделяемое внутри корпуса, передается на внешнюю поверхность посредством теплопроводности.
  • Конвекция: Конвекция — это передача тепла от поверхности с помощью жидкости, например воздуха. Естественная конвекция возникает при нагревании воздуха: он расширяется, поднимается и заменяется более холодным воздухом. Степень конвекции можно увеличить, используя вентилятор для увеличения потока воздуха.
  • Излучение: Это процесс, при котором энергия излучается через воздух посредством электромагнитного излучения. Хотя он эффективен для источников высокой температуры, таких как солнце, он менее эффективен при температуре окружающей среды на Земле.
  • Испарение: Скрытая теплота жидкости может использоваться для передачи тепла путем поглощения энергии, необходимой для испарения этой жидкости. Поглощенное тепло высвобождается, позволяя жидкости конденсироваться за пределами корпуса.

Эти формы теплопередачи используются для охлаждения электрических шкафов несколькими способами.

Пассивное охлаждение

Пассивное охлаждение, основанное на естественной проводимости, конвекции и излучении, подходит для легких нагруженных шкафов с относительно большой площадью поверхности и хорошей вентиляцией. Температура окружающего воздуха должна быть ниже температуры корпуса. Этот метод не подходит для термочувствительных компонентов при высоких температурах окружающей среды.

Принудительная вентиляция

Эффективность конвекции можно повысить за счет использования вентиляторов, которые увеличивают поток воздуха через шкаф.Холодный воздух втягивается в нижнюю часть корпуса, а горячий воздух выходит в верхнюю часть. Вентиляторы должны быть оснащены фильтрами для ограничения попадания грязи, которая может повредить компоненты. Чтобы электрические компоненты не слишком сильно нагревались, температура окружающей среды должна быть значительно ниже максимальной желаемой температуры корпуса.

Технология тепловых трубок

Тепловые трубки, впервые разработанные в 1960-х годах, представляют собой практически безэнергетический метод охлаждения корпуса. Тепловая трубка состоит из вакуумированной медной трубки, частично заполненной жидкостью, например спиртом или водой.Из-за низкого давления жидкость в нижней части трубы закипает, когда она поглощает тепло из воздуха внутри помещения. Пар поднимается к верхней части трубы, где он охлаждается воздухом за пределами камеры и конденсируется. Затем конденсированная жидкость возвращается на дно трубки, и цикл повторяется.

В теплообменниках «воздух-воздух» компании Thermal Edge

используется эта новая технология для охлаждения герметичных электрических шкафов. Единственная энергия, необходимая маленьким вентиляторам, — это циркуляция воздуха вокруг горячих и холодных концов тепловой трубки.

Система кондиционирования воздуха в шкафу

В кондиционировании воздуха также используется испарение, но немного по-другому. Жидкий хладагент под давлением пропускается через расширительное устройство. Падение давления вызывает испарение жидкости в змеевике испарителя кондиционера и поглощение тепла, охлаждая воздух внутри помещения. Затем горячий газ сжимается и проходит через змеевик конденсатора, где газ сжижается, отдавая свое тепло воздуху за пределами камеры.Комбинированный кондиционер представляет собой чрезвычайно эффективный метод охлаждения шкафа и будет работать эффективно, даже если температура окружающей среды намного выше, чем температура воздуха в шкафу.

Чтобы узнать больше о продуктах Thermal Edge и о том, как выбрать подходящий метод охлаждения для вашего электрического шкафа, свяжитесь с нашим отделом продаж сегодня.

5 различных типов систем отопления

Я один из тех людей, которые легко простужаются (да, я ношу носки, чтобы спать), и зимой в любое время года вам будет трудно найти меня без толстовки. Само собой разумеется, что наличие хорошей системы отопления в моем доме — необходимость.

Я жил в домах с разными системами отопления, и у каждой из них есть свои плюсы и минусы. Если вы ищете новую систему отопления и хотите знать, что есть в наличии, вы попали в нужное место.

Доступные системы включают принудительное воздушное, электрическое, геотермальное, лучистое тепло и даже паровое лучистое тепло. Что подойдет вам, зависит от ваших уникальных потребностей и ситуации.Пять систем:

Системы принудительного воздуха

Система принудительного воздушного отопления — наиболее распространенный вариант, встречающийся в жилом доме. Эта система также распространена во многих розничных магазинах и в больших зданиях. Воздух нагревается в печи, которая затем нагнетается или направляется через каналы к различным вентиляционным отверстиям и регистрам. Многие люди могут назвать это базовой системой центрального отопления. Печь, которая используется для системы принудительного воздушного отопления, может использовать различные виды топлива в зависимости от наличия в конкретной области. Система может работать от электричества, пропана, природного газа или мазута. Воздуховод будет установлен во внутренних стенах строения.

