エチレングリコールとプロピレングリコールをベースにした不凍液
不凍液の加熱に使用される最も一般的な2つの物質は、エチレングリコールとプロピレングリコールです。最初のものであるエチレングリコールは、その低コストのために広く普及しています。それだけがシールとして使用される材料に対して攻撃的であり、亜鉛の内部コーティングを施したパイプや熱交換器とは互換性がありません。そして、これはその機能の一部にすぎません。
エチレングリコールは有毒物質であり、第3の危険有害性クラスに属します。閉鎖型暖房システムでの使用が望ましく、住宅用の建物にはお勧めしません。同じ理由で、エチレングリコールを二重回路加熱ボイラーと組み合わせて使用することは許可されるべきではありません。有毒物質を含むクーラントが熱交換器を通ってDHW回路に入る危険性があります。
ボイラーや熱交換器のメーカーは、不凍液の使用を断固として禁止または強く推奨しないことが多く、きれいな水の使用を促しています。最終的にどの組成物が使用されるかを予測できないため、これを行います。したがって、冷却剤の物理化学的特性を考慮して機器を選択または開発します。シールと熱交換器の材料の選択は、他の液体の使用を想定しておらず、蒸留水の使用に向けられています。より攻撃的。
ただし、不凍液は長い間市場に出回っており、一部のメーカーは不凍液の使用を推奨しているか、少なくともそれを防止していません。プロピレングリコールはエチレングリコールよりも遅れて登場し、コストを除いて多くの点ですぐにその優位性を証明しました。プロピレングリコールは、食品業界で使用される環境に優しい物質です。材料に対して非腐食性であり、非凍結性液体を生成するための優れた品質を備えています。
システムにクーラントを充填する方法
開回路は膨張タンクを介して問題なく充填されるため、充填の問題は、原則として、閉鎖系の場合にのみ発生します。クーラントは単にそれに注がれ、重力の作用の下で、すべての輪郭に広がります
すべての通気孔が開いていることが重要です。
密閉型暖房システムに冷却剤を充填するには、重力による方法、水中ポンプを使用する方法、または特殊な圧力試験装置を使用する方法など、いくつかの方法があります。それぞれの方法を詳しく見ていきましょう。
重力によって。暖房システム用のクーラントをポンプで送るこの方法は、機器を必要としませんが、多くの時間がかかります。空気を絞り出すのに長い時間がかかり、希望の圧力を得るのと同じくらいの時間がかかります。ちなみに、車のポンプで汲み上げています。したがって、機器はまだ必要です。
最高点を見つける必要があります。通常、これはガスベントの1つです（取り外す必要があります）。充填するときは、バルブを開いてクーラントを排出します（最低点）。水が流れると、システムは満杯になります。
- システムがいっぱいになったら（排水栓から水がなくなったら）、長さ約1.5メートルのゴムホースを取り、システムの入口に取り付けます。
- 圧力計が見えるように注入口を選択します。この時点で逆止弁とボール弁を取り付けます。
- ホースの自由端にカーポンプを接続するための簡単に取り外し可能なアダプターを取り付けます。
- アダプターを取り外した後、クーラントをホースに注ぎます（それを維持します）。
- ホースを充填した後、アダプターを使用してポンプを接続し、ボールバルブを開いて、ポンプでシステムに液体を送り込みます。空気を入れないように注意する必要があります。
- ホースに含まれるほぼすべての水が汲み上げられると、蛇口が閉じて操作が繰り返されます。
- 小さなシステムでは、1.5バーを取得するには、5〜7回繰り返す必要があり、大きなシステムでは、より長くいじる必要があります。
この方法では、給水からホースを接続し、準備した水をバレルに注ぎ、入口ポイントより上に上げて、システムに注ぐことができます。不凍液も注入されますが、エチレングリコールを使用する場合は、呼吸器、保護用のゴム手袋、および衣服が必要になります。物質が布や他の材料に付着すると、それも有毒になり、破壊する必要があります。
水中ポンプ付き。使用圧力を生成するために、暖房システムの冷却液を低出力の水中ポンプでポンプで送ることができます。
- ポンプは、ボールバルブと逆止弁を介して（システムドレンポイントではなく）最も低いポイントに接続する必要があります。ボールバルブはシステムドレンポイントに取り付ける必要があります。
