Выбираем теплоноситель для системы отопления загородного дома
Как бы ни усердствовали ученые и инженеры в поиске альтернативных жидкой среде накопителей и передатчиков тепла от источников к конечным точкам теплообмена, достойной замены жидкой среде до сих пор не появилось. Водяные отопительные системы еще долго будут оставаться наиболее распространенными, поскольку они практичны и достаточно эффективны. Водяными они называются условно, хотя правильнее было бы называть их жидкостными, ведь в роли теплоносителя в них используется не только вода, но и другие виды жидких субстанций.
Какой он — оптимальный жидкий теплоноситель?
Идеальный жидкий теплоноситель систем отопления автономного типа должен отвечать следующим требованиям:
Обладать достаточной теплоемкостью, чтобы эффективно накапливать и передавать тепловую энергию.
Быть химически нейтральным по составу, чтобы не провоцировать возникновение коррозионных очагов в элементах отопительного оборудования и не разъедать уплотняющие прокладки в местах соединений контура.
Поддерживать рабочее состояние в широком диапазоне температур.
Не содержать соединений и веществ, оседающих в трубах и батареях, вызывающих зарастание их твердыми отложениями.
Быть стабильным по составу — не разлагаться и не расщепляться на различные химические составляющие под действием высокой температуры или от времени. Его плотность, вязкость, теплоемкость и химическая инертность должны оставаться постоянными.
Быть безопасным для обитателей отапливаемого с его помощью дома, то есть быть нетоксичным и негорючим.
Иметь доступную цену.
Набор требований определен: он логичен и понятен. К сожалению, жидкого теплоносителя, соответствующего всем этим критериям, в природе не существует.
Разные жидкости, используемые для отопления, имеют неполный набор вышеперечисленных свойств и характеристик, причем усиления одних часто удается добиться за счет ухудшения других. Из-за этого проблему приобретения жидкостного теплоносителя считают непростой задачей. Грамотный выбор оптимального для конкретных объектов теплоносителя обязательно учитывает и нюансы конструкции системы, и особенности режима предстоящей эксплуатации. Отталкиваются при этом от приоритетного для объекта параметра, который становится решающим фактором.
Рассмотрим проблему выбора на конкретных примерах. Если теплоноситель нужен отопительной системе с твердотопливным котлом в частном доме, в котором хозяева проживают постоянно, не оставляя его ни на день, целесообразно выбрать воду. Те же вводные, но котел электрический, и нередки перебои с электроэнергией? Стоит подумать о смене теплоносителя или генератора тепловой энергии, поскольку в сильный мороз даже несколько часов простоя электрокотла могут вызвать поломку системы из-за замерзания воды. Если жилище используется наездами по выходным или праздникам, то систему отопления лучше заполнить незамерзающей жидкой субстанцией, но это требует наличия дополнительного оборудования и внесения изменений в конструкцию системы, а также надежной герметизации всех ее элементов.
Нужно также понимать, что пока не придумали теплоносителей, которые можно эксплуатировать вечно. Со временем любой наполнитель системы отопления нуждается в замене. Поэтому стоимость теплоносителя — один из решающих аргументов выбора. Иногда проблему выбора решают производители котлов, указывая в инструкции тип, а порой и марку рекомендуемого состава. Отступление от подобных рекомендаций приводит к прекращению гарантийного срока, что также надо учитывать.
Вода: плюсы и минусы традиционного теплоносителя
По статистике, водой заполнены более двух третей отопительных систем. Такая распространенность традиционного теплоносителя объясняется следующими преимуществами:
Доступность воды и ее экономичность — обходится этот теплоноситель хозяевам очень дешево, а чаще просто бесплатно, и заменить его в автономной системе можно в любое время, что позволяет без проблем проводить любые ремонтные работы.
Высокие теплотехнические характеристики — до сих пор из всех применяемых в отопительных системах жидкостей не нашлось равных воде по теплоемкости при аналогичной плотности носителя. Литр воды при остывании передает через теплообменники порядка 23,26 ватт тепловой энергии. Этот показатель недосягаем ни для одной жидкости-теплоносителя;
Абсолютная безопасность воды для человека — если и случается протечка системы, она не несет рисков химических отравлений, возгораний или образования критической взрывоопасной концентрации паров.
При несомненных достоинствах вода не лишена и недостатков, ограничивающих ее применение в качестве теплоносителя без определенной подготовки. К ним относятся:
Высокий порог замерзания и перехода в твердое состояние — это происходит при пересечении столбиком термометра нулевой отметки, а если учесть, что мы живем в холодной стране, где на большей части территории зимы довольно суровые, этот недостаток становится большой проблемой.
Коррозионная агрессивность воды, которая является мощным окислителем.
Наличие в химическом составе воды высокой концентрации солей, железа, сероводорода и иных соединений, некоторые из которых способны переходить в нерастворимую фракцию и оседать в элементах системы, снижая её эффективность и выводя отопительное оборудование из строя.
С основным недостатком — высокой температурой кристаллизации — справиться пока невозможно. Остальные минусы воды вполне преодолимы. Например, смягчить ее, а значит, избавить от солей, можно обычным кипячением или пропусканием через специальные фильтры для очищения котловой воды.
Незамерзающие теплоносители
В качестве альтернативы быстро замерзающей воде используют жидкости с пониженным температурным порогом кристаллизации. Они называются антифризами, или попросту незамерзайками.
Чем хороши и плохи незамерзайки
Главное достоинство антифризов — низкая температура замерзания — полностью исключает риск разрыва труб и теплообменников. Ведь даже превращаясь в кристаллы, незамерзайки не увеличивают объем, как вода, переходящая в состояние льда. Они просто становятся вязкой гелеобразной субстанцией, которая при повышении температурных значений быстро разжижается, восстанавливая текучесть и приходя в рабочее состояние без потери эксплуатационных свойств.
При высокой концентрации незамерзающим теплоносителям некритично даже охлаждение до -60—65 ºС. Столь экстремальный холод даже в России редкость, поэтому в большинстве регионов антифризы разводят дистиллированной водой, получая состав с порогом замерзания в 30—35º мороза. Этого почти всегда достаточно для исключения риска аварий отопительной системы из-за ее перемерзания.
Современные антифризы отличает высокая стабильность химического состава, качественные незамерзающие теплоносители без замены можно использовать около 5 лет. Но совсем обойтись без полного обновления содержимого отопительной системы нельзя.
Теперь остановимся на негативных моментах применения незамерзаек. Вот основные из них:
Антифризы не годятся к использованию в отопительных системах с естественной циркуляцией, они по контурам прогоняются при помощи мощного насоса.
Теплоемкость любого антифриза намного (до 15 %) ниже, чем у воды, поэтому для обеспечения такого же уровня обогрева требуется больше радиаторов, а значит, увеличивается расход теплоносителей.
При использовании в отоплении антифризов труднее добиться герметичности системы — они способны просочиться и через качественно выполненные уплотнения.
Многие антифризы содержат чрезвычайно токсичные соединения, их протечка либо испарение могут нанести большой ущерб обитателям отапливаемого объекта. Нельзя использовать подобные антифризы в двухконтурных котлах, где есть риск попадания токсичного теплоносителя в систему снабжения горячей водой. Температурное расширение антифризов значительно больше, чем у воды, поэтому при их применении необходима установка расширителя большего объема.
Все незамерзающие теплоносители, используемые в автономных системах отопления, в зависимости от химического состава можно разделить на изготовленные на основе этиленгликоля, пропиленгликоля и глицерина.
Этиленгликолевые антифризы
Эта группа получила наиболее широкое распространение, так как производить незамерзайку на этиленгликолевой основе несложно и не слишком затратно. Реализуют антифризы этого типа как в виде концентрата, так и готовым к использованию раствором с порогом замерзания в -30 С.
При сильном нагревании этиленгликолевые антифризы могут вспениваться, образуя газовые пробки. Решить проблему помогают присадки, придающие антифризу ингибиторные свойства, снижая риск коррозии. Но оцинкованные элементы отопления быстро разрушаются под действием антифризов этого типа, поэтому нельзя допускать их взаимодействия.
При высоких значениях температуры, приближенных к точке его кипения, этиленгликолевый антифриз начинает разлагаться, оседая твердым осадком, закупоривающим узкие каналы элементов системы, а оставшаяся жидкость преобразуется в крайне агрессивные кислоты, провоцирующие образование очагов ржавчины. Если котел не оснащен терморегулятором, использование в системе этиленгликолевых антифризов сопряжено с высокими рисками аварий.
Этиленгликоль — это яд, поэтому необходимо обеспечить надежную герметизацию отопительной системы. Даже заливая этот состав в систему, надо работать в перчатках, так как даже простое попадание жидкости на кожу представляет опасность.
Как видите, минусов у антифризов этого типа предостаточно. Но многих подкупает низкая стоимость такой незамерзайки. Выпускают эти растворы в красных тонах, что как бы призывает к особой осторожности в процессе использования.
Антифризы на базе пропиленгликоля
Этот вид антифризов безопасен для здоровья. Пропиленгликолевые незамерзайки пригодны к использованию в отопительных системах с двухконтурными котлами. К тому же по теплоемкости подобные антифризы значительно превосходят этиленгликолевые составы. Обволакивающее действие пропиленгликоля дает эффект смазки труб, тем самым снижается общее гидравлическое сопротивление и растет КПД системы. Но с оцинкованными элементами у пропиленгликолевых составов тоже сложные отношения, поэтому их нельзя использовать в системе с этим теплоносителем. Реализуются антифризы этого типа уже готовыми растворами и стоят дорого.
Теплоносители на глицериновой основе
Этот вид антифриза имеет и почитателей, и противников. Первые находят немало аргументов в пользу его использования. Вот основные из них:
глицерин совершенно безопасен в использовании;
он имеет широкий диапазон рабочих температур, не увеличивает объем при кристаллизации, после восстановления жидкого состояния сохраняет все свойства и характеристики;
«лоялен» к оцинкованным деталям отопительных систем;
не разъедает прокладки уплотнения и не подтекает в местах соединений;
негорюч и взрывобезопасен;
может использоваться по 7—10 лет при соблюдении рекомендуемых правил эксплуатации;
по теплотехническим свойствам практически равен пропиленгликолю, а стоит намного ниже.
Противники применения глицериновых антифризов приводят свои доводы:
их высокая плотность дает излишнюю нагрузку на систему отопления;
повышенная вязкость затрудняет работу насоса и ускоряет его изнашивание;
по теплоёмкости уступают пропиленгликолю.
Оспаривают они и высокую термостойкость глицериновых антифризов, утверждая, что этот теплоноситель при нагревании до 90 градусов усиливает пенообразование. Правда, справиться с ним можно, введя присадки. Сомнение у противников использования глицериновых теплоносителей вызывает и утверждение об экологической безопасности. При тех же 90 градусах нагрева очень высока вероятность распада глицерина на твердый осадок и газообразную субстанцию под названием акролеин, обладающую крайне неприятным запахом и являющуюся слабым канцерогеном.
Какой теплоноситель лучше выбрать для системы отопления частного дома
В этой статье поговорим о качестве теплоносителя и о том, как он влияет на работу отопительной системы в целом.
В начале отопительного сезона владельцы загородных домов и коттеджей первым проверяют работу своего твердотопливного, электрического или газового котла, который является сердцем любой автономной системы отопления. Но эффективность теплоотдачи и производительность оборудования зависит также и от типа и качества теплоносителя.
В этой статье разберем главные критерии выбора незамерзающей жидкости, которая не только выполняет роль проводника тепла в жилые помещения, но и защищает всю систему отопления от преждевременных поломок.
Вода или антифриз — в чем разница?
В водяном контуре отопления чаще всего используют воду. Это недорогой и достаточно эффективный способ обогрева жилья. Тем не менее, прежде чем залить жидкость в систему отопления, вода должна соответствовать определенным требованиям (содержание кислорода не должно превышать отметки 0,05 мг/м 3 , уровень кислотности и жесткости должен находится в рекомендуемых диапазонах и т.д.). Некачественная вода может стать причиной образования:
- воздушных пробок в радиаторах и трубах;
- коррозии внутренних металлических элементов системы;
- накипи на внутренних стенках радиаторов, труб, на теплообменнике котла, что значительно снижает теплоотдачу и КПД отопительных приборов.
Со сложностями могут столкнуться владельцы частных домов или дач непостоянного проживания. В моменты простоя системы отопления в зимний период вода в контуре может замерзнуть и привести к поломке всех отопительных агрегатов. В таких случаях использование незамерзающей жидкости в качестве теплоносителя просто обязательно.
Чтобы избежать непредвиденных повреждений и выхода из строя котла, трубопровода или радиатора, используют дистиллированную воду или добавляют в жидкость антифриз.
Использование «незамерзайки» в отличие от простой воды имеет свои преимущества:
- Защита от накипи. Незамерзающие жидкости не содержат примеси, которые способствуют образованию накипи в теплообменнике.
- Защита от коррозии. Специальные присадки, которые добавляются в теплоноситель, предотвращают химические разрушения металла.
- Защита кранов и запорной арматуры от закисания. Гликоль в составе жидкости выполняет функцию смазки для клапанов и вентилей отопительного контура.
- Высокая точка кипения предотвращает образование воздушных пробок в радиаторах и трубах.
- Антифриз не замерзает даже при низких температурах.
Критерии выбора незамерзающей жидкости
Выбирая антифриз для системы отопления, необходимо обратить внимание на ряд параметров вещества:
- Состав «незамерзайки». Основой любого антифриза является либо этиленгликоль, либо пропиленгликоль.
Этиленгликоль – вещество, которое отличается высокой проводимостью и повышенной текучестью, что обеспечивает хорошую циркуляцию и позволяет применять его в радиаторах и трубах с небольшим диаметром. Однако пары этиленгликоля очень токсичны. Недопустимо проникновение такого вещества в грунтовые воды и почву, а попадание этиленгликоля в организм может привести к смерти.
Антифриз на основе пропиленгликоля безвреден и устойчив к перегревам. Несмотря на `большую вязкость, такая незамерзающая жидкость защищает от образования отложений на внутренних стенках труб и радиаторов, а также улучшает работу циркуляционных насосов. Единственный недостаток — высокая цена.
Триэтиленгликоль – антифриз специального назначения, использующийся в системах с очень высокими температурами. Используется редко.
В каких случаях запрещено использовать антифриз?
Использование теплоносителя на основе этиленгликоля в системах отопления открытого типа с естественной циркуляцией крайне опасно. Испарение этого вещества токсично и может навредить человеческому организму. Также не рекомендуем использовать его в частных домах с установленными алюминиевыми радиаторами.
Минимальная скорость движения теплоносителя в контуре отопления
Любая система отопления состоит из 4 основных элементов: котла, трубопровода, отопительных приборов (например, радиаторы или теплый пол) и запорной арматуры. Каждый из этих элементов обладает своими гидравлическими характеристиками (например, удельные потери давления). Важно помнить, для эффективного использования оборудования в системе отопления не желательно монтировать трубы разных диаметров.
Скорость теплоносителя для оптимальной работы отопительной системы считается 0,3–0,7 м/с. При понижении скорости жидкость начинает выделяться воздух и таким образом возникает завоздушивание. Если скорость движения воды превышает отметку 1-1,5 м/с, то появляются шумы в трубах.
Вывод
Качество теплоносителя и его характеристики напрямую влияют на эффективность работы отопительных приборов. Важно правильно подобрать и использовать его с умом.
Чтобы выбрать необходимый антифриз или задать все интересующие вас вопросы, вы можете обратиться к нашим специалистам.
Звоните! Всегда рады помочь в выборе!
Какую жидкость залить в систему отопления дома
В гидравлических системах отопления не обязательно использовать воду в качестве теплоносителя. В зависимости от режима использования и типа системы могут применяться жидкости со специальными свойствами, например, низкой температурой замерзания или химической инертностью.
Чем плоха обычная вода
Устоявшееся в мировой практике использование воды в качестве теплоносителя для систем отопления объясняется её дешевизной и доступностью. В то же время современная химическая промышленность предлагает ряд альтернативных веществ и соединений, которые при большей стоимости лишены ключевых недостатков обычной воды.
Наиболее часто замена воды на специальный теплоноситель требуется по причине непостоянного режима работы отопления. При отрицательных температурах вода замерзает и расширяется в объёме, что в большинстве случаев вызывает разрушение трубопроводов и теплообменника котла. Ряд теплоносителей, называемых антифризами, этим свойством не обладают: даже при температурах ниже -30 °С всего лишь увеличивается их вязкость, но без необратимых последствий для системы.
Разрушенный чугунный радиатор после замерзания воды
Из дополнительных недостатков воды можно выделить её агрессивность к металлам и способность вызывать коррозию. Также вода хорошо растворяет кислород, из-за чего в закрытой системе теплоснабжения возможно газообразование с формированием воздушных пробок. Наконец, вода способна растворять соли и минералы, что выражается в образовании накипи на внутренних поверхностях теплообменника.
Морозостойкость теплоносителя
Одна из двух крупнейших групп специальных теплоносителей основана на пропиленгликоле (ПГ) — бесцветной вязкой жидкости с температурой плавления -60 °С. Жидкости на основе этого вещества могут замерзать при разной температуре, требуемый порог определяется климатическими и прочими условиями эксплуатации оборудования.
Теплоноситель на основе пропиленгликоля
Есть и другой класс соединений — на основе этиленгликоля (ЭГ). И хотя это вещество имеет достаточно высокую температуру плавления, его смесь с водой способна сохранять жидкую фазу при охлаждении до -50 °С. Как и в случае с ПГ, температура замерзания теплоносителя может варьироваться в зависимости от соотношения исходных компонентов смеси в соответствии с требованиями к качеству теплоносителя.
Теплоноситель на основе этиленгликоля
Если от теплоносителя требуется только способность сохранять текучесть при низких температурах, то составы на основе ПГ в этом плане гораздо выгоднее по экономическим и ряду прочих соображений, которые будут рассмотрены ниже. При этом теплоноситель не обязательно должен соответствовать критической температурной отметке. Вместо того чтобы заправлять систему дорогостоящим концентратом, можно предусмотреть устройство поддержания допустимой температуры, например, электрический ТЭН, залив при этом разбавленный антифриз.
Проблема снижения теплоёмкости
Одной из первых предпосылок для внедрения специальных теплоносителей была идея использовать в качестве такового водный раствор глицерина. Считалось, что за счёт более высокой плотности такой состав обеспечит увеличенный съём тепла с теплогенератора, уменьшив тем самым паразитные утечки с вытяжными газами. Однако задумка себя не оправдала: от перегрева глицерин полимеризуется, выделяя токсичный газ, к тому же его теплофизические свойства оказались не самыми выдающимися. Аналогичным образом дело обстоит и с современными антифризами: как оказалось, более теплоёмкой жидкости, чем вода, в природе не существует, за исключением разве что токсичного и химически активного гидрата аммиака.
Поэтому мнение о том, что современные специальные теплоносители повышают КПД теплогенерационной установки — абсолютный миф. Заявления производителей о повышенной теплоёмкости нужно рассматривать с субъективной точки зрения, это не более чем попытки устранить врождённый недостаток антифриза.
Одним из наиболее выгодных с точки зрения теплоёмкости антифризов по праву считается водный раствор формиата калия. Теплоносители на такой основе действительно имеют более высокую теплоёмкость в сравнении с ПГ и ЭГ, но сфера их применения ограничена закрытыми системами. Дело в том, что в присутствии кислорода формиат постепенно разлагается, иными словами, в открытой системе теплоноситель относительно быстро теряет свои свойства. В то же время формиатные антифризы используются достаточно давно, и кроме низкой температуры плавления обладают также свойствами ингибитора коррозии.
Защита алюминиевых радиаторов
Если в системе отопления используются секционные алюминиевые радиаторы, велик риск постепенного корродирования их внутренней поверхности. Эта проблема хорошо известна теплотехникам: вода крайне активно реагирует с алюминием, особенно в нагретом состоянии. В обычных условиях реакция окисления постепенно сходит на нет из-за пассивации поверхности металла оксидной плёнкой, однако в системе отопления жидкость постоянно движется, при этом взвешенные в ней механические частицы обдирают образующуюся плёнку, таким образом, стенка корпуса радиатора непрерывно истончается.
Коррозия алюминиевого радиатора
Очевидный выход из сложившейся ситуации — замена воды на неактивную жидкость, коими и являются большинство специальных теплоносителей. Помимо того что материалы основы (ПГ и ЭГ) не проявляют склонности к химической реакции с металлами, специальные добавки исключают риск вступления в контакт с алюминием несвязанной воды.
Тем не менее, решение о замене воды на антифриз только из-за проблемы алюминиевых радиаторов неоправдано. Срок эффективного использования теплоносителя ограничен, его приходится периодически менять. Поэтому чисто с экономической точки зрения более целесообразно либо заменить алюминиевые радиаторы на биметаллические, либо дооснастить систему отопления станцией подготовки воды и узлом механической фильтрации для удаления твёрдых нерастворённых примесей.
Специальные присадки и сроки годности
Сами по себе гликоли своих свойств со временем не теряют, по крайней мере, в процессе использования внутри отопительной системы. Однако помимо основы в состав антифризов также входит пакет присадок, улучшающих химические, а иногда и теплофизические свойства жидкости.
Точный состав пакета присадок не оглашает ни один из производителей. С одной стороны, это связано с коммерческой тайной, с другой — с предусмотрительной заботой о несовместимости с антифризами прочих брендов. Пропиленгликоль и этиленгликоль хорошо смешиваются между собой, то же справедливо и для их водных растворов. Однако именно из-за наличия специальных добавок при смешивании разных антифризов могут происходить такие явления, как образование плотных включений, коагуляция и выпадение осадка, а также вспенивание, причём тип основы теплоносителя решающей роли в том не играет.
Наличием присадок обусловлен также и ограниченный срок службы теплоносителя. В закрытой таре и при рекомендуемых условиях храниться антифриз может относительно долго, однако в режиме эксплуатации он сохраняет свои свойства от 3 до 7 лет. Стоимость состава во многом определяется именно требуемой периодичностью его замены: чем реже — тем дороже.
Вопрос токсичности и утилизации теплоносителя
Этиленгликоль — токсичное вещество и антифриз на его основе также чрезвычайно ядовит. При этом пути попадания отравы в организм совершенно различные: через пищеварительный тракт, кожу, лёгкие и слизистые оболочки. Опасность антифриза на основе ЭГ обусловлена по большей части вероятностью микропротечек, которые трудно обнаружить: регулярное вдыхание паров даже в мизерных дозах имеет накопительный эффект. Поэтому теплоносители на основе этиленгликоля не следует применять в открытых системах отопления, при недостаточной уверенности в качестве монтажа труб и радиаторов, а также при наличии в системе двухконтурного котла и бойлера косвенного нагрева, где возможно попадание яда из одного контура в другой.
Пропиленгликоль относится к классу безопасных веществ, его используют в качестве пищевой добавки. Тем не менее, отслуживший своё теплоноситель не допускается сливать в дренажные каналы и канализацию. Утилизировать специальные теплоносители нужно в соответствии с правилами экологической безопасности. Один из лучших выходов — обратиться на станцию техобслуживания автомобилей, где утилизация автомобильного «Тосола» происходит регулярно.
Правила приготовления теплоносителя
Специальные теплоносители поставляются в концентрированном виде, но могут применяться и разбавленными. Пропорции смешивания с водой устанавливаются производителем, от соотношения зависит в первую очередь температура замерзания. Антикоррозионные и прочие свойства при этом теряются не сильно, зато на лицо эффект экономии.
Разбавлять теплоноситель водой из под крана будет не лучшей идеей. Примеси хлоратов и фторидов могут вызвать непредсказуемый цикл химических реакций, равно как и растворённые в воде ионы и минералы. Наиболее пригодной для этих целей является вода, подвергнутая кипячению, также довольно недорогой вариант — питьевая бутилированная вода, используемая в кулерах. Применение дождевой воды зачастую нецелесообразно по простой причине: в жидкости растворено достаточно много активного кислорода.
Водоподготовка для котельной
Вообще сама идея подготовки воды для системы отопления может служить хорошей альтернативой использованию специального теплоносителя при условии, что от него не требуются свойства непосредственно антифриза. Примерно за ту же цену можно приобрести простейшую станцию подготовки питьевой воды с циклом обратного осмоса, исключив таким образом электрохимическую коррозию и отложение накипи. Механические примеси достаточно легко удаляются механическим фильтром на 30–50 мкм, установленным параллельно течению обратки с принудительной циркуляцией дополнительным насосом.
Незамерзающие жидкости для системы отопления: виды, назначение, особенности использования
Для заливки котельного двухконтурного оборудования всё чаще используются незамерзающие жидкости, успешно заменяющие собой традиционную заливку отопительных систем водой. Такие теплоносители исключают их замерзание при возникновении аварийной ситуации зимой. Они имеют свои плюсы и минусы, а также особенности применения.
Виды и особенности
Для обогрева загородных домов и дач устраивается автономная система отопления. Она состоит из нагревательного котла, соединённого с радиаторами отопления разветвлённой системой трубопроводов. Заливаемая в них незамерзающая жидкость выполняет роль теплоносителя. После нагревания в котле она поступает по трубам к радиаторам.
Помимо антифриза, выполняющего роль теплоносителя, правила эксплуатации отопительной системы требуют её периодической промывки специальными жидкостями. Их состав содержит различные присадки.
Альтернативным вариантом таким промывочным жидкостям может служить водный раствор каустической соды. Заполняют им систему на 1-1,5 часа. Делают это для растворения содовым раствором скопившейся на внутренних поверхностях элементов отопительной системы накипи.
В продаже можно встретить антифризы с различными характеристиками. В качестве их основы могут использоваться:
Все эти вещества имеют высокую степень агрессивности, поэтому производители добавляют в их состав различные присадки. Основной компонент антифриза определяет его свойства. Самую доступную стоимость имеют незамерзающие жидкости на основе этиленгликоля, но они и наиболее токсичные.
Менее опасны и вредны для организма человека антифризы на основе пропиленгликоля. Экологически безопасны незамерзающие жидкости, изготовленные на основе глицерина.
Антифризы этого вида хорошо защищают систему отопления от коррозии. Особенностью глицериновых незамерзающих жидкостей является то, что при переходе в твёрдое состояние они не увеличиваются в объёме.
Самая низкая температура замерзания и наиболее высокая точка кипения, а также теплопередающая способность у раствора бишофита. Очень часто в системы отопления в качестве теплоносителя используют растворы кальция, натрия и других минеральных солей. Их достоинством считается высокая коррозийная агрессивность.
Критерии выбора
Общим для всех теплоносителей фактором, оказывающим влияние на выбор изделий, является его экологическая безопасность. От качества и вида заливаемого в систему отопления теплоносителя зависят здоровье человека и комфортность в жилище.
В первую очередь выбор жидкости зависит от конструкции системы отопления. Важно из какого материала она выполнена. Важными для выбора теплоносителя факторами являются мощность задействованных в системе отопления насосов и радиаторов, а также на вид обогревательного котла.
Покупая жидкость впервые, лучше обратиться за консультацией к специалистам. Это позволит получить профессиональный совет и избежать выхода из строя отопительной системы загородного дома. По мнению экспертов, в системах отопления загородных домов лучше использовать жидкости с температурой замерзания -20-25°С.
При замерзании вода ощутимо увеличивается в объёме, что при возникновении аварийной ситуации в холодное время года может привести к разрыву труб и радиаторов. Применение антифриза полностью исключает такую вероятность. Важно, чтобы его состав был качественным и надёжным.
У каждой системы отопления есть свои рабочие характеристики. Некоторые из них обязательно учитываются при выборе вида теплоносителя. Среди них минимальная температура окружающего воздуха и максимальная температура теплоносителя при нагреве. Оба эти показатели являются пограничными при переходе жидкости в другое физическое состояние.
После определения рабочих характеристик теплоносителя обязательно обращают внимание на его производителя и стоимость. Для жилых помещений крайне важно заливать в отопительную систему экологически безопасную жидкость. Смертельно опасными для человека могут стать теплоносители с просроченными сроками службы.
Важный критерий выбора жидкости – её химический состав и вид добавленных в неё присадок. Последние оказывают непосредственное внимание на возможный срок использования теплоносителя в системе. Дольше всего можно работать на органических антифризах.
Какой объём нужно заливать?
Количество заливающейся в отопительную систему жидкости зависит от различных факторов. Основными из них являются:
- объём обогревательного котла;
- тип отопительной системы;
- качество материалов изготовления труб и радиаторов;
- площадь отапливаемого помещения.
Расчёт объёма жидкости для заливки системы проводят исходя из рекомендации производителей. В техническом паспорте котлов содержится информация о том, какой теплоноситель можно использовать и в каком объёме.
Рейтинг теплоносителей
Заливаемая в систему отопления жидкость должна соответствовать ряду обязательных требований. В их число входят:
- высокая степень теплоёмкости (жидкость должна максимально аккумулировать в себе и переносить с минимальными потерями тепловую энергию);
- щадящий стабильный состав (жидкость не должна вызывать коррозию внутренних поверхностей отопительного оборудования и содержать в своём составе способные образовывать накипь минеральные соли);
- широкий диапазон рабочих температур (теплоноситель должен иметь большую «вилку» между температурами закипания и замерзания).
На основе пропиленгликоля
Антифризы этой группы рекомендуется использовать в отопительных системах пищевых производств, детских и медицинских учреждений. Они универсальны в применении, имеют отличные физико-химические свойства и обладают экологической безопасностью. Наиболее популярный теплоноситель этого вида – «Тёплый дом ЭКО30».
Жидкость содержит в своём составе присадки, обеспечивающие защиту внутренних поверхностей элементов отопительной системы от коррозии и предотвращающие образование накипи. Перед заливкой в систему жидкость разбавляется дистиллированной водой.
Неправильное разведение антифриза другими жидкостями может привести к разложению в ней присадок. Основное предназначение теплоносителя – заливка в отопительные системы с оцинкованными трубами. Жидкость не образует пены.
Антифриз для системы отопления загородного дома
В этой статье разберем виды антифризов, их отличия. Расскажу, какой антифриз выбрать для отопления, сравним антифризы с водой. Объясню, почему нельзя применять глицерин и тосол в качестве теплоносителя. В заключении – почему антифриз бесполезен в системе отопления загородного дома для постоянного проживания.
1. Принцип работы антифризов
Вода при 0°С резко и скачкообразно превращается в лёд, при этом расширяясь на 11%. Трубы не выдерживают такой нагрузки. Систему отопления приходится демонтировать, включая котел и все радиаторы. Вода – хороший растворитель, поэтому даже незначительное количество антифриза сильно смещает точку кристаллизации воды, и скачкообразного превращения в лед не происходит.
Вода с добавкой антифриза при отрицательных температурах медленно густеет, а расширение жидкости происходит незначительно, поэтому система отопления остается целой и невредимой.
Например, кристаллизация воды с 30% незамерзающей жидкости (пропиленгликоль) идет так медленно, что нет необходимости разбавлять теплоноситель до -30°С, достаточно добавить антифриз до расчетной температуры -12-15°С.
С падением температуры ниже расчетной такая смесь будет медленно, но верно застывать, и только при -30°С может замерзнуть полностью.
2. Какая разница между зеленым и красным антифризом?
В качестве теплоносителя чистый 100% антифриз не используется — всегда в разбавленном состоянии: от 20 до 35% антифриза и 80-65% воды соответственно. В отоплении применяется только 2 вида антифризов на базе двухатомных спиртов: этиленгликоль и пропиленгликоль. Производители выпускают как концентрированный состав, так и уже разбавленный для заливки в систему отопления. Этиленгликоль — концентрированный раствор красного цвета, а этиленгликоль — раствор зеленого цвета. Их отличия я опишу ниже.
3. Этиленгликоль в системе отопления
Раствор малинового цвета. Токсичное вещество, используемое в автоиндустрии, производства машинных масел, пластика и целлофана. Имеет крайне низкую температуру застывания -70°С.
Используется преимущественно в системах отопления и антиобледенения промышленных объектов, футбольных полей. Не рекомендуется использовать этиленгликоль в системах отопления загородных домов из-за его токсичности.
4. Пропиленгликоль в системе отопления
Раствор зеленого цвета, пищевая добавка E1520, используется в косметической промышленности. Температура застывания -50°С. В 3 раза более вязкое и в 2 раза более дорогое вещество, чем этиленгликоль.
Применяется в зданиях, где есть риск разморозки системы, но требуется соблюдение экологических характеристик. Мы используем пропиленгликоль в рекуператорах системы вентиляции ресторанов. В нашей стране пропиленгликоль для системы отопления производится из импортного сырья, поэтому значительно дороже этиленгликоля.
5. Какой теплоноситель выбрать для отопления?
Для системы отопления отличия этиленгликоля и пропиленгликоля незначительны, но разная температура замерзания (-70 и -50°С) сказывается на процентном соотношении вещества. Для обеспечения одной и той же температуры кристаллизации (-25°С) требуется практически в 2 раза меньше этиленгликоля, чем пропиленгликоля, но зависимость не линейна.
Например, когда концентрация этиленгликоля в воде становится больше 50% – его характеристики начинают снижаться. Связано это с неэффективной работой антикоррозионных присадок, которые плохо вступают в контакт с водой.
6. Какой антифриз лучше для отопления дома
Главный критерий выбора антифриза – безопасность!
Пропиленгликоль применяется в пищевой промышленности. Вещество не токсичное. Используется в качестве антифриза в системах отопления коттеджей, загородных домов и помещений с постоянным пребыванием людей.
Если в здании не требуется обеспечение экологической безопасности, например, cклады, гаражи и производственные цеха, можно смело применять этиленгиликоль. Во всех остальных случаях – пропиленгликоль.
7. Глицерин в системе отопления
Много получал вопросов про «глицерин». Теплоноситель на основе глицерина в системе отопления недопустим даже в разбавленном состоянии.
Во-первых, чудовищная кинематическая вязкость при отрицательных температурах (при 0°С –9000 м 2 /с x 10 6 — глицерин, 67 м 2 /с x 10 6 – этиленгликоль) – а значит и чудовищные потери давления. Сложно будет протолкнуть по трубам теплоноситель на основе глицерина.
Во-вторых, налипание органических частиц глицерина на поверхность теплообменника котла, его перегрев и полный выход из стоя. Разбавление глицерина спиртами приводит только к образованию взрывоопасных соединений.
Любые другие незамерзающие жидкости, например, тосол в системе отопления, недопустимы, т.к. не содержат необходимого количества антикоррозионных присадок. Стоимость антифриза для отопления определяется качеством этих самых присадок, благодаря которым одни антифризы служат 5 лет, а другие 10. С годами антифриз в системе отопления окисляется с образованием уксусной кислоты, что приводит к разрушению латунных соединений на радиаторах, поэтому важно вовремя менять теплоноситель.
8. Отопление антифризом или водой
После прочтения этого раздела Вы скорее всего откажетесь от антифриза в системе отопления. Главный плюс антифриза – сохранность системы при отрицательных температурах, полностью перечеркивается его минусами.
- Низкая теплоемкость антифриза.
Увеличение размероврадиаторовна 20-23%
Теплоемкость антифриза существенно ниже, чем теплоемкость воды. Разбавляя воду 35% антифризом, мы теряем примерно 200 Вт с 1 кВт тепловой энергии. Это значит, что на 20% требуется увеличить размеры труб, радиаторов и котла. В пересчете на загородный дом 300 м 2 мы теряем примерно 60 тысяч рублей на увеличении размеров системы. Для системы теплых полов антифриз вообще не применим, опять же из-за низкой теплоемкости.
- Срок службы антифризов от 5 до 10 лет
С годами антифриз окисляется и благополучно разрушает латунные соединения. Через 5 – 10 лет этиленгликоль и пропиленгликоль нужно сливать, утилизировать и менять на новый. Вам придется не только купить новый антифриз, но и заплатить за утилизацию старого. К сожалению, в нашей стране нет службы утилизации этиленгликоля в малых объемах, поэтому поиск, кому сдать эту химию, будет затруднителен. Не буду рассматривать идею слить антифриз соседу на участок. - Использование секционных радиаторов в системах с антифризом недопустимо
Резиновые межсекционные прокладки быстро окисляются, и радиаторы дают течь. Применяем только стальные панельные. Недопустимо использование и оцинкованных труб. Антифриз благополучно вымывает цинк, и труба остается голая. - Почему антифриз бесполезен для загородного дома?
Антифриз успешно справится с задачей — система отопление не замерзнет зимой в Ваше отсутствие, но что делать с системой водоснабжения? Трубы водоснабжения при отрицательной температуре замерзнут быстрее и с худшими последствиями, т.к. прокладываются не только в полу, но и в стенах. Вам придется снимать плитку, бить стяжку и менять трубы в санузлах, душевых, кухне, а также заменить всю обвязку котельной по водоснабжению. Закачать в систему водоснабжения антифриз конечно же не получится, как и проложить все трубы с греющим кабелем.
Антифриз для системы отопления загородного дома нужен, если:
✔ не планируете проживать в доме зимой;
✔ в доме 1-2 санузла с тройниковой системой водоснабжения (без коллектора), которую можно слить перед наступлением холодов;
✔ в доме нет водяных теплых полов. Если они водяные — тогда смысла делать антифриз в отоплении нет.
Полноценный загородный дом оставлять зимой без дежурного отопления нельзя. Зимой необходимо поддерживать постоянное дежурное отопление +10-12°С.
Отопление полноценного загородного дома для постоянного проживания антифризом такой же проигрышный вариант, как и отопление дома теплым полом, который применим только в южных областях нашей страны.
Управлять котлом можно удаленно через телефон или планшет по Интернет-соединению или GPS. Можно задавать температуру воздуха к конкретной дате и времени приезда, а котел будет точно сигнализировать о возможных ошибках в работе. Для поддержания системы отопления в случае аварии основного котла часто устанавливают резервный электрический, который также включается автоматически. Вы можете заказать проект такой котельной и системы отопления у нас на странице Услуг.
Так Ваши инженерные системы будут по-настоящему защищены без антифриза.
Калькулятор предварительной
стоимости проекта
Если Вам понравилась моя статья и Вы ищете надежных специалистов по проектированию – звоните и пишите мне на почту.
Выбор жидкости для отопления дома, что использовать?
Довольно суровый климат средней полосы вынуждает нас использовать отопительные приборы более половины календарного года. Такая напряженная эксплуатация требует от отопительного оборудования не только высокой производительности, но и надежности. Исправное функционирование отопительной системы зависит от качества ее установки и характеристик используемого теплоносителя. Одним из насущных вопросов домовладельцев и специалистов по проектированию является выбор теплоносителя для отопления частного дома: что лучше — незамерзайка или вода?
Стоит помнить, что любой теплоноситель обладает как достоинствами, так и недостатками, то есть идеального со всех сторон варианта просто не существует. При выборе стоит учитывать следующие критерии:
- текущие эксплуатационные условия;
- вид насосных установок;
- разновидность котельного оборудования.
Главной проблемой теплового оборудования в сложных климатических условиях является замерзание теплоносителя при наступлении холодов. Для бесперебойного функционирования установки в любое время года следует использовать тип теплоносителя, обеспечивающий качественный обогрев всех помещений и обладающий такими свойствами:
- показатель агрессивности к металлам;
- стойкость к низким температурам;
- отсутствие склонности к образованию осадка;
- отсутствие агрессивного воздействия на материалы уплотнителей;
- стабильность при эксплуатации.
В рабочих температурных диапазонах любой теплоноситель для системы отопления загородного дома способен бесперебойно работать длительное время, однако выход за пределы этих рамок чреват серьезными изменениями их физических и качественных характеристик. Если рассматривать теплоноситель с точки зрения безопасности, то он должен обладать такими качествами, как нетоксичность и высокая температура воспламенения паров. Немаловажным критерием в процессе выбора становится и стоимость жидкости, именно поэтому она не должна слишком дорого обходиться владельцу, а если цена довольно высока, то теплоноситель должен сохранять свои свойства и объем как можно дольше.
Вода в качестве теплоносителя
Конечно же, вода относится к разряду наиболее дешевых теплоносителей. Кроме дешевизны можно уверенно заявлять о ее экологической безопасности и повсеместной доступности. Если утечка все же случилась, то восстановить необходимый объем в установке несложно, нужно лишь долить в специальный бак несколько литров жидкости. Стоит помнить, что вода всегда имеет в своем составе множество примесей: хлор, железо, соли, наслаивающихся при выпадении в осадок на стенках и образующих трудновыводимую накипь, которая влияет на степень теплоотдачи труб, приводит к перегреву оборудования и выводит его из строя.
Кроме того, металлические элементы неизбежно вступают в окислительную реакцию с жидкостью, что приводит к коррозийным изменениям.
Вода имеет свойство существенно расширяться при замерзании, потому отсутствие циркуляции в холодную пору может надолго вывести из строя отопительную установку, разорвав трубы. Систему, заполненную жидкостью, ни в коем случае нельзя оставлять без присмотра в отопительный период во избежание замерзания, всего несколько дней — и дорогостоящая разводка может прийти в негодность. Принудительная система отопления часто работает от электричества, поэтому при его отключении или падении давления в трубопроводе вода может попросту замерзнуть в трубах, а это чревато серьезными проблемами. В отличие от антифриза вода расширяется при охлаждении ниже +4°С и во время нагрева, также необходимо учитывать, что ее необходимо менять ежегодно.
Если прочесть инструкцию по эксплуатации котла отопления, то все производители единогласно утверждают, что теплоносителем должна выступать дистиллированная вода, так как она полностью очищена от всех примесей. Главным недостатком такого подхода является стоимость, сравнимая с покупкой хорошего антифриза.
Перед заполнением установки, нужно хорошо прочистить трубы и приборы обогрева обычной водой. Для улучшения качества теплоотдачи и продления срока службы котла, рекомендуется добавлять в дистиллированную воду специальные присадки.
Незамерзающие жидкости как теплоноситель
Использование антифриза в устройствах для отопления более актуально для суровых зим, характерных для средней климатической полосы. Он обладает гораздо более низкой температурой замерзания, в сравнении с простой водой, что позволит надежно уберечь обогревательную установку от повреждения вследствие замерзания жидкости, даже если электричество или газ отключили на длительный срок. Уникальные свойства жидкости, а также дополнительные присадки, оберегают трубы от образования накипи и коррозии. В нашем климате антифриз безоговорочно является оптимальным вариантом для заправки отопительных устройств.
Что такое антифриз? Основным компонентом здесь выступает пропиленгликоль либо этиленгликоль, к которому добавлено значительное количество воды, а также целевые присадки.
Концентрация пропиленгликоля в составе антифриза определяет его морