Жидкостный теплоноситель
Современная система отопления содержит, как правило, отопительный котел (газовый конвектор и пр.), излучатели (радиаторы, конвекторы, регистры и др.) и коммуникации. Такая система характеризуется довольно высоким коэффициентом полезного действия.
В качестве носителя чаще всего используются жидкости. Применяются и газовые среды (воздух, например), но его способность аккумулировать энергию значительно ниже, чем у обычной воды, поэтому,
, следует учитывать ряд характеристик, обеспечивающих эффективную работоспособность. Газообразное рабочее тело применяется в особых, технически обоснованных случаях.
Требования, предъявляемые к теплоносителю
Физический процесс теплообмена заключается в передаче энергии от источника тепла среде, и чем больше энергии будет запасено в единице объема рабочей среды, тем эффективнее будет работа отопительной системы; поэтому теплоемкость является основным показателем носителя.
Кроме того, он должен обладать высокой текучестью (малой вязкостью) и незначительным сопротивлением трения о стенки трубопроводов, чтобы как можно скорее доставить запасенную энергию излучателю. Но скорость течения жидкости в трубопроводах невозможно увеличивать до бесконечности, т.к. кавитационные процессы, возникающие в жидкости при достижении вполне определенных скоростей течения, вызывают гидродинамические нагрузки в системе, что проявляется в повышенном шуме и вибрациях трубопроводов.
Кроме того, газ (воздух), растворенный в жидкости, препятствует ее прохождению, высвобождаясь и скапливаясь в высоких точках системы. Проявляется, так называемый, эффект воздушной пробки, поэтому
, который, как правило, не содержит растворенных газов.
Обыкновенная вода не отвечает этим требованиям и мало пригодна для использования в качестве носителя в жидкостных системах отопления. Кроме того, наличие солей магния и кальция (которые при воздействии высоких температур – свыше 70 градусов Цельсия – становятся нерастворимыми, и выпадают в осадок), вызывает сужение "живого" сечения гидравлического канала и повышение сопротивления протеканию жидкости – вплоть до полной его остановки.
Для снижения уровня образования накипи следует проводить химическую подготовку воды. Для этой цели воду, используемую в качестве носителя, пропускают через специальные фильтры, в которых магний и кальций связывается химическими соединениями, не выпадающими в осадок при нагревании. Для исключения замораживания системы отопления при аварийной остановке теплогенератора следует применять в качестве носителя незамерзающие жидкости типа антифриза.