6.3 Характеристика теплоносіїв для систем опалення

Будь-який теплоносій для систем центрального опалення повинен задовольняти наступним вимогам:

– мати велику акумулюючу спроможність, припускати якісне та кількісне регулювання і задовольняти санітарно-гігієнічним вимогам опалювальних приміщень; бути рухливим (на його переміщення не повинно витрачатися багато енергії);

– бути дешевим і зручним в експлуатації, відповідати нормам пожежної профілактики та охорони праці.

Цим вимогам у тій чи іншій мірі задовольняють основні теплоносії: вода, пара і повітря.

Розглянемо основні характеристики теплоносіїв.

Вода має велику теплоємкість і густину, що дозволяє передавати велику кількість теплоти при малому об’ємі теплоносія. Це забезпечує малий розмір трубопроводів і відносно невисокі тепловтрати. Можливість зміни температури води дозволяє контролювати температуру тепловіддаючих поверхонь нагрівальних приладів та теплопроводів відповідно до санітарно-гігієнічних вимог і підтримувати рівномірний температурний режим упродовж усього опалювального сезону.

З метою зменшення витрат енергії швидкість руху води в системах опалення звичайно обмежують до 1,5 м/с.

До недоліків застосування води можна віднести значний гідростатичний тиск і витрати металу в системах; теплову інерцію води в опалювальних приладах, що знижує якість регулювання їхньої тепловіддачі.

Пара, яка використовується у системах опалення, має малу густину, але в ній міститься велика кількість тепла, яке виділяється при конденсації пари в нагрівальних приладах (2260÷2160 кДж/кг), що дозволяє передавати на великі відстані значні кількості тепла з мінімальними втратами. Крім того, при використанні пари в якості теплоносія істотно скорочується кількість нагрівальних приладів, тому що температура останнього значно вище, ніж температура гарячої води. До недоліків пари в якості теплоносія варто віднести неможливість центрального якісного регулювання тепловіддачі нагрівальних приладів, високу температуру на поверхні останніх та можливість пригоряння на них органічного пилу, що погіршує санітарно-гігієнічні умови опалювальних приміщень. Крім того, втрати тепла паропроводами і конденсатовідводами значно перевищують втрати тепла трубопроводами водяних систем опалення; паропроводи більш складні в експлуатації і мають менший термін роботи через підвищену корозію труб.

Повітря має малу густину (1,0÷1,2 кг/м³) та низьку питому теплоємкість (1,0 кДж/(кг ∙°С) і для передачі навіть невеликої кількості тепла потрібно переміщувати значний обсяг повітря. Це призводить до збільшення розмірів повітроводів і до більших енерговтрат, ніж при транспортуванні такої ж кількості тепла за допомогою води або пари. При використанні повітря в якості теплоносія відбувається помітне зниження його температури по довжині повітроводів, зростання втрат тепла, теплоізоляційного матеріалу та палива.

Застосування повітря в якості теплоносія є вигідним при поєднанні обігріву з вентиляцією приміщення.

При використанні повітря відсутня теплова інерція, тобто забезпечується миттєвий тепловий ефект при вмиканні системи в роботу, не потрібне встановлення в опалювальному приміщенні будь-яких нагрівальних приладів. Повітря є добре регульованим (по температурі та кількості) теплоносієм.

З розглянутих теплоносіїв найпоширенішим є вода, при використанні якої легко здійснюється центральне регулювання відпуску тепла споживачу.