Hoe moet de warmtedrager voor verwarmingssystemen zijn: parameters van de vloeistof voor radiatoren

Ondanks de promotie van alternatieve verwarmingsmethoden, wordt in de overgrote meerderheid van de gevallen het vloeistofverwarmingscircuit als primaire warmtebron gebruikt. Vanwege de zuinigheid en efficiëntie is het optimaal in omstandigheden die kenmerkend zijn voor de lange winters op onze breedtegraden.

Het nadeel is dat water kan bevriezen. Daarom wordt naast water ook een antivries-warmtedrager voor verwarmingssystemen gebruikt, die water vervangt. In dit artikel maakt u kennis met de belangrijkste varianten en worden hun aanzienlijke voordelen en belangrijkste nadelen bekeken.

Ook wordt er een algoritme gegeven voor het berekenen van het benodigde volume warmtedrager voor een specifiek systeem en aanbevelingen voor het kiezen van het type vloeistof voor verwarmingscircuits.

Lijst van vereisten voor de warmtedrager

De belangrijkste taak van de vloeistof in de leidingen is het transporteren van thermische energie van de ketel naar de radiatoren.

Om het verwarmingssysteem veilig en energie-efficiënt te maken, moet de warmtedrager aan een aantal belangrijke vereisten voldoen, waaronder:

• bescherming van leidingen tegen corrosie;
• chemische inertheid ten opzichte van de in de leiding geïnstalleerde afdichtingen;
• een voor de leidingen geschikt bereik van werktemperaturen (van bevriezing tot koken) op basis van de operationele parameters;
• hoge warmtecapaciteit om zoveel mogelijk warmte op te slaan;
• minimale neiging tot kalkaanslag;
• volledige veiligheid: geen uitstoot van giftige dampen en maximale explosie- en brandveiligheid;
• stabiele chemische samenstelling – de vloeistof mag niet ontleden en haar fysische eigenschappen veranderen onder invloed van hoge temperaturen.

En nu de belangrijkste vraag: welke antivries voor moderne verwarmingssystemen voldoet aan alle vereisten?

Het antwoord kan teleurstellend zijn, maar tegenwoordig bestaat een dergelijke vloeistof niet in de natuur. Zo'n ideale chemische samenstelling is nog niet gecreëerd. Daarom is de kwestie van het kiezen van de optimale variant een zeer urgente taak voor vandaag.

Wanneer moet u antivries toepassen?

Voordat u alternatieve vloeistoffen overweegt, moet u water niet buiten beschouwing laten. Als de verwarming wordt geïnstalleerd in een huis waar de bewoners permanent wonen, dan is water een van de veiligste en meest betrouwbare opties.

Als warmtedrager heeft het optimale parameters voor circulatie door de circuits van verwarmingssystemen.

Echter, op het hoogtepunt van de wintervorst kan de geringste kristallisatie van water een ernstig ongeval veroorzaken met vernieling van de leidingen en onderdelen van de verwarmingsapparatuur.

Als het gaat om een buitenhuis dat af en toe wordt bezocht, of wanneer het gezin in het weekend zijn woning vaak verlaat en de verwarming onbeheerd achterlaat, dan moet de gebruikte warmtedrager bestand zijn tegen voor de regio karakteristieke lage temperaturen.

Voor het gebruik van chemische samenstellingen als warmtedrager moeten de verwarmingscircuits worden voorbereid. Het systeem moet volledig luchtdicht zijn, omdat de vloeistof in verschillende mate giftig en brandgevaarlijk is.

In verwarmingscircuits mogen antivriesmiddelen “in zuivere vorm” niet worden gebruikt. Omdat onverdunde antivriesmiddelen agressief zijn en corrosie kunnen bevorderen, worden ze met water verdund.

De eigenaar moet er rekening mee houden dat de antivriesvloeistof periodiek moet worden vervangen, wat extra kosten met zich meebrengt.

Sommige modellen van ketelinstallaties hebben specifieke aanbevelingen voor het gebruik van een warmtedrager van een bepaald merk. Als u een vloeistof met een andere samenstelling gebruikt, kunt u de garantie op de ketel verliezen.

Overzicht van veelgevraagde warmtedragers

Om uzelf te beschermen, gaan we dieper in op elk type warmtedrager.

Optie #1 – water met toevoegingen

In 70% van de moderne systemen wordt water gebruikt, inclusief de gemodificeerde samenstellingen met toevoegingen.

Waardoor wordt deze populariteit verklaard:

• volledige onschadelijkheid – een lek kan alleen huishoudelijke problemen veroorzaken;
• hoogste warmtecapaciteit – ongeveer 1 cal/g*°C (elke liter water kan meer warmte overdragen dan enige andere vloeistof);
• goedkoopheid en beschikbaarheid – water heeft een minimale kostprijs vergeleken met antivriessamenstellingen. Op elk moment kan het watersysteem worden bijgevuld zonder aanzienlijke kosten van tijd, moeite en geld.

Het is echter niet wenselijk om het water in het verwarmingscircuit te vervangen zonder een goede reden. Bij verhitting raakt het water bevrijd van zouten en zuurstof.

Water dat meerdere keren in de ketel heeft gekookt, heeft niet langer dezelfde samenstelling en hoeveelheid zouten als bij het vullen van het systeem. In tegenstelling tot een nieuwe portie is het vrijwel vrij van opgeloste zuurstof.

Men moet niet vaak het water in de verwarmingscircuits vervangen om te voorkomen dat er ketelsteen ontstaat op de buiswanden en het binnenoppervlak van de fittingen.

De andere kant van de medaille is het volgende:

• Relatief hoog vriespunt, daarom mag een waterverwarmingssysteem niet onbeheerd worden achtergelaten (anders kan bij bevriezing en uitzetting het water leidingen en radiatoren doen barsten);
• De in het water aanwezige zouten kunnen afzettingen op leidingen en verwarmingselementen veroorzaken, wat de warmteafgifte en het totale rendement van het systeem vermindert;
• Water is een oxidator en de daarin opgeloste zuurstof kan corrosie van metalen verwarmingselementen, waaronder radiatoren, veroorzaken.

Aan de vriestemperatuur is niets te doen, maar de andere negatieve eigenschappen kunnen aanzienlijk worden verminderd. Om te beginnen kan de zoutconcentratie worden verlaagd door het water te ontharden. De hoeveelheid bicarbonaatzouten kan worden verminderd door het te koken.

Natriumorthofosfaat, dat in de winkel kan worden gekocht, maakt het mogelijk het water te ontharden. Hierbij moet u letten op de juiste dosering, aangezien een teveel aan reagentia de thermische eigenschappen van het water negatief kan beïnvloeden.

Om verwarring met doseringen te voorkomen, kan gedestilleerd water worden gebruikt, maar dat is een stuk duurder. U hoeft zich nu geen zorgen meer te maken dat de radiatoren verstopt raken met ketelsteen. Om te sjoemelen en te besparen, kan smelt- of regenwater worden gebruikt.

Het is reeds op natuurlijke wijze gedistilleerd. Maar de zuiverheid kan slechts gedeeltelijk zijn. Het kan zich hebben volgezogen met atmosferische vervuilingen, maar het zal in ieder geval veel zachter zijn dan water uit putten, bronnen of de kraan.

Om de technische staat van leidingen, fittingen en apparatuur te behouden, is het beter om gedistilleerd water in het verwarmingscircuit te gieten. Het is ook beter om gedistilleerd water te gieten na een noodafvoer en reparatie van het systeem.

Fabrikanten bieden gedistilleerd water aan dat verrijkt is met inhibitoradditieven. Deze verminderen de kans op corrosie aanzienlijk.

Ook worden aan dergelijk gedistilleerd water oppervlakteactieve stoffen (OAS) toegevoegd. Het gehalte ervan in het water minimaliseert de vorming van afzettingen op de binnenoppervlakken van radiatoren.

OAS zorgt ervoor dat reeds aanwezige afzettingen loslaten (met het daaropvolgende verwijderen ervan uit het systeem met behulp van een filter), en vermindert ook de chemische activiteit van het water. Als gevolg hiervan zullen alle pakkingen en afdichtingen langer meegaan.

Optie #2 – antivries (niet-bevriezend)

Zelfs gedistilleerd water met een optimale reeks additieven is niet vrij van het belangrijkste nadeel: bevriezing bij 0 graden Celsius. Speciale vloeistof voor metalen verwarmingsradiatoren heeft dit gebrek niet, en heeft bovendien een lagere kristallisatietemperatuur.

Lage temperatuur werkt anders op antivries dan op water. Zelfs bij overschrijding van de minimale werkwaarden kristalliseert de vloeistof niet en zet deze niet uit, maar verandert het in een gelachtige substantie. Daarom zijn leidingen en radiatoren beschermd tegen vervormingen en beschadigingen.

Bij stijging van de temperatuur wordt de consistentie van de verdikte antivries vloeibaarder, nemen de vloei-eigenschappen toe, hoewel deze in normale toestand 15% lager zijn dan die van de traditionele tegenstander – water.

De warmtedrager wordt geleverd in twee modificeerbare varianten: 1 – met een vriestemperatuur in onverdunde toestand van -65° en de tweede variant -30°

Geconcentreerde niet-bevriezende samenstelling kan worden verdund volgens de instructies van de fabrikant, rekening houdend met de lokale klimatologische omstandigheden. Om een vloeistof met een vriespunt van -30° te verkrijgen, verdunt u voor de helft met water; voor -20° wordt een deel antivries gemengd met twee delen water.

De meeste samenstellingen zijn bestand tot -65 graden. In de meeste gebieden in het noorden en de middenzone daalt de temperatuur zelden onder -35, daarom wordt antivries vaak verdund met gedistilleerd water, waardoor de drempel wordt verlaagd tot -40.

Fabrikanten van hoogwaardige oplossingen maken de samenstelling zo stabiel mogelijk, zodat deze tot 5 jaar meegaat. Daarna is volledige vervanging nodig.

Om deze eigenschappen te bereiken, moesten sommige voordelen van water worden opgeofferd:

• de warmteafgifte van antivries is 15% lager, soms kan dit de noodzaak met zich meebrengen om extra radiatoren of secties te installeren;
• kan giftige stoffen bevatten, daarom mag antivries niet worden gebruikt in 2-circuitssystemen waar de vloeistof in het warmwatercircuit kan terechtkomen;
• hoge vloeibaarheid in vergelijking met water, waardoor specifieke afdichtingen moeten worden gebruikt die lekkages kunnen voorkomen;
• verhoogde viscositeit, die een krachtigere pomp vereist – aanbevelingen voor het kiezen van de pomp en een overzicht van de top tien beste modellen hebben we hier besproken;
• een hogere uitzettingscoëfficiënt vereist de installatie van een expansievat met een grotere inhoud.

Bij gebruik van alle soorten antivries mag de verwarmingsinstallatie niet worden uitgevoerd met gegalvaniseerde buizen, omdat de antivries in contact daarmee een deel van zijn oorspronkelijke gunstige eigenschappen verliest.

Vergeet niet dat voor het vullen van het verwarmingscircuit een vloeistof moet worden gebruikt die speciaal voor verwarmingssystemen is ontwikkeld. Vloeistof voor automotoren mag hiervoor niet worden gebruikt.

Het gebruik van niet-bevriezende vloeistoffen als warmtedrager vereist aanpassingen in het verwarmingsschema. Vanwege de viscositeit van antivries draagt het de warmte langzamer over aan de verwarmingstoestellen, dus is het beter om het aantal radiatorelementen te vergroten of toestellen met een hogere warmtecapaciteit aan te schaffen.

Ook is het nodig om de wrijving in de leidingen te verminderen door de fittingen te vervangen door exemplaren die één maat groter zijn dan die in watercircuits worden gebruikt.

Moderne niet-bevriezende vloeistoffen kunnen op basis van hun samenstelling in drie hoofdcategorieën worden verdeeld:

• op basis van glycerol;
• op basis van propyleenglycol;
• op basis van ethyleenglycol.

Laten we elke afzonderlijk bekijken om de meest geschikte optie voor de bestaande apparatuur en omstandigheden te kiezen.

Optie #3 – antivries op basis van ethyleenglycol

Een van de populairste antivriesmiddelen neemt een eerlijke plaats in in de schappen van winkels dankzij de meest democratische prijs vanwege het eenvoudige productieproces.

De vloeistof bevat ongeveer 4% additieven die voorkomen dat ethyleenglycol schuimt bij hoge temperaturen. Hieronder vallen ook inhibitoren die voorkomen dat corrosie metalen oppervlakken aantast.

Vanwege de agressiviteit van ethyleenglycol wordt het middel alleen in verdunde vorm gebruikt om de binnenkant van leidingen en radiatoren te beschermen.

Ethyleenglycol is agressief voor leidingen, apparaten en verbindingen, giftig, maar heeft goede thermische eigenschappen

Het grootste nadeel van ethyleenglycol is de giftigheid. Een minimale hoeveelheid van deze stof in het menselijk lichaam kan ernstige gezondheidsproblemen veroorzaken. Daarom moet het gehele verwarmingssysteem een zeer hoge mate van afdichting hebben.

Een ander gemis bij het gebruik van ethyleenglycol is de constante temperatuurcontrole. Als de ketel de vloeistof verwarmt tot een temperatuur dicht bij het kookpunt, begint de samenstelling te ontleden met het neerslaan van vaste stoffen en het vrijkomen van zuren, wat een vernietigend effect heeft op alle verwarmingsapparatuur.

Het genoemde antivriesmiddel is alleen geschikt voor systemen waarin de temperatuur nauwkeurig kan worden gehandhaafd, maar niet alle ketelapparatuur is met een dergelijke mogelijkheid uitgerust.

Optie #4 – vloeistof op basis van propyleenglycol

Dit is een moderner antivriesmiddel dat enkele nadelen van ethyleenglycol heeft weggenomen.

Voordelen:

• niet giftig – het bevat additieven die in de voedingsmiddelenindustrie worden gebruikt;
• kan worden gebruikt in dubbelcircuitsystemen, omdat zelfs een toevallige bijmenging in het drinkwatercircuit de gezondheid van de mens niet schaadt;
• hogere thermische eigenschappen;
• gaat 10 jaar mee;
• werken in het verwarmingscircuit volgens het principe van smering, wat de hydraulische weerstand in de leidingen vermindert en het rendement van het systeem verhoogt.

Maar één nadeel kon niet worden verholpen – de incompatibiliteit met zink. Speciale additieven verliezen hun kwaliteit wanneer ze door verzinkte leidingen stromen. Een ander relatief nadeel is de twee keer zo hoge prijs.

Optie #5 – antivries op basis van glycerine

Glycerine antivries wordt gelijkgesteld aan water, als dicht bij een ideale set eigenschappen, maar wordt tegelijkertijd bekritiseerd. De meningen zijn verdeeld, dus het is zinvol om alle punten te vermelden.

Voorstanders van de glycerinesamenstelling noemen de volgende voordelen:

• milieuvriendelijke en veilige oplossing;
• breed werktemperatuurbereik – -30+100;
• zet bij bevriezing minimaal uit;
• niet agressief voor verzinkte leidingen en radiatoren;
• is goedkoper dan propyleenglycol;
• levensduur 7-10 jaar.

De optie op basis van glycerine is niet explosief en brandt niet. Een groot pluspunt is dat het vrijwel geen afdichtingen aantast.

In de samenstelling van antivries op basis van glycerine zijn synthetische additieven toegevoegd, waardoor de corrosieactiviteit van de vloeistof aanzienlijk is verminderd.

Onder degenen die tegen deze warmtedrager zijn, bestaan de volgende argumenten:

• grote massa, wat extra belasting op de leidingen veroorzaakt;
• gebrek aan kwaliteitsnormen voor glycerinemengsels;
• bij oververhitting en verdamping van water verliest het zijn eigenschappen en verandert het in een gelachtige massa met verhardingen;
• verhoogde schuimvorming;
• bij temperaturen boven 90 graden kan het beginnen te ontleden;
• lagere warmtecapaciteit in vergelijking met propyleenglycol;
• vanwege de verhoogde viscositeit draagt het bij aan snellere slijtage van de apparatuur.

Opgemerkt moet worden dat in sommige landen waar ethyleenglycol verboden is, er helemaal geen productie van glycerine warmtedragers is. Vanwege de tegenstrijdigheden bij het gebruik van glycerinevloeistof ligt de verantwoordelijkheid voor het gebruik volledig bij de eigenaar.

Antivries op basis van glycerine – een optie met veel pluspunten, maar de prijs en hoge viscositeit doen u nadenken voor aankoop

Optie #6 – warmtedrager voor een elektrodeketel

Dit type apparatuur moet apart worden vermeld, omdat elektrodeketels een speciaal type warmtedrager vereisen. De vloeistof wordt verwarmd door ionisatie onder invloed van wisselstroom.

De antivries moet een bepaalde chemische samenstelling hebben die drie voorwaarden kan garanderen: de juiste waarden van elektrische weerstand, elektrische geleidbaarheid en ionisatie.

Fabrikanten van elektrodeketels geven hun eigen strikte aanbevelingen voor het gebruik van specifieke merken warmteoverdrachtsvloeistof. Daarom moet u antivries zeer zorgvuldig kiezen, om de garantie niet te verliezen.

Elk model elektrodeketel is beperkt tot specifieke merken warmteoverdrachtsvloeistof. Bij gebruik van een ander mengsel behoudt de fabrikant zich het recht voor om de garantieverplichtingen niet na te komen.

Aanbevelingen voor het kiezen van het middel

U moet niet alleen rekening houden met de eigenschappen van warmteoverdrachtsvloeistoffen voor het verwarmingssysteem, maar ook met de configuratie van de apparatuur om de verwarming veilig en efficiënt te maken.

Als u heeft besloten antivries te gebruiken, laten we dan de omstandigheden bekijken waarin het gebruik ervan is uitgesloten:

• afwezigheid van een temperatuurregelaar in de ketel;
• bij gebruik van afdichtingen van linnen wikkeling met oliebehandeling;
• in het verwarmingscircuit worden buizen, radiatoren, afsluiters met een gegalvaniseerd oppervlak gebruikt;
  -verwarmingssysteem van het open type

Verdamping van water uit een antivriesvloeistof kan de eigenschappen veranderen en de dampen van ethyleenglycol zijn giftig.

Het naleven van de volgende regels zal de eigenaren helpen een aantal problemen te voorkomen bij onjuist gebruik van antivriesvloeistoffen:

• op de afdichtingsplaatsen moet het linnen werk worden ingesmeerd met afdichtingspasta;
• sectieradiatoren moeten worden gedemonteerd om de afdichting te vervangen door pakkingen van teflon of paroniet;
• geen automatische ontluchters gebruiken (voor het afvoeren van overtollige lucht kunt u beter Mayevski-kranen installeren voor handmatige regeling);
• radiatoren en leidingen moeten een groter volume en diameter hebben;
• aanwezigheid van een circulatiepomp met een hoger vermogen;
• installeer een membraan expansievat met een groter volume.

Antivries wordt alleen in het verwarmingssysteem gegoten na een grondige reiniging van het verwarmingscircuit, waarvoor beter speciale middelen kunnen worden gebruikt. Voor de veiligheid van alle bewoners raden experts aan om propyleenglycol te gebruiken.

De ketel mag niet direct na het vullen van het systeem met warmteoverdrachtsvloeistof op vol vermogen worden gebruikt. De temperatuur moet stapsgewijs worden verhoogd. Dit is nodig zodat de antivries de optimale werkingseigenschappen bereikt en binnen de normale grenzen uitzet.

Om een geschikte warmteoverdrachtsvloeistof te kiezen, moet u rekening houden met de eigenschappen van leidingen, ketelapparatuur en andere factoren.

Bij het verdunnen van de vloeistof met water mag u niet toelaten dat de concentratie hoger is dan -20 graden. Overtollig water zal leiden tot kalkaanslag en verandering van de werkeigenschappen van glycol. Verdun alleen met gedestilleerd water.

Hoe bepaalt u het volume van de warmtedrager?

De eenvoudigste manier is om een watermeter of een waterdebietmeter te gebruiken. Zo'n meter is er in bijna elk huis of appartement met centrale waterleiding.

Voordat u met de metingen begint, moet u het verwarmingscircuit volledig leeg laten lopen. Vervolgens neemt u de meterstanden op en begint u het systeem met een lage waterdruk te vullen. Dit is nodig om te voorkomen dat er luchtbellen ontstaan, die de metingen verstoren.

Zodra de verwarmingsleiding met water is gevuld, moet u opnieuw de watermeterstanden opnemen. Het is belangrijk om te onthouden dat 1 kubieke meter gelijk is aan 1000 liter, en daarmee de juiste hoeveelheid vloeistof aan te schaffen.

De tweede methode is minder handig, maar effectief als er geen meter is. Het gevulde systeem wordt leeggemaakt via een maatbeker (een tank of emmer van een bepaald volume). Het belangrijkste is om de telling van het aantal emmers niet te verliezen.

Nog een methode is wiskundig. Als uitgangsgegevens worden de volumes van de radiatoren en het expansievat, de diameters van de leidingen en het volume van de warmtewisselaar van de ketel genomen. Met behulp van eenvoudige geometrische en rekenkundige formules kunt u het totale volume berekenen.

Gedetailleerde voorbeelden van het berekenen van elk element van het verwarmingssysteem hebben we in onze volgende artikelen behandeld:

• Berekening van het volume van een buis: principes van berekeningen en regels voor het uitvoeren van berekeningen in liters en kubieke meters
• Expansievat voor openluchtverwarming: constructie, functie, hoofdtypen + tips voor het berekenen van het vat

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

De video laat de mening van een specialist horen over de vraag of het de moeite waard is om water te vervangen door antivriesvloeistof:

Een gedetailleerde analyse van de bijzonderheden van het vullen van het verwarmingssysteem met warmtedrager en aanbevelingen voor het correct opstarten van het systeem in de volgende video:

De gepresenteerde feiten geven een volledig informatiebeeld voor u als huiseigenaar die een keuze maakt voor de warmtedrager. U zult weten welke vloeistof u nodig heeft, welke voorwaarden nodig zijn voor het gebruik en hoe u deze kunt creëren.

En welke vloeistof circuleert in uw verwarmingssysteem? Waarom heeft u precies deze warmtedrager gekozen en bent u tevreden met de werking ervan? Deel uw mening in het commentaarvak.

Of bent u nog bezig met het bepalen van het type warmtedrager en heeft u de antwoorden op uw vragen niet gevonden in dit artikel? Stel uw vragen in de reacties – we zullen proberen u te helpen.