Теплоносители: основные виды, их характеристики

В качестве теплоносителей в системах отопления используют воду, пар, воздух, дымовые газы. В последнее время в небольших системах отопления стали применять специальные жидкости, анти­фризы.

Важнейшими физическими свойствами теплоносителей являются теплоемкость (массовая), теплопроводность, плотность (объемная масса). Эксплуатационными характеристиками теплоносителей являются стоимость, недефицитность, безвредность, а также неагрессивность по отношению к материалам конструкций.

Вода обладает наибольшей массовой теплоемкостью. Это дает возможность транспортировать и аккумули­ровать значительное количество теплоты в единице ее массы. Теп­лопроводность воды весьма велика, что позволяет создавать эффек­тивные теплообменные аппараты. Плотность воды зависит от температуры и практически несжимаема.

Стоимость воды в большинстве районов страны низка. Однако следует иметь в виду, что вода может содержать примеси (соли жесткости, кислород, азот), удаление которых требует дополнитель­ных капиталовложений.

Присутствие растворенных в воде солей жесткости приводит к зарастанию живого сечения теплообменных аппаратов и трубопроводов.

Важной эксплуатационной характеристикой воды как теплоноси­теля является ее способность из жидкого состояния переходить в твердое или парообразное.

Водяной пар есть продукт кипения воды. Различают пар насы­щенный (влажный) и перегретый (сухой). В паровых системах отопления обычно используют насы­щенный пар, так как он при охлаждении, конденсируясь, отдает скрытую теплоту парообразования, значительно превосходящую теплоту перегрева пара. Эффективность передачи теплоты от пара к стенке в процессе конденсации очень высока, что позволяет делать паровые теплообменники компактными.

В отличие от воды плотность водяного пара сильно зависит от давления, под которым он находится. С увеличением давления плотность пара увеличивается. При одинаковом давлении и тем­пературе плотность водяного пара меньше, чем плотность воды и воздуха.

Стоимость водяного пара как теплоносителя несколько выше, чем стоимость воды, используемой в водяных системах отопле­ния, так как получение пара требует более дорогостоящего обору­дования, а также соблюдения специальных мер по сохранению и возврату конденсата. Использование отработанного пара от тех­нологического оборудования дает значительный экономический эффект.