Электрические системы

Этот тип системы отопления распространен в домах, в которых нет доступа к природному газу, пропану или мазуту. Самый распространенный вариант для дома — это установка обогревателей плинтуса, которые управляются с помощью термостата. Отдельными блоками также можно управлять индивидуально. Одним из аспектов использования ряда обогревателей для плинтусов является то, что стоимость электроэнергии будет выше, чем у других систем отопления.Это будет означать, что вам может потребоваться бюджет зимой, когда температура на улице падает.

Геотермальные системы

Это отличный вариант для системы отопления, так как он наиболее энергоэффективен. Тепло, используемое агрегатом, получается из земли и использует воду из грунтовых колодцев. Эти системы потребляют мало электроэнергии и являются отличным вариантом для сокращения счетов за коммунальные услуги в холодные зимние месяцы. Следует отметить, что стоимость установки геотермальной системы отопления намного больше, чем у других традиционных вариантов.

Системы лучистого отопления

Дома и здания с бойлером смогут использовать лучистое отопление. Вода нагревается в бойлере, который подается по трубам, установленным под полом для распределения тепла. Тепло будет излучаться через пол во все комнаты в доме или здании. Котел системы работает на мазуте, пропане, электричестве или природном газе.

Системы парового лучистого отопления

В старых домах и зданиях с радиаторами в разных комнатах используются системы лучистого отопления.В этой системе также используется бойлер для подачи горячей воды на все радиаторы. Затем холодная вода возвращается в котельную, где она повторно нагревается.

Система прямого нагрева — обзор

Солнечная тепловая энергия

Солнечная тепловая энергия — это нагрев воды с помощью солнца, практика, которая использовалась человечеством на протяжении тысяч лет. По мере развития технологии Управление энергетической информации США классифицировало коллекторы на низкотемпературные, средние и высокотемпературные, очевидно, в зависимости от тепловой мощности.Вообще говоря, низкотемпературные коллекторы используются для обогрева плавательных бассейнов или для солнечного обогрева и охлаждения, в которых используется технология теплового насоса как часть комплексной системы отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC). Из-за их ограниченного использования в этом тексте подробно не рассматривается технология.

Среднетемпературные коллекторы, с другой стороны, составляют динамично развивающийся сегмент солнечного нагрева воды в отрасли, обеспечивающей горячее водоснабжение для жилых и коммерческих помещений.Эти коллекторы способны генерировать значительно больше тепла, что важно для приложений, требующих нагрева до 125–140 ° F (в отличие от 70–80 ° C для бассейна).

Солнечный водонагреватель оказался эффективным средством в дополнение к традиционным водонагревателям, особенно в южном климате, хотя их применение с некоторыми изменениями эффективно даже в самых северных районах Соединенных Штатов. В Соединенных Штатах солнечное водонагревание восстанавливается после плохой репутации, в основном из-за низкого качества установки в 1970-х годах в Калифорнии.Однако солнечные водонагревательные системы широко используются в Австралии, Европе, Азии (и особенно в Японии) и на Ближнем Востоке. Китай, безусловно, является самым быстрорастущим местом для солнечных водонагревательных установок, на долю которых приходится от 60% до 80% ежегодных установок во всем мире.

Солнечный водонагреватель в гораздо большей степени зависит от климата, чем от фотоэлектрических систем, поскольку температура окружающей среды, защита от перегрева и замерзания и другие факторы могут существенно повлиять на требуемую и фактическую производительность систем.

Тип, сложность и размер солнечной водонагревательной системы в основном определяется

Изменения температуры окружающей среды и солнечной радиации между летом и зимой.

Изменения температуры окружающей среды в течение дневного и ночного цикла.

Возможность перегрева питьевой воды или жидкости коллектора.

Возможность замерзания питьевой воды или жидкости коллектора. 9

Основной причиной этого является защита систем (и пользователей) от перегрева и замерзания. Хотя существует множество технологий, которые могут обеспечить отвод или пассивную потерю тепла (обычно в ночное время) для прямых систем, одним из важных технологических достижений является разработка непрямых систем. 10

Самой базовой технологией для нагрева воды с помощью солнечной энергии является интегрированный коллекторный накопитель (ICS) или система периодического сбора. Коллекторы заметно низкотехнологичны и недороги и в основном служат резервуарами для воды внутри изолированной духовки, нагреваемой солнцем.Хотя, как правило, они имеют низкую эффективность, они могут эффективно использоваться в теплых, солнечных регионах с меньшими потерями тепла и без отрицательных температур зимой.

Плоские солнечные тепловые коллекторы используют трубы (называемые коллектором и стояком, в зависимости от размера и ориентации) для повышения эффективности нагрева. Эти системы обычно используются в качестве систем прямого нагрева (для нагрева питьевой воды) и часто используют закаленное стекло, чтобы выдерживать штормовой мусор и град. Некоторые из этих систем включают вакуумные трубчатые коллекторы, в которых используется вакуум (и некоторые другие материалы) для уменьшения потерь тепла.Хотя это сокращение может быть значительным, вакуумные трубчатые коллекторы (ETC) менее эффективны при использовании на полном солнце и имеют проблемы с надежностью.

Global Cumulative CSP a, b и ежегодные установки (MWp)

2008 2009 2010 2011 2012
2 2 2 307 629 803
Накопительное 484 663 969 1598 2553

ps: // en. wikipedia.org/wiki/Concentrated_solar_power.

Для выработки электроэнергии используются системы с самой высокой температурой, известной как CSP. Системы CSP работают так же, как и многие другие электростанции, вырабатывающие энергию от паровых турбин. Однако, в отличие от большинства электростанций, которые вырабатывают пар из ископаемого топлива или ядерных реакторов, системы CSP используют целенаправленную солнечную энергию для нагрева воды. В качестве дополнительного преимущества прямым продуктом системы является тепло, которое значительно дешевле и легче хранить, чем электричество.Это важно, потому что позволяет системам CSP вырабатывать энергию после захода солнца.

CSP продолжает расти рекордными темпами, несмотря на жесткую конкуренцию со стороны фотоэлектрических систем. Самые последние данные на момент публикации предполагают, что к концу 2013 года в США будет введено в эксплуатацию 938 МВт CSP. 11 Это ошеломляющая цифра, основанная на текущих установленных CSP, и отражает глобальный рост рынка, на котором в настоящее время во всем мире разрабатывается более 20 ГВт мощности CSP. 12

Инвесторы, возможно, не так охотно принимают CSP, как это было 3-5 лет назад, но долгосрочные тенденции все еще кажутся весьма благоприятными. В то время как разработчики фотоэлектрических модулей смогли сосредоточиться на снижении стоимости своих модулей на ватт, разработчикам CSP пришлось поработать над множеством различных компонентов. По мере того как каждая из этих проблем находит решение, технологии стремительно развиваются. Настолько, что, согласно оценкам дорожной карты технологии CSP МЭА, общая установленная мощность CSP может достичь 337 ГВт к 2030 году, утроившись до 1089 ГВт к 2050 году. 13

В настоящее время используются четыре основных технологии CSP: (1) параболический желоб; (2) силовая башня; (3) отражатель Френеля; и (4) блюдо для перемешивания. Учитывая недавнее банкротство энергетических систем Стирлинга (SES), неконкурентоспособность фотоэлектрических систем и, несмотря на самый высокий рейтинг эффективности из четырех технологий, будущее систем Стирлинга является подозрительным и поэтому подробно не рассматривается в этом тексте.

Механизмы теплопередачи — Energy Education

Рисунок 1.На фото выше показан аэрогель, чрезвычайно хороший теплоизолятор, между паяльной лампой и спичками. Аэрогель блокирует все тепло от паяльной лампы и предотвращает возгорание спичек. [1]

Механизмы передачи тепла — это просто способы передачи тепловой энергии между объектами, и все они основаны на основном принципе, согласно которому кинетическая энергия или тепло должны быть в равновесии или в равных энергетических состояниях . Есть три различных способа передачи тепла: теплопроводность, конвекция и лучистое тепло (часто называемое излучением, но это более общий термин, включающий множество других явлений). [2] Существует связанное с этим явление передачи скрытого тепла, называемое эвапотранспирацией.

Проводимость

основная статья

Электропроводность — это простейшая модель теплопередачи, позволяющая дать математическое объяснение происходящему. Это движение кинетической энергии в материалах из областей с более высокой температурой в области с более низкой температурой через вещество. [3] Молекулы просто отдают свою энергию соседним молекулам, пока не будет достигнуто равновесие.В моделях проводимости не рассматривается движение частиц в материале.

Конвекция

Рис. 2. Воздух над сушей нагревается быстрее, чем воздух над водой, что приводит к конвекции, которая ощущается как прохладный океанский бриз. [4]
основная статья

Конвекция — это передача тепла посредством движения жидкости (например, воздуха или воды). Разница между проводимостью и конвекцией заключается в движении материального носителя; конвекция — это движение тепловой энергии за счет движения горячей жидкости (в отличие от нагрева другого материала за счет движения атомов).Обычно это движение происходит из-за разницы в плотности. Более теплые частицы менее плотны, поэтому частицы с более высокой температурой будут перемещаться в области с более низкой температурой, а частицы с более низкой температурой будут перемещаться в области с более высокой температурой. Жидкость будет продолжать движение до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие.

Радиация

Рисунок 1: Костры излучают лучистую «энергию» и ощущаются как «лучистое тепло». [5]
основная статья

Тепло, передаваемое излучением, называется лучистым теплом.Как и свет, лучистое тепло — это лучистая энергия, и для ее переноса не обязательно требуется среда. Этой форме передачи энергии способствует тип электромагнитного излучения. [6] Все движущиеся заряженные частицы испускают электромагнитное излучение. Эта излучаемая волна будет распространяться, пока не столкнется с другой частицей. Частица, которая получает это излучение, получит его в виде кинетической энергии. Частицы будут получать и излучать излучение даже после того, как все будет при одинаковой температуре, но этого не замечают из-за того, что в этот момент материал находится в равновесии.

Этот тип теплопередачи особенно важен при установке температуры Земли. Радиация как передача тепла — это то, как Земля получает энергию от Солнца. Радиация также важна для парникового эффекта.

Эвапотранспирация

Рис. 1. Круговорот воды зависит от эвапотранспирации. [7]
основная статья

Эвапотранспирация — это энергия, переносимая фазовыми изменениями, такими как испарение или сублимация. [8] Вода требует значительного количества энергии для изменения фазы, поэтому этот процесс подтверждает, что водяной пар имеет связанное с ним изрядное количество энергии. Этот тип механизма передачи энергии часто не указывается среди различных типов механизмов передачи, поскольку его сложнее понять.

Список литературы

  1. ↑ Wikimedia Commons. (30 июля 2015 г.). Airgel [Онлайн]. Доступно: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Aerogel_matches.jpg
  2. ↑ Hyperphysics, Heat Transfer [Online], Доступно: http: // hyperphysics.phy-astr.gsu. edu/hbase/thermo/heatra.html
  3. ↑ Hyperphysics, Heat Conduction [Online], доступно: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/thermo/heatra.html#c2
  4. ↑ «Свойства выборки для считывания материи: плотность создает токи». [Онлайн]. Доступно: http://www.propertiesofmatter.si.edu/Density_Creates.html
  5. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fire_from_brazier.jpg
  6. ↑ Р. Чабай и Б.Шервуд, «Энергия и импульс излучения», в «Материя и взаимодействия», 3-е изд., Хобокен, штат Нью-Джерси: Wiley, 2011, глава 24, раздел 5, стр. 1002-1003
  7. ↑ Wikimedia Commons [Online], доступно: http://en.wikipedia.org/wiki/Evapotranspiration#/media/File:Surface_water_cycle.svg
  8. ↑ USGS, Evapotranspiration — The Water Cycle [Online], Доступно: http://water.usgs.gov/edu/watercycleevapotranspiration.html

Какой тип отопительной системы у меня дома?

Какая система отопления установлена ​​в моем доме?

Тип системы отопления в вашем доме может быть важным фактором при определении стоимости вашего страхового взноса. Система отопления состоит из трех основных частей:

  • Источник энергии — газ, электричество, нефть и др.
  • Станок — печь, бойлер, тепловой насос и т. Д.
  • Распределение — приточный воздух, лучистая, плинтус и т. Д.

Давайте рассмотрим каждую часть и поймем, как каждый компонент может изменить стоимость вашего домашнего страхования .

Источник энергии системы отопления

домохозяйств в США по источникам энергии:

Как правило, при страховании жилья вы получаете скидку на электроэнергию или природный газ.Масло будет стоить дополнительно . Если вы используете древесину в качестве основного источника тепла, многие страховые компании откажутся от страховки .

Машина системы отопления

Страховые компании не любят переносные электронагреватели. Как вы понимаете, у этих устройств есть история создания ситуаций с предъявлением претензий, а именно возникновения пожара.

Если говорить о печах и нагревателях, можно встретить случаи претензий по затяжке.Затяжка — это место, где система отопления не воспламеняется должным образом и позволяет парам масла или газа накапливаться в камере сгорания — ваша страховка дома покрывает внутренний взрыв . Претензии также могут возникать из-за замерзания труб или скачков напряжения — и то, и другое включено в ваш полис страхования жилья. Вам следует попросить профессионала проверять вашу систему отопления примерно раз в год, чтобы убедиться, что все работает нормально.

Страхование жилья не покрывает замену системы отопления, если она слишком устарела или выйдет из строя из-за возраста — нормальный износ не включен в полис страхования жилья.

Механизм распределения тепла

Вы можете увидеть доплату за лучистое отопление и плинтуса с горячей водой . Страховщикам нравится система приточного воздуха , потому что она удерживает высокотемпературную часть системы отопления вдали от людей в доме. При использовании плинтусов с горячей водой всегда существует риск протечки воды, вызывающей повреждение водой — не забудьте регулярно проверять утечки, если они есть у вас дома.

Надеюсь, вы лучше понимаете, как отапливается ваш дом и как это повлияет на ваши расходы на страхование жилья .

К вашим услугам,
Молодой Альфред

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *