基於乙二醇和丙二醇的防凍劑
加熱防凍液中最常用的兩種物質是乙二醇和丙二醇。第一個是乙二醇，由於其成本低，已經廣泛使用。只有它對用作密封件的材料具有腐蝕性，並且與帶有鋅內塗層的管道和熱交換器不兼容。而這只是其功能的一部分。
乙二醇為有毒物質，屬於第三類危險品。最好在封閉式供暖系統中使用它，不推薦用於住宅建築。出於同樣的原因，乙二醇與雙迴路加熱鍋爐一起使用是不允許的。含有有毒物質的冷卻劑有可能通過熱交換器進入 DHW 迴路。
鍋爐和熱交換器的製造商經常斷然禁止或強烈反對使用防凍劑，敦促使用清潔水。他們這樣做是因為他們無法預測最終將使用哪種成分，因此，在選擇或開發設備時要考慮到冷卻劑的物理化學特性。密封件和熱交換器的材料選擇以使用蒸餾水為導向，而不是假設使用其他液體。越有攻擊性。
然而，防凍劑已經上市很長時間了，一些製造商建議使用或至少不阻止它。丙二醇出現的時間比乙二醇晚，除成本外，立即在很多方面證明了它的優越性。丙二醇是一種用於食品工業的環保物質。它對材料無腐蝕性，並具有製造不結冰液體的良好品質。
用冷卻劑填充系統的方法
通常，填充問題僅出現在封閉系統的情況下，因為通過膨脹罐填充開放迴路沒有問題。只需將冷卻劑倒入其中，在重力作用下，它會散佈在所有輪廓上
重要的是所有通風口都打開。
有幾種方法可以用冷卻劑填充封閉的加熱系統：通過重力、使用潛水泵或使用特殊的壓力測試設備。讓我們仔細看看每種方法。
靠重力。這種為加熱系統泵送冷卻劑的方法雖然不需要設備，但需要很多時間。擠出空氣需要很長時間，才能獲得所需的壓力。順便說一句，它是用汽車泵打氣的。所以還是需要裝備的。
我們需要找到最高點。通常，這是排氣口之一（必須拆除）。加註時，打開閥門排出冷卻液（最低點）。當水流過它時，系統已滿：
- 當系統充滿時（水從排水水龍頭流出），取一根約 1.5 米長的橡膠軟管並將其連接到系統入口。
- 選擇入口，使壓力表可見。此時安裝止回閥和球閥。
- 連接一個易於拆卸的適配器，用於將汽車泵連接到軟管的自由端。
- 卸下適配器後，將冷卻液倒入軟管（保持原樣）。
- 填充軟管後，使用適配器連接泵，打開球閥，用泵將流體泵入系統。你必須小心不要讓空氣進入。
- 當軟管中幾乎所有的水都被泵入時，閥門關閉並重複操作。
- 在小型系統上，要獲得 1.5 bar，您必須重複 5-7 次，而對於大型系統，您將需要更長的時間。
使用這種方法，您可以連接供水軟管，您可以將準備好的水倒入桶中，將其提升到入口點以上，然後將其倒入系統中。防凍劑也被倒入，但在使用乙二醇時，您需要呼吸器、防護橡膠手套和衣服。如果一種物質沾到織物或其他材料上，它也會變得有毒，必須予以銷毀。
帶潛水泵。為了產生工作壓力，可以使用低功率潛水泵泵送加熱系統的冷卻劑：
- 泵必須通過球閥和止回閥連接到最低點（不是系統排水點），系統排水點必須安裝球閥。
- 將冷卻液倒入容器中，降低泵，打開它。在運行過程中，不斷添加冷卻液——泵不應驅動空氣。
- 在此過程中，監測壓力計。一旦它的箭頭從零移動，系統就滿了。到目前為止，散熱器上的手動通風口可以打開 - 空氣會通過它們逸出。一旦系統滿了，就必須關閉它們。
- 接下來，您需要增加壓力，繼續用泵為加熱系統泵送冷卻劑。當達到要求的標記時，停止泵，關閉球閥
- 打開所有通風口（在散熱器上也是如此）。空氣逸出，壓力下降。
- 再次打開泵，泵入少許冷卻液，直至壓力達到設計值。再次釋放空氣。
- 所以重複，直到他們的通風口停止空氣出來。
然後您可以啟動循環泵，再次排氣。如果同時壓力保持在正常範圍內，則泵送加熱系統的冷卻劑。你可以讓它發揮作用。
壓力泵。系統的填充方式與上述情況相同。在這種情況下，使用特殊的泵。它通常是手動的，帶有一個容器，用於加熱系統的冷卻劑倒入其中。從這個容器中，液體通過軟管泵入系統。
填充系統時，槓桿或多或少容易移動，當壓力升高時，它已經更難工作了。泵和系統上都有一個壓力表。您可以關注更方便的地方。
此外，順序與上述相同：泵送至所需壓力，排出空氣，再次重複。所以直到系統中沒有空氣。之後 - 您還需要啟動循環泵約五分鐘，排出空氣。還要重複幾次。
熱泵
私人住宅最通用的替代供暖方式是安裝熱泵。它們根據眾所周知的冰箱原理工作，從較冷的物體中吸收熱量並將其散發到加熱系統中。
它由看似複雜的三個設備組成：蒸發器、熱交換器和壓縮機。熱泵的實施有很多選擇，但最受歡迎的是：
- 空對空
- 空氣變水
- 水水
- 地下水
空對空
最便宜的實施方案是空對空。實際上，它類似於經典的分體式系統，但是，電力僅用於將街道的熱量泵入房屋，而不用於加熱氣團。這有助於節省資金，同時全年完美地為房子供暖。
系統的效率非常高。對於 1 kW 的電力，您可以獲得高達 6-7 kW 的熱量。現代逆變器即使在 -25 度及以下的溫度下也能正常工作。
空氣變水
“空氣對水”是熱泵最常見的實現方式之一，其中安裝在開放區域的大面積盤管起到熱交換器的作用。此外，它可以被風扇吹動，迫使裡面的水冷卻。
這種裝置的特點是成本更加民主和安裝簡單。但它們只能在 +7 到 +15 度的溫度下高效工作。當標準下降到負值時，效率就會下降。
地下水
熱泵最通用的實施方式是地面到水。它不取決於氣候帶，因為到處都有一層全年不結冰的土壤。
在該方案中，管道浸入地下，直至全年溫度保持在 7-10 度的深度。收集器可以垂直和水平放置。在第一種情況下，必須鑽幾個非常深的井，在第二種情況下，將在一定深度鋪設線圈。
缺點很明顯：安裝工作複雜，需要大量資金投入。在決定採取這樣的步驟之前，您應該計算經濟利益。在冬季短暫溫暖的地區，值得考慮為私人住宅供暖的其他選擇。另一個限制是需要大的空閒區域——最多幾十平方米。米。
水水
水對水熱泵的實施實際上與以前的熱泵沒有什麼不同，但是，集水管鋪設在全年不結冰的地下水中，或者在附近的水庫中。由於以下優點，它更便宜：
- 最大鑽井深度 - 15 m
- 您可以使用 1-2 個潛水泵
生物燃料鍋爐
如果沒有意願和機會裝備由地下管道和屋頂太陽能模塊組成的複雜系統，您可以用使用生物燃料的模型替換經典鍋爐。他們需要：
- 沼氣
- 秸稈顆粒
- 泥炭顆粒
- 木屑等
建議將此類安裝與之前考慮的替代來源一起安裝。在其中一個加熱器不工作的情況下，可以使用第二個。
主要優勢
在決定替代熱能源的安裝和後續運行時，有必要回答這個問題：它們能多快得到回報？毫無疑問，所考慮的系統具有優勢，其中：
- 產生的能源成本低於使用傳統能源時的成本
- 高效率
但是，應該意識到初始材料成本很高，可能達到數万美元。此類裝置的安裝不能稱為簡單，因此，工作完全委託給能夠為結果提供保證的專業團隊。
加起來
需求正在為私人住宅獲取替代供暖，在傳統熱能價格上漲的背景下，這種供暖變得更加有利可圖。但是，在開始重新裝備當前的供暖系統之前，有必要通過考慮每個建議的選項來計算所有內容。
也不建議放棄傳統的鍋爐。必須留下它，在某些情況下，當替代供暖無法發揮其功能時，它仍然可以溫暖您的家而不是凍結。
防凍液作為冷卻劑
