5.8.7. Водяное отоплениеКотлы / Дачные бани и печи. Принципы конструирования / 5. Климатический (отопительный) модуль / 5.8.7. Водяное отоплениеСтраница 4
Система водяного отопления заполняется жидким теплоносителем через патрубок с краном 10 с выпуском воздуха через патрубок с краном 16. Слив теплоносителя осуществляется через патрубок 10, для чего горизонтальные трубопроводы 17 и 18 выполняются с уклоном i не менее 0,005 (0,5 см на 1 м трубы). При нагреве системы жидкий теплоноситель расширяется, вследствие чего контур в обязательном порядке должен содержать расширительный бак одной из конструкций 12, 13 или 14. В случае воды (антифриза) чаще всего используется открытый сверху напорно-расши-рительный бак 12, монтируемый над всей водной системой. При нагреве 100 кг воды от 0°С до 95°С объём воды возрастает со 100 литров до 104,2 литра. Отсюда легко найти необходимый объём бака 12, причём реальный размер лучше выбрать с запасом 30-50%. Расширительный бак 13 также подсоединяется к самой высокой точке системы и располагается хоть на полу, хоть в подвале, лишь бы высота водяного столба не превышала бы 9,8 м (водяной напор 9,8 м соответствует атмосферному давлению 1 атм). Наполнение водной системы водой в случае расширительных баков 12 или 13 производится при закрытом штуцере 16.
Мембранные расширительные баки 14 имеют центральную резиновую эластичную диафрагму (перегородку), которая в состоянии растягиваться и облегать ту или иную половину бака. Перед заполнением системы водой через штуцер 15 в расширительный бак подаётся воздух от компрессора (или азот из баллона) с таким расчётом, чтобы диафрагма выгнулась вверх. Затем подают воду по штуцеру 10 до полного заполнения системы с выливом по штуцеру 16, после чего штуцер 16 закрывают. При нагреве системы вода расширяется, диафрагма расширительного бака опускается. Чтобы в системе не образовалось слишком высокое давление воды (в быту не более 1,2-1,3 атм, ну и во всяком случае не выше 1,7 атм, что соответствует избыточному давлению 0,7 ати), в системе предусматривают предохранительный клапан 19, сбрасывающий часть воды из системы.
Обычно расширительные баки производятся объёмом от 8 до 200 литров, с рабочим (максимально допустим по прочности) давлением 5 атм, с номинальным давлением внутри бака 1,5 атм, с температурным режимом от минус 10°С до плюс 110°С, стандартная окраска - красная.
При первичном нагреве системы из воды выделяются растворённые газы, в первую очередь компоненты воздуха: азот, кислород, углекислый газ и другие. Растворимость воздуха в воде достаточно велика - десятки литров газа в тонне воды (рис 182). Причём растворимость кислорода в воде примерно в два раза выше, чем азота (при одном и том же парциальном давлении). Но в воздухе содержится, грубо говоря, пятая часть кислорода и четыре пятых по объёму азота, вследствие чего парциальное давление азота в воздухе в четыре раза выше, чем парциальное давление кислорода. Несложным расчётом легко убедиться, что вследствие лучшей растворимости кислорода воздух, растворённый в воде, содержит уже не одну пятую часть кислорода по объёму, а одну треть (33% об.). Это значит, что рыба дышит в воде воздухом, обогащенным кислородом. Но и в трубах, заполненных водой, в таком случае больше кислорода, чем в воздухе атмосферы, поэтому «водяной» воздух более опасен в коррозийном отношении для стальных труб. Аналогичной оценкой можно убедиться, что «водяной» воздух содержит 1,4% об. углекислого газа (имеющего растворимость 0,88 м3/м3), а не 0,03%, как атмосферный воздух. Это соображение очень важно при анализе явлений в лёгких человека (в которых кислород и углекислый газ связываются дополнительно и гемоглобином крови).