- クーラントを容器に注ぎ、ポンプを下げ、電源を入れます。運転中は、常にクーラントを追加してください。ポンプが空気を駆動しないようにしてください。
- プロセス中、圧力計を監視します。矢印がゼロから移動するとすぐに、システムはいっぱいになります。この時点まで、ラジエーターの手動通気口を開くことができます-空気はそれらを通って逃げます。システムがいっぱいになったらすぐに、それらを閉じる必要があります。
- 次に、ポンプで暖房システムの冷却液をポンプで送り続けながら、圧力を上げる必要があります。必要なマークに達したら、ポンプを停止し、ボールバルブを閉じます
- すべての通気孔を開きます（ラジエーターでも）。空気が逃げ、圧力が低下します。
- ポンプを再度オンにし、圧力が設計値に達するまで少量のクーラントをポンプで送ります。もう一度空気を抜いてください。
- したがって、通気口から空気が出なくなるまで繰り返します。
次に、循環ポンプを始動して、空気を再び抜きます。同時に圧力が通常の範囲内にとどまる場合、暖房システムの冷却剤がポンプで送られます。あなたはそれを機能させることができます。
圧力ポンプ。システムは、上記の場合と同じ方法で充填されます。この場合、特殊なポンプが使用されます。これは通常手動で、暖房システムの冷却剤が注がれる容器が付いています。この容器から、液体がホースを介してシステムにポンプで送られます。
システムを充填するとき、レバーは多かれ少なかれ簡単に動きます、圧力が上がるとき、それはすでに働きにくくなっています。ポンプとシステムの両方に圧力計があります。あなたはそれがより便利なところをたどることができます。
さらに、シーケンスは上記と同じです。必要な圧力までポンプで汲み上げ、エアを抜き、再度繰り返します。したがって、システムに空気がなくなるまで。その後、循環ポンプを約5分間始動し、空気を抜きます。また、数回繰り返します。
ヒートポンプ
民家の最も用途の広い代替暖房は、ヒートポンプの設置です。それらは冷蔵庫のよく知られた原理に従って機能し、より冷たい体から熱を奪い、それを暖房システムに放出します。
これは、蒸発器、熱交換器、圧縮機の3つのデバイスからなる一見複雑なスキームで構成されています。ヒートポンプの実装には多くのオプションがありますが、最も一般的なものは次のとおりです。
- 空対空
- 空気から水へ
- 水-水
- 地下水
空対空
最も安価な実装オプションは空対空です。実際、それは古典的な分割システムに似ていますが、電気は通りから家に熱を送り込むためだけに使われ、気団を暖めるためには使われません。これは、一年中家を完全に暖めながら、お金を節約するのに役立ちます。
システムの効率は非常に高いです。 1 kWの電力の場合、最大6〜7kWの熱を得ることができます。最新のインバーターは、-25度以下の温度でもうまく機能します。
空気から水へ
「空気から水へ」は、ヒートポンプの最も一般的な実装の1つであり、オープンエリアに設置された大面積コイルが熱交換器の役割を果たします。さらに、ファンで吹き飛ばして、内部の水を強制的に冷却することができます。
このような設置は、より民主的なコストと簡単な設置が特徴です。しかし、それらは+7から+15度の温度でのみ高効率で動作することができます。バーが負のマークに下がると、効率が低下します。
地下水
ヒートポンプの最も用途の広い実装は、地面から水へです。一年中凍らない土壌の層がいたるところにあるので、それは気候帯に依存しません。
このスキームでは、パイプは、温度が年間を通じて7〜10度のレベルに保たれる深さまで地面に浸されます。コレクターは、垂直方向と水平方向に配置できます。前者の場合、いくつかの非常に深い井戸を掘削する必要があり、後者の場合、コイルが特定の深さに配置されます。
不利な点は明らかです：多額の財政投資を必要とする複雑な設置作業。そのようなステップを決定する前に、経済的利益を計算する必要があります。暖かい冬が短い地域では、民家の代替暖房のための他のオプションを検討する価値があります。もう1つの制限は、最大数十平方メートルの広い空き領域が必要になることです。 m。
水-水
水から水へのヒートポンプの実装は、以前のものと実質的に同じですが、コレクターパイプは、年間を通じて凍結しない地下水、または近くの貯水池に敷設されています。次の利点があるため、より安価です。
- 最大坑井掘削深度-15m
- あなたは1-2の水中ポンプでうまくいくことができます
バイオ燃料ボイラー
地面にパイプ、屋根にソーラーモジュールで構成される複雑なシステムを装備する必要がない場合は、従来のボイラーをバイオ燃料で稼働するモデルに置き換えることができます。彼らが必要とする：
- バイオガス
- わらペレット
- ピート顆粒
- 木材チップ等
このようなインストールは、前述の代替ソースと一緒にインストールすることをお勧めします。ヒーターの1つが機能しない状況では、2番目のヒーターを使用することが可能になります。
主な利点
代替の熱エネルギー源の設置とその後の運用を決定するときは、次の質問に答える必要があります。間違いなく、検討対象のシステムには次のような利点があります。
- 生成されるエネルギーのコストは、従来のソースを使用する場合よりも低くなります
- 高効率
ただし、初期材料費が高く、数万ドルに達する可能性があることに注意する必要があります。そのような設備の設置は単純とは言えないため、作業は結果を保証できる専門家チームに独占的に委託されます。
まとめ
需要は民家の代替暖房を取得しており、これは従来の熱エネルギー源の価格上昇を背景に収益性が高くなっています。ただし、現在の暖房システムの再装備を開始する前に、提案された各オプションを考慮してすべてを計算する必要があります。
また、従来のボイラーを放棄することはお勧めしません。それは残されなければならず、特定の状況では、代替暖房がその機能を果たさないとき、あなたの家を暖め、凍らせないことが可能であり続けます。
クーラントとしての不凍液
暖房システムの効率的な操作のためのより高い特性には、不凍液などの種類の冷却剤があります。暖房システム回路に不凍液を注入することにより、寒い季節に暖房システムが凍結するリスクを最小限に抑えることができます。不凍液は水よりも低温用に設計されており、物理的な状態を変えることはできません。不凍液は、スケールの堆積を引き起こさず、暖房システム要素の内部の腐食摩耗に寄与しないため、多くの利点があります。
不凍液が非常に低い温度で固化しても、水のように膨張することはなく、暖房システムのコンポーネントに損傷を与えることはありません。凍結した場合、不凍液はゲル状の組成物に変わり、容量は同じままになります。凍結後、加熱システム内の冷却剤の温度が上昇すると、それはゲル状の状態から液体に変わり、これは加熱回路に悪影響を与えることはありません。
多くのメーカーは、暖房システムの寿命を延ばすことができる不凍液にさまざまな添加剤を追加しています。
このような添加剤は、加熱システムの要素からさまざまな堆積物やスケールを除去するのに役立つだけでなく、腐食のポケットを排除します。不凍液を選択するときは、そのようなクーラントは普遍的ではないことを覚えておく必要があります。含まれている添加剤は、特定の材料にのみ適しています。
暖房システム用の既存のクーラント-不凍液は、凝固点に基づいて2つのカテゴリに分類できます。 -6度までの温度用に設計されているものもあれば、-35度までの温度用に設計されているものもあります。
さまざまな種類の不凍液の特性
不凍液などのクーラントの組成は、5年間の運転、または10シーズンの暖房用に設計されています。暖房システムのクーラントの計算は正確でなければなりません。
不凍液にも欠点があります。
- 不凍液の熱容量は水の熱容量よりも15％低く、これは不凍液がよりゆっくりと熱を放出することを意味します。
- それらはかなり高い粘度を持っているので、十分に強力な循環ポンプをシステムに設置する必要があります。
- 不凍液を加熱すると、水よりも体積が大きくなります。つまり、加熱システムには密閉型の膨張タンクが必要であり、ラジエーターは、水が冷却剤である加熱システムを構成するために使用される容量よりも大きい必要があります。
- 暖房システム内の冷却剤の速度、つまり不凍液の流動性は、水の速度よりも50％速いため、暖房システムのすべてのコネクタを慎重に密閉する必要があります。
- エチレングリコールを含む不凍液は人体に有毒であるため、単回路ボイラーにのみ使用できます。
このタイプのクーラントを暖房システムの不凍液として使用する場合は、特定の条件を考慮する必要があります。
- システムには、強力なパラメータを備えた循環ポンプを追加する必要があります。暖房システムおよび暖房回路内の冷却液の循環が長い場合は、循環ポンプを屋外に設置する必要があります。
- 膨張タンクの容量は、水などの冷却剤に使用されるタンクの少なくとも2倍の大きさである必要があります。
- 暖房システムには、大口径の容積式ラジエーターやパイプを設置する必要があります。
- 自動通気孔は使用しないでください。不凍液がクーラントである暖房システムの場合、手動タイプのタップのみを使用できます。より人気のある手動タイプのクレーンはMayevskyクレーンです。
- 不凍液が希釈されている場合は、蒸留水のみを使用してください。溶けたり、雨が降ったり、井戸水が効いたりすることはありません。
- 暖房システムにクーラント（不凍液）を充填する前に、ボイラーを忘れずに、水で完全にすすぐ必要があります。不凍液の製造業者は、少なくとも3年に1回、暖房システムで不凍液を交換することを推奨しています。
- ボイラーが冷えている場合は、暖房システムへの冷却液の温度についてすぐに高い基準を設定することはお勧めしません。徐々に上昇するはずですが、クーラントが加熱するのに少し時間がかかります。
冬に不凍液で作動する二重回路ボイラーが長期間停止される場合、給湯回路から水を排出する必要があります。凍結すると、水が膨張してパイプや暖房システムの他の部分に損傷を与える可能性があります。
貯水池への水平熱交換器の浸漬
この方法では、十分な深さがある貯水池から約100 mの距離に、世帯の特別な場所が必要です。さらに、示されたリザーバーは、システムの外部輪郭が配置される最下部まで凍結してはなりません。そしてこのために、貯水池の面積は200平方メートル未満にすることはできません。 m。
熱交換器を配置するためのこのオプションは最も安価であると考えられていますが、そのような持ち家の配置はまだ一般的ではありません。また、貯水池が公共施設に属する場合、問題が発生する可能性があります。
この方法の明らかな利点は、コレクターの水中の場所をいじくり回さなければならないにもかかわらず、強制的な労働集約的な土工がないことです。また、そのような作業を行うには特別な許可が必要になります。
しかし、水エネルギーを使用する地熱発電所は依然として最も経済的です。
水冷却剤の長所と短所
水は最も一般的なクーラントオプションであり、その人気は次の利点によって説明されます。
- 安さ-経済的には、水は誰にとっても手頃な価格です。補充には高額な費用がかからないため、定期的に冷却剤を交換し、メンテナンス作業のためにシステムから液体を安全に放出できます。
- 高い熱性能-水は最大密度で熱容量が増加します。したがって、1リットルの液体は加熱装置を介して20 kcalの熱エネルギーを伝達します。この指標によると、水に匹敵するものはありません。
- 最大限の安全性-水は環境にも人間にもわずかな害を及ぼしません。
冷却水と短所があります：
- 凍結-定期的な熱の流入がない臨界負温度では、水はすぐに結晶形に変わり、加熱システムの変形を引き起こす可能性があります。
- 腐食性-水は強力な酸化剤であるため、一部の鉄および非鉄金属で作られた機器には危険です。
- 攻撃的な組成-未処理の水には、多くの塩、鉄、硫化水素、および堆積物や詰まり加熱装置が重なっているその他の化合物が含まれています。
クーラントベース
最新のシステムでは、クーラントの役割は、水または不凍液（特殊な耐霜性液体）によって果たされます。それらは特定の基準に従って選択されます。
- クーラントは暖房設備に無害でなければなりません。
- 漏れや修理中に住民に害を及ぼさない安全な不凍液を選択してください。
- 長期間の使用;
- 高い熱容量。
このビデオでは、暖房システムが凍結しないことの危険性について考察します。
3id="use-water">水を使う
水の流動性と高い熱容量により、民家を暖房するための理想的な熱媒体になります。クローズドタイプのシステムでは、蛇口から直接液体を注ぐことができます。その組成に含まれる塩やアルカリは、機器のパイプに沈殿する可能性がありますが、これは1回だけ発生します。水は数年間パイプを循環し、新しい液体が注がれることはめったにありません。
家にオープンヒーティングシステムが設置されている場合、水質の要件が高まります。このような機器の水は常に蒸発するため、補充する必要があります。したがって、パイプ上の堆積物の量は絶えず増加しています。鉄含有量の高い液体は、オープン機器にとって特に危険です。このようなシステムでは、精製水、ろ過水、または蒸留水が使用されます。
暖房用不凍液
水の代わりに、多価アルコールをベースにした不凍液が使用されます。メーカーは、その組成に新しい物質を含めようとしています。現在、3種類の不凍液が知られています。
- プロピレングリコールに基づく;
- エチレングリコールを使用;
- グリセリンを含む。
エチレングリコール液体は非常に有毒です。皮膚との接触や蒸発によっても中毒になる可能性があります。そのような不凍液は、その低コストのために最も頻繁に購入されます。流動性が高く、泡立ちが可能で、化学的に非常に活性があります。液体が漏れる可能性がある場合、エチレングリコールの有毒な蒸気が部屋全体に急速に広がるため、プロピレングリコールを使用したより高価な不凍液を購入することをお勧めします。
グリコール液は人の健康に害を及ぼすことはありませんが、温度が高すぎると流動性が低下します。温度が70度に達すると、プロピレングリコールが凍結する可能性があります。このような不凍液は化学的に中性であり、実際には他の物質と相互作用しません。
グリセリン不凍液は毒性がありませんが、過熱に対する反応が悪く、機器部品に堆積物を残す可能性があります。しかし、グリセリンの含有量のため、クーラントは凍結しません。この液体の主な特徴は、プロピレンとエチレンの不凍液の平均です。費用も平均的です。
使用説明書
システムが以前に水上で稼働していた場合、不凍液への切り替えは簡単ではありません。理論的には、ボイラー付きのラジエーターを空にして耐寒性の冷却剤で満たすことができますが、実際には次のことが起こります。
- 熱容量が低いため、バッテリーの戻りと暖房室の効率が低下します。
- 粘度が原因で、ポンプの負荷が増加し、冷却液の流れが低下し、ラジエーターに到達する熱が少なくなります。
- 不凍液は水よりも膨張するため、古いタンクの容量は十分ではなく、ネットワーク内の圧力が上昇します。
- 状況を改善するには、ボイラーの温度を上げる必要があります。これは、過剰な燃料消費と圧力の上昇につながります。
漏れているジョイントは再梱包する必要があり、乾燥した亜麻でスレッドをシールするか、シーラントでスレッドをシールします
化学クーラントで加熱が正常に機能するためには、事前に計算するか、新しい要件に従って既存のシステムをやり直す必要があります。
- 膨張タンクの容量は、液体の総量の15％の割合で選択されます（水では10％でした）。
- ポンプの性能は10％高く、発生圧力は50％と想定しています。例を挙げて説明しましょう。使用圧力が0.4バール（水柱4メートル）のユニットがあった場合は、不凍液用に0.6バールのポンプを使用します。
- ボイラーを最適なモードで動作させ、冷却液の温度を上げないようにするには、各バッテリーに1〜3（電力に応じて）セクションを追加することをお勧めします。
- すべてのジョイントに乾燥亜麻を詰めるか、高品質のペースト（LOCTITE、ABRO、Germesilなどのシーラント）を使用します。
- シャットオフバルブとコントロールバルブを購入するときは、ゴム製シールのグリコール混合物に対する耐性について販売者に相談してください。
- パイプと加熱装置に水を満たして、システムを再度加圧します。
- ボイラーユニットを負の温度で始動する場合は、最小電力を設定してください。冷たい不凍液はゆっくりと温める必要があります。
耐霜性の液体を汲み上げる前に、水を満たし、作業パイプラインを25％超える圧力でパイプラインをテストします。
濃縮されたクーラントは、水、理想的には留出物で希釈する必要があります。耐凍害性の過度のマージンを目指しないでください-追加する水が多いほど、加熱がうまく機能します。クーラントの準備に関する推奨事項：
- 発熱体、電気およびガスの二重回路熱発生器の下で、マイナス20度で混合物を準備します。より濃縮された溶液は、ヒーターとの接触により泡立つ可能性があり、発熱体の表面に煤が発生します。
- その他の場合は、下の表に従って凝固点降下のために成分を混合します。比率は、クーラント100リットルあたりで示されています。
- 留出物がない場合は、最初に実験を行います-濃縮物を瓶の中で普通の水で希釈します。抑制剤と添加剤の分解生成物である白いフレークの沈殿物が見られる場合、この水は使用できません。
- 2つの異なるメーカーの不凍液を混合する前に、同様のチェックが行われます。エチレングリコールをプロピレンで希釈することは容認できません。
- 注ぐ直前にクーラントを準備します。
濃縮液と水の比率は100リットルあたりです。 150リットルの量の材料の量を見つけるには、1.5の係数で与えられた数値を掛けます
パイプおよび暖房用ラジエーター内の非凍結物質の最大耐用年数は5年です。指定された期間の終わりに、液体が排出され、システムが2回フラッシュされ、新しい不凍液が充填されます。
さまざまな暖房システムのコストの比較
多くの場合、特定の暖房システムの選択は、機器の初期費用とその後の設置に基づいています。この指標に基づいて、次のデータを取得します。
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電気。 20,000ルーブルまでの初期投資。
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固形燃料。機器の購入には、15,000から25,000ルーブルが必要になります。
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石油ボイラー。インストールには4万から5万の費用がかかります。
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ガス暖房 独自のストレージを備えています。価格は10万から12万ルーブルです。
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集中型ガスパイプライン。通信と接続のコストが高いため、コストは30万ルーブルを超えます。
暖房の問題を解決する
給湯器の動作原理は複雑ではありません。この設計は、単一のシステムで閉じられた加熱装置、パイプ、および加熱装置で構成されています。
暖房ボイラーは、水または不凍液として使用される冷却剤の必要な温度を作成します。加熱された冷却液はパイプラインを通ってラジエーターに移動します。ラジエーターは加熱された部屋に設置されています。後者は受け取った熱を部屋の雰囲気に移し、それによって部屋を暖めます。熱を放出した冷却液は、パイプを通って移動し、ボイラーに戻り、そこで再び加熱されます。その後、サイクルが繰り返されます。
クーラントの移動方法に応じて、加熱システムは自然循環または強制循環にすることができます。
クーラント循環システム
自然循環
加熱システムの動作は、加熱された液体と冷たい液体の密度の違いに基づいています。加熱されたクーラントは質量が小さいため、パイプ内を移動するときに上昇します。移動すると温度が下がり、物質の密度が下がるため、ボイラーに戻るときに下がる傾向があります。
この場合の暖房システムの動作は電気に依存しないため、完全に自律的になります。さらに、そのような加熱の設計は大幅に簡素化されます。
このような加熱システムの欠点は、パイプラインの長さが長いことと、大口径のパイプを使用する必要があることです。この状況は、構造のコストを増加させます。
さらに、この場合、パイプスロープの作成が必要であり、最新の加熱装置を使用する可能性はありません。
強制循環
クーラントを強制的に循環させるカントリーハウスで暖房システムを作成する場合、圧力を生成するポンプが回路に含まれます。また、同様の設計により、システム内の余分な液体を除去するために必要な膨張タンクの設置が可能になります。タンクのデザインは開いていても閉じていてもかまいません。蒸発損失が除外されるため、2番目のオプションの使用が推奨されます。熱媒体が非凍結溶液である場合、タンクは必然的に閉じた設計でなければなりません。圧力を制御するために圧力計が取り付けられています。
このような加熱設計を使用する場合、より少ない量の冷却剤を使用し、パイプラインの長さを短くし、パイプの直径を小さくすることが可能になる。温度は各ヒーターで個別に調整できます。
循環ポンプには電気接続が必要です。そうしないと、システムは機能しません。