加熱系統高效運行的更高特性具有防凍劑等類型的冷卻劑。通過將防凍劑倒入供暖系統迴路中，可以將寒冷季節供暖系統凍結的風險降至最低。防凍劑的設計溫度低於水，它們無法改變其物理狀態。防凍劑具有許多優點，因為它不會導致水垢沉積，也不會導致加熱系統元件內部的腐蝕磨損。
即使防凍液在極低的溫度下凝固，也不會像水一樣膨脹，不會對供暖系統部件造成任何損壞。在凍結的情況下，防凍劑會變成凝膠狀組合物，並且體積將保持不變。如果在冷凍後，加熱系統中的冷卻劑溫度升高，它會從凝膠狀狀態變成液體，這不會對加熱迴路造成任何負面影響。
許多製造商在防凍劑中添加了各種添加劑，可以延長加熱系統的使用壽命。
這種添加劑有助於去除加熱系統元件上的各種沉積物和水垢，並消除腐蝕區域。在選擇防凍液時，您需要記住，這種冷卻液不是通用的。它所含的添加劑僅適用於某些材料。
現有的供暖系統用冷卻劑——防凍劑可根據其冰點分為兩類。有些設計用於高達 -6 度的溫度，而另一些則高達 -35 度。
各類防凍液的性能
防凍劑等冷卻劑的成分設計為可運行整整 5 年，或 10 個采暖季節。加熱系統中冷卻劑的計算必須準確。
防凍液也有它的缺點：
- 防凍液的熱容量比水低15%，這意味著它們放熱更慢；
- 它們具有相當高的粘度，這意味著需要在系統中安裝足夠強大的循環泵。
- 加熱時，防凍劑的體積增加大於水，這意味著加熱系統必須包括一個封閉式膨脹水箱，並且散熱器的容量必須大於用於組織以水為冷卻劑的加熱系統的容量。
- 加熱系統中冷卻液的速度——即防凍液的流動性，比水的流動性高 50%，這意味著加熱系統的所有連接器必須非常小心地密封。
- 含有乙二醇的防凍液對人體有毒，因此只能用於單迴路鍋爐。
如果在加熱系統中使用這種類型的冷卻劑作為防凍劑，必須考慮某些條件：
- 該系統必須輔以具有強大參數的循環泵。如果供暖系統和供暖迴路中的冷卻液循環較長，則循環泵必須安裝在室外。
- 膨脹水箱的容積必須至少是用於水等冷卻劑的水箱的兩倍。
- 在供暖系統中需要安裝容積式散熱器和大口徑管道。
- 不要使用自動通風口。對於以防凍劑為冷卻劑的加熱系統，只能使用手動水龍頭。更流行的手動起重機是 Mayevsky 起重機。
- 如果防凍劑被稀釋，那麼只能用蒸餾水。融化、雨水或井水不會以任何方式起作用。
- 在用冷卻劑 - 防凍劑填充加熱系統之前，必須用水徹底沖洗，不要忘記鍋爐。防凍劑製造商建議至少每三年更換一次供暖系統中的防凍劑。
- 如果鍋爐是冷的，那麼不建議立即為加熱系統的冷卻劑溫度設定高標準。它應該逐漸上升，冷卻液需要一些時間來加熱。
如果在冬季長時間關閉使用防凍液運行的雙迴路鍋爐，則需要將熱水供應迴路中的水排出。如果結冰，水會膨脹並損壞管道或加熱系統的其他部件。
將臥式熱交換器浸入水庫中
這種方法需要家庭的特殊位置 - 距離水庫約 100 m，水庫有足夠的深度。此外，指示的水庫不應凍結到系統外部輪廓所在的最底部。而為此，水庫的面積不能小於200平方米。米。
這種放置熱交換器的選擇被認為是最便宜的，但這種房屋所有權安排仍然不常見。此外，如果水庫屬於公共設施，可能會出現困難。
這種方法的明顯優勢是沒有強制性的勞動密集型土方工程，儘管您仍然需要修補收集器的水下位置。您還需要特別許可才能進行此類工作。
然而，使用水能的地熱發電廠仍然是最經濟的。
水冷的優缺點
水是最常見的冷卻劑選擇，其受歡迎程度可通過以下優點來解釋：
- 便宜 - 在經濟上，水對每個人來說都是負擔得起的：您可以定期更換冷卻液並安全地從系統中釋放液體以進行維護工作，因為重新加註不會產生高昂的成本。
- 高熱性能 - 水在最大密度下具有增加的熱容量。因此，1 升液體通過加熱裝置傳遞 20 kcal 的熱能——根據這個指標，水是不等的。
- 最大的安全性——水不會對環境或人類造成絲毫傷害。
有冷卻水和缺點：
- 凍結 - 在沒有定期熱量流入的臨界負溫度下，水會迅速變成結晶形式，這會導致加熱系統變形。
- 腐蝕性 - 水是一種強氧化劑，因此對於由某些黑色金屬和有色金屬製成的設備是危險的。
- 腐蝕性成分 - 未經處理的水含有大量鹽、鐵、硫化氫和其他化合物，這些化合物與沈積物分層並堵塞加熱設備。
冷卻液底座
在現代系統中，冷卻劑的作用由水或防凍劑（特殊的防凍液）發揮作用。它們是根據某些標準選擇的：
- 冷卻劑必須對加熱設備無害；
- 選擇在洩漏或維修期間不會傷害居民的安全防凍劑；
- 長期使用；
- 高熱容量。
在本視頻中，我們將考慮供暖系統不結冰的危險：
3 id="use-water">用水
水的流動性和高熱容量使其成為加熱私人住宅的理想熱載體。在封閉式系統中，您可以直接從水龍頭中倒出液體。其成分中的鹽和鹼可以沉澱在設備的管道中，但這只會發生一次。水通過管道循環數年，很少注入新液體。
如果在房屋中安裝開放式供暖系統，則對水質的要求會增加。此類設備中的水不斷蒸發，因此需要補充。因此，管道上的沉積物量不斷增加。含鐵量高的液體對開放式設備尤其危險。對於此類系統，使用純化水、過濾水或蒸餾水。
供暖防凍液
使用基於多元醇的防凍劑代替水。製造商正試圖在其成分中加入新物質。現在已知三種類型的防凍液：
- 基於丙二醇；
- 與乙二醇；
- 含甘油。
乙二醇液體毒性很大：即使接觸皮膚或蒸發也會中毒。這種防凍劑最常購買，因為它成本低。它具有增加的流動性，能夠起泡並且化學活性非常高。當有液體洩漏的可能時，乙二醇的有毒蒸氣會迅速蔓延到整個房間，因此最好購買更昂貴的丙二醇防凍液。
乙二醇液體不會對人體健康構成威脅，但溫度過高時，其流動性會減慢。如果溫度達到七十度，丙二醇就會結冰。這種防凍劑是化學中性的，實際上不與其他物質相互作用。
甘油防凍劑無毒，但對過熱反應很差，並且會在設備部件上留下沉積物。但由於甘油的含量，冷卻液不會結冰。這種流體的主要特性是丙烯和乙烯防凍液的平均值。費用也是平均的。
使用說明
如果您的系統以前在水上運行，那麼切換到防凍劑並不容易。理論上，帶鍋爐的散熱器可以排空並填充耐寒冷卻劑，但實際上會發生以下情況：
- 由於較低的熱容量，電池的回收率和加熱室的效率會降低；
- 由於粘度，泵上的負載會增加，冷卻液流量會下降，散熱器的熱量會減少；
- 防凍液比水膨脹，所以舊水箱容量不夠，管網壓力升高；
- 為了改善這種情況，您將不得不提高鍋爐的溫度，這將導致燃料消耗過多和壓力增加。
洩漏的接頭必須重新包裝，用乾亞麻或密封劑密封螺紋
為了使加熱在化學冷卻劑上正常工作，有必要根據新要求提前計算或重做現有系統：
- 膨脹罐的容量選擇為液體總體積的15%（水為10%）；
- 假設泵的性能提高 10%，假設產生的壓力為 50%。舉例說明：如果以前有一個工作壓力為0.4 Bar（4米水柱）的機組，那麼就拿一個0.6 Bar的泵做防凍液。
- 為了使鍋爐在最佳模式下運行並且不提高冷卻液的溫度，建議為每個電池添加 1-3 個（取決於功率）部分。
- 用乾亞麻包裹所有接縫或使用高品質的糊劑 - 密封劑，如 LOCTITE、ABRO 或 Germesil。
- 購買截止閥和控制閥時，請向賣家諮詢橡膠密封件對乙二醇混合物的耐受性。
- 通過向管道和加熱設備註水再次對系統加壓。
- 在負溫啟動鍋爐機組時，設置最小功率。冷的防凍液必須緩慢加熱。
泵送防凍液前先註水，試管壓力超過工作管25%
濃縮的冷卻劑必須用水稀釋，最好用餾出物稀釋。不要以過度的抗凍性為目標 - 添加的水越多，加熱效果就越好。冷卻液製備建議：
- 在加熱元件、電動和燃氣雙迴路熱發生器下，在 -20 度下製備混合物。濃度更高的溶液可能會因與加熱器接觸而起泡，煙灰會出現在加熱元件的表面上。
- 在其他情況下，根據下表混合凝固點組分。比例以每 100 升冷卻液表示。
- 在沒有餾出物的情況下，首先進行實驗 - 用普通水稀釋罐中的濃縮物。如果您看到白色薄片沉澱 - 抑製劑和添加劑的分解產物，則不能使用這種水。
- 在混合來自兩個不同製造商的防凍劑之前進行類似的檢查。用丙烯稀釋乙二醇是不可接受的。
- 在澆注前立即準備冷卻液。
濃縮液和水的比例為每 100 升。要找出 150 升體積的配料量，請將給出的數字乘以 1.5 倍
管道和暖氣片中任何非冷凍物質的最長使用壽命為 5 年。在規定的時間結束時，液體被排出，系統被沖洗兩次並充滿新鮮的防凍劑。
不同供暖系統成本比較
通常，特定加熱系統的選擇基於設備的啟動成本及其後續安裝。基於該指標，我們得到以下數據：
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電.初始投資高達20,000盧布。
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固體燃料.購買設備將需要 15 到 25 千盧布。
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燃油鍋爐.安裝將花費40-50千。
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燃氣加熱 自帶存儲。價格為100-12萬盧布。
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集中式燃氣管道.由於通訊和連接成本高昂，成本超過30萬盧布。
解決供暖問題
水加熱的操作原理並不復雜。該設計由加熱裝置、管道和加熱裝置組成，它們被封閉在一個單一的系統中。
加熱鍋爐產生所需溫度的冷卻劑，用作水或防凍劑。加熱後的冷卻劑通過管道流向安裝在加熱室內的散熱器。後者將接收到的熱量轉移到房間的大氣中，從而使房間變暖。散發熱量的冷卻劑通過管道返回鍋爐，再次被加熱。然後循環重複。
根據移動冷卻劑的方法，加熱系統可以採用自然循環或強制循環。
冷卻液循環系統
自然循環
加熱系統的運行基於加熱和冷卻液體的密度差異。加熱的冷卻劑質量較小，因此在通過管道時會向上移動。移動時，溫度降低，物質密度降低，因此返回鍋爐時趨於下降。
在這種情況下，供暖系統的運行不依賴於電力，這使其完全自主。此外，這種加熱的設計也大大簡化。
這種加熱系統的缺點是管道很長，以及需要使用大直徑的管道。這種情況增加了結構的成本。
此外，在這種情況下，需要創建管道坡度，並且不可能使用現代加熱設備。
強制循環
在鄉間別墅中創建強制循環冷卻劑的供暖系統時，迴路中包含一個產生壓力的泵。此外，類似的設計還提供了一個膨脹罐的安裝，這是去除系統中多餘的流體所必需的。水箱的設計可以是開放式或封閉式的。最好使用第二種選擇，因為蒸發損失被排除在外。如果熱載體是非冷凍溶液，則罐必須具有封閉設計。安裝了一個壓力計來控制壓力。
在使用這種加熱設計的情況下，可以使用更少量的冷卻劑，減少管道的長度並減小管道的直徑。每個加熱器的溫度可以單獨調節。
循環泵需要電氣連接。否則，系統將無法工作。
