При какой температуре замерзает вода в доме в трубах: отогреть в пластиковой, разморозить емкость, водопровод, каким способом запрещено – Замерзание водопровода что сделать чтобы не замерзла вода в трубах зимой

Каким должен быть теплоноситель

Если перед вами встал вопрос о том, чем залить систему отопления в частном доме, то вы должны разобраться с тем, каким должен быть теплоноситель. Идеальной жидкости на эту роль пока не придумали. Это указывает на то, что каждый из известных материалов эксплуатируется при определенных условиях.

Важным фактором выступает температура теплоносителя, при нарушении которой вещество может изменять свои свойства, что приводит к остановке работы системы. Правильный теплоноситель должен переносить большее количество тепла за короткое время, ему должна быть свойственна небольшая вязкость, он не должен стать причиной коррозии и не должен представлять опасность для жителей дома. Помимо прочего, при перенесении тепла теплопотери должны быть минимальными, а невысокая вязкость станет показателем скорости прокачки и увеличения коэффициента полезного действия.

Если вы задумались над вопросом о том, чем залить систему отопления в частном доме, то должны знать, что тот или иной теплоноситель может стать причиной коррозии, вследствие чего вы столкнетесь с ограничениями при выборе механизмов и частей системы.

Безопасность использования

Если же речь идет о безопасности, то теплоноситель не должен превышать нормы по токсичности, температуре возгорания, те же требования предъявляются еще и к парам жидкости. Немаловажным фактором при выборе является стоимость. Цена должна быть сравнительно низкой, в противном случае у потребителя должна быть возможность использовать теплоноситель долгое время, не заменяя его.

Использование воды

Перед тем как определиться, чем залить систему отопления в частном доме, вы должны рассмотреть самые распространенные варианты решения данного вопроса. Одним из них является вода, преимущества которой выражены в наивысшей теплоемкости среди всех жидкостей, а также менее высокой плотности. Таким образом, килограмм воды, температура которой составляет 90 °С, будет остывать до 70 °С, выделяя при этом тепло в объеме 20 ккал.

Решая вопрос о том, что залить в систему отопления частного дома с электрокотлом, можно рассмотреть в качестве варианта воду, которая отличается экологическими и токсикологическими свойствами от синтетических веществ. Она безопасна для человека, а если произойдет утечка, то это не доставит дополнительные хлопоты. Такой теплоноситель можно легко достать, при недостатке объема залив в систему нужное количество. У этого теплоносителя нет конкурентов по цене, более дешевой жидкости попросту нельзя найти.

Для справки

Если перед вами встала задача о том, чем залить систему отопления в частном доме, вы должны учитывать, что вода в обычном виде не должна использоваться, ведь она богата солями и кислородом. Со временем от таких добавок на внутренних поверхностях системы отопления будет оседать накипь и появится коррозия. А для того чтобы система работала без перебоев, жидкость перед использованием необходимо смягчить.

Для этого можно использовать один из существующих способов. Это может быть термическая или химическая технология. В первом случае методика основана на кипячении. Вода должна быть помещена в металлический резервуар, в котором ее обходимо нагреть. При кипячении будет удаляться углекислый газ, а на дне сосуда отложатся соли. Стойкие соединения магния и кальция при этом всё же останутся в воде. Химический способ воздействует за счёт реагентов. С помощью кальцинированной соды, ортофосфата натрия и гашеной извести соли обретают нерастворимый вид и выпадают, становясь осадком. Последующая фильтрация позволит устранить остатки вредных веществ.

Почему многие отказываются от воды

Если перед вами встал вопрос о том, что залить в систему отопления частного дома на зиму, то, скорее всего, придется отказаться от воды. В данном случае большую роль играет такой параметр теплоносителя, как температурный режим. Если температура в здании опустится ниже 0 °С, то жидкость замерзнет, и это станет причиной поломки отопительной системы.

Применение антифриза

Когда наступают холода, становится актуальной так называемая незамерзайка, которая представляет собой специальную жидкость для систем отопления. Если трубы наполнить таким теплоносителем, то даже при снижении температуры до критической они не лопнут, что очень важно для того жилья, которое используется нерегулярно. В качестве носителя энергии в данном случае используется антифриз, который рассчитан на работу при широком диапазоне температур, варьирующемся в пределах от -30 до -65 °С.

Когда возникает вопрос о том, что залить в систему отопления частного дома зимой, то стоит обратить внимание именно на данный вариант, который не твердеет, а обретает измененное состояние вида геля, когда температура понижается ниже 0 °С.

Возвращаясь в первоначальное состояние, антифриз не потеряет своих первоначальных свойств и не будет представлять угрозы для контура системы отопления. Для удаления очагов коррозии или накипи производители используют добавки в виде специальных ингибиторов. Благодаря этому период эксплуатации отопительной системы может быть увеличен на несколько лет.

Что следует учесть перед выбором антифриза

Если вы все еще не можете решить, что залить в систему отопления частного дома – воду или антифриз, — то следует учесть тот момент, что последний из перечисленных вариантов рассчитан лишь на несколько сезонов эксплуатации. Это может быть 5 лет, а вернее, 10 сезонов. После этого периода объем теплоносителя должен быть заменён. Производители и вовсе рекомендуют использовать антифриз около 3 лет.

Какой теплоноситель подойдет для алюминиевых радиаторов

Для системы из алюминиевых радиаторов можно использовать теплоноситель на основе этилового спирта, который с легкостью можно подготовить самостоятельно. В конечном итоге удастся получить жидкость, которая будет представлять собой незамерзающую смесь, в состав которой входит этиловый спирт и дистиллированная вода. Данная жидкость будет иметь несколько более высокую вязкость по сравнению с обычной водой. Однако данный показатель будет ниже, чем у заводских антифризов.

Текучесть данной жидкости меньше по сравнению с антифризом, что позволяет пренебречь требованиями к герметичности соединений контура. Такая жидкость не будет способна повредить резиновые уплотнители системы. Когда потребители думают над вопросом о том, что залить в систему отопления частного дома с алюминиевыми радиаторами, они стараются выбрать именно такие смеси, так как они обладают одним важным преимуществ перед остальными вариантами, которое выражено в возможности использовать составы для металлических радиаторов. Это обусловлено тем, что спирт будет предотвращать развитие коррозии, а это важно для тех систем, разрушение которых может стать причиной неприятных последствий. В этом случае рекомендуется использовать жесткую воду, которая совместно со спиртом будет препятствовать образованию накипи на внутренних поверхностях изделий. Осадок будет образовываться в твердом виде, а при профилактической промывке от него с легкостью можно будет избавиться.

Заключение

Перед выбором антифриза рекомендуется обратить внимание на то, что данные составы могут иметь разные назначения. Одни предназначаются для автомобилей, другие – для отопительных систем. По составу они отличаются, поэтому их нельзя смешивать. Сырьем может выступить этиленгликоль или пропиленгликоль. Довольно часто домашние мастера сегодня решают вопрос о том, что залить в систему отопления частного дома. Тосол, который еще называется антифризом, может отличаться по вязкости, температуре замерзания и ценовой категории. Об этом следует помнить.

Source: fb.ru

Читайте также

При какой температуре лопаются трубы

Нет-нет! это не так! Вода не идеальная, солёная, чтобы трубы разморозить при — 3 -х градусах надо сутками обдувать их… и то — маловероятно… там же сообщение какое-никакое, обмен с объёмом… остальное время на солнце, в плюсе… да коли трубы хороши… Видишь как страшно, когда всё на потом?!

Теоретически — да. Вода замерзает и расширяется уже про 0 градусов.

если труба находится на поверхности и ничем не закрыта

без циркуляции и если не в земле замерзнет и при нуле. ну при -3 точно. хотя за 8-10 часов может и повезет.

Если труба очень прочная то при замерзании внутри возникает давление льда которое превращает лёд обратно в воду. При давлении в 250 Атм вода замёрзнет при -40*С. Если бы вода в трубах замерзала при 0 то давно бы все трубы уже полопались. В общем всё зависит от трубы, и физиологии воды (весной вода замерзает быстрее чем зимой) Обычная труба 20мм трескается при температуре воды от -2 до -4*С 15мм трескается при температуре воды от -3 до -5*С

При 0 градусов по Цельсию не только трубы, но и чугунные батареи разрывает на ура….

Когда замерзает водопровод? Расчет в Excel.

Опубликовано 19 Авг 2019
Рубрика: Теплотехника | 9 комментариев

Однажды довелось наблюдать успешный опыт эксплуатации технического водопровода, проложенного по воздуху от скважины до административного здания. В условиях сибирской зимы при температуре воздуха временами до -37 ˚С поставленный на постоянный…

…минимальный проток водопровод ни разу не перемерз, успешно обеспечивая водой санузлы. Несмотря на некоторую странность темы статьи, попробуем разобраться.

Для ответа на вопрос «Когда замерзает водопровод?» нет необходимости составлять очередной алгоритм и писать программу. В предыдущих публикациях на этом сайте в категории «Теплотехника» есть для этого все необходимые расчеты!

Пример. Расчет в Excel.

Условия задачи:

Проложенный по воздуху в неотапливаемом помещении участок стального водопровода без теплоизоляции длиной L=20 м выполнен из круглой трубы с наружным диаметром D=33,5 мм и с толщиной стенки s=2,8 мм. Температура окружающего воздуха (среды) t_с=-10 °С. Скорость движения воздуха v=1 м/с. Температура воды на входе в трубопровод t₁=+5 °С. Давление воды в трубопроводе P=0,1 МПа. Коэффициент температуропроводности воды а=0,000000143 м²/с. Температура замерзания воды t₃=0 °С.

Требуется:

1. Найти время начала замерзания воды в трубе при отсутствии расхода.

2. Вычислить минимальный расход воды, при котором водопровод не замерзает.

Решение:

1. Для вычисления плотности, теплоемкости и теплопроводности воды воспользуемся программой из статьи «Теплофизические свойства воды». В исходные данные введем среднюю температуру воды из интересующего нас диапазона +5…0 °С.

Время остывания воды (труба полностью заполнена) до критической температуры замерзания при отсутствии расхода рассчитаем по программе из статьи «Время охлаждения (нагрева)». Все исходные данные для этого у нас есть из условий задачи и предыдущего первого расчета.

Первая часть задачи решена. Время охлаждения неподвижной воды в трубопроводе до 0 °С — около 21 минуты.

Обращаю внимание и напоминаю, что выполненный расчет носит оценочный характер! В частности, теплоемкость оболочки – стенки стальной трубы – этот расчет не учитывает.

Если бы скорость ветра в задаче была не 1 м/с, а, например, 10 м/с, то резко бы увеличился коэффициент теплоотдачи на границе «труба-воздух» α=45,6 Вт/(м²*К). И время до начала замерзания водопровода составило бы всего 4…5 минут! (В примечании к ячейке D3 программы приведены справочные данные, формулы и рекомендации по определению α.)

2. Минимальный теоретический расход воды, при котором водопровод не должен замерзать, рассчитаем с помощью программы из статьи «Расчет теплоотдачи трубы». Примем температуру воды на выходе из трубопровода t₂=+1 °С. Это означает, что падение температуры воды на двадцати метрах не должно превысить |d_tтрГГ|=4 °С.

Сравнительно небольшой проток 0,015 кг/с (или примерно 0,92 л/мин) воды с температурой t₁=+5 °С на входе обеспечит мощность притока тепловой энергии P_трГГ=256,6 Вт, которой достаточно для поддержания системы в стационарном равновесном состоянии. При этом температура воды на выходе двадцатиметровой трубы будет равна t₂=+1 °С.

Проверка:

Проверим выполненные расчеты по еще одной программе из статьи «Регистры отопления из труб».

Рассчитанная мощность Q=262 Вт приближенно равна теплоотдаче из предыдущего третьего расчета P_трГГ=256,6 Вт, а вычисленный коэффициент теплоотдачи α=9,6 Вт/(м²*К) равен коэффициенту теплоотдачи из второго расчета, где его в исходных данных мы определили по скорости движения воздуха.

Ответ:

1. Замерзает водопровод при отсутствии движения воды уже через 21 минуту.

2. При расходе воды около 1 л/мин (при средней скорости движения воды ~ 25 мм/с) водопровод из условий задачи в спокойном воздухе с температурой -10 °С не должен замерзнуть никогда.

Заключение.

Конечно, в реальных условиях температуру воды +1 °С на выходе из трубопровода поддерживать нельзя. Желательно иметь запас подальше от точки кристаллизации с учетом возможных колебаний скорости и температуры, как воздуха, так и воды. Также необходимо учитывать наличие сужений и массивных теплоотводов-холодильников в виде опор трубопровода, корпусов и других деталей запорной арматуры.

Все четыре использованные в статье теплотехнические программы в Excel доступны на сайте для свободного скачивания.

Прошу уважающих труд автора  скачивать файлы с программами расчетов после подписки на анонсы статей!

P. S. (25.11.2019)

Проверил в программе Agros2D результаты расчетов, выполненных в статье.

Результат: при всех тех же исходных данных и коэффициенте теплоотдачи на наружной поверхности трубы α=9,6 Вт(м²*К) процесс замерзания воды в трубе при отсутствии движения начнется через ~23 минуты (1380 секунд).  Расчет в Agros2D выполнен без учета конвективного перемешивания воды в трубе, но с учетом теплоемкости стенки трубы, которая «добавила» к предыдущему результату пару минут.

Другие статьи автора блога

На главную

Статьи с близкой тематикой

Отзывы

Замерзание воды в трубах или как предотвратить замораживание жидкости в трубе?

Замерзание воды в трубах или как предотвратить замораживание жидкости в трубе?  19.07.2014 13:58

Довольно распространенный «недуг» труб, которые передают воду – замерзание воды в трубах, при условии того, что монтажники провели неправильную изоляцию или же у трубопровода отсутствует изоляция в принципе.

Какой должна быть толщина изоляции, чтобы в трубе не замерзла вода?
Если в трубе вода остается неподвижной, а температура окружающего воздуха ниже температуры замерзания — (0°С) и до минус бесконечности, то, в конечном счете, вода в трубе замерзнет. Это будет происходить независимо от толщины изоляции.
Изоляция трубопроводов, тем не менее, компенсирует время, прежде чемпроисходит замораживание воды. Если замораживание воды в трубе может быть замедленно на 12 часов или более, то маловероятно, что труба когда-нибудь замерзнет.

Какую толщину изоляционного материала для труб мы рекомендуем?
Существует 2 варианта для выбора изоляции для труб, переносящих воду: «передача воды в нормальных условиях» и «передача воды в экстремальных условиях». «Нормальные условия» — это когда трубопровод проложен в здании, пускай даже это здание не подогревается: раздевалки, чердак, гаражи и т.д. При «нормальных условиях» в которых расположены трубопроводы, при помощитеплоизоляции KAIFLEX можно замедлить процесс замерзания воды до 12 часов.

Почему для трубы меньшего диаметра нужна более толстая изоляция?
Трубы с меньшим диаметром несут гораздо меньший объем воды, так доминирующим фактором при расчете выбора изоляции является тот, чтоменьший объем воды подвергается заморозке гораздо быстрее.
На примере можно описать так: зимой лужи замерзают гораздо быстрее – всего за несколько часов мороза, для заморозки реки требуется гораздо больше времени.

Как я могу предотвратить замораживание, если температура остается ниже точки замерзания в течение нескольких дней / недель?
Поскольку изоляция только задерживает время, прежде чем происходитзамораживание воды в трубе, то, если вода в трубе будет неподвижной в течение длительного времени, то только изоляция трубы не сможет спасти воду в трубе от замерзания.

Самым надежным способом, предупреждающим замораживание труб в этом случае, будет опорожнение системы воды, если он не используется. Альтернативой сливу воды из труб будет запуск постоянного сильного потока воды.

Самым предпочтительным вариантом обеспечения циркуляции воды в трубах при низких температурах окружающей среды является установка изоляции на трубы вместе с нагревательным кабелем. Такое решение проблемы применяется в коммерческих учреждениях.
Какое бы решение для изоляции трубопровода Вы не приняли, наши сотрудники всегда готовы ответить на Ваши вопросы по телефонам или по электронной почте.

т/факс (861) 210-30-26

Офис общий тел.   +7 918 165 92 84

эл.адрес [email protected]

При какой температуре замерзает вода в трубах на даче?

Даже если вы ездите на дачу исключительно в теплое время года, это вовсе не значит, что можно забыть о теплоизоляции водопровода — если он у вас есть, конечно. Дело в том, что при замерзании воды в трубах они могут лопнуть.

Чтобы не переживать каждый раз, когда температура на улице опускается ниже нуля, следует позаботиться об утеплении водопровода еще при строительстве. Если же вы этого не сделали, то каких температур стоит опасаться?

Как известно, вода замерзает при температуре 0°C. Поскольку трубы, из какого бы материала они ни были сделаны, в любом случае обеспечивают некоторую, даже минимальную теплоизоляцию, требуется более низкая температура, чтобы вода в них застыла.

Это может произойти, если на протяжении нескольких суток температура воздуха держится стабильно ниже −7°C или при единовременном падении температуры ниже −20°C.

При какой температуре замерзает вода?

Ноль.

Интересное химическое явление происходит в момент перехода из жидкообразного состояния в твердое. До сих пор, как в детстве, удивляюсь всему этому, несмотря на то, что детство уже позади и как все это устроено я знаю. Я работал в музее наук и был экскурсоводом. Рассказывал, помогал понять, показывал различное шоу. Один из любимых номеров у детей было превращение обычно роз в лед. Было приятно наблюдать их удивленные лица, сопровождая все это собственным удивлением ради детей.

Вода. Кислород

h3O. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного кислород. Водород на первой позиции в периодической системе химических элементов таблице Менделеева. Для большинство химических реакций требуется водород.

Обыденное состояние для воды — жидкое. Также есть еще два вида состояния воды, твердообразное и газообразное.

Кислород-жизнь. Равное по значимости воде. Каждому живому существу на земле требуется кислород, для жизнеобеспечния организма.

Процесс замерзания

Так как же протекает этот процесс внутри молекулы воды? Как вода переходит из жидкого состояния в твердое?

У воды есть свои границы перехода в три состояния (на мой взгляд):

1. Ноль (переход в твердое).
2. Выше ноля (переход в газообразное, чем выше, тем быстрее испарение).
3. Выше ноля и до 20 градусов (я считаю, что тут естественное состояние, потому-что она не испаряется так быстро, а больше находится в жидком состояние).

При температуре выше ноля, преобладает тепловая энергия, то есть молекулы воды находится в постоянном движение, то есть, чем выше температура, тем быстрее движение молекул. Тоже самое происходит и с замерзанием, только наоборот.

При температуре ниже ноля, тепловая энергия уже не так преобладает, в отличии от энергии молекулярных связей. В результате чего, тепловая энергия уже не препятствует и строгому упорядочению структуры.

Другими словами, когда температура воды ниже нуля, молекулы воды не бегают, как бешеные, а успокаиваются и становится на место.

при какой температуре могут замерзнуть отопительные трубы в доме?

м-да, не повезло вам

Разорвёт твои трубы.

Они на вряд ли замерзнут

не рискуй лучше выпусти воду всю из системы или пусти пожить кого то

если вода в двжение то она не замёрзнет, а замерзае при 0 градусах

Вам точно никто не скажет… Мы вот планировали отметить нов. год на только что отстроенной даче, отопление провели… Уже гостей наприглашали… И сегодня соседка позвонила и сказала, котел у вас потух. все померзло… Муж туда рванул, сражается с тепловыми пушками, воды нет-померзло.. Я еще до конца не верю, что новый год накрылся… (Подмосковье, -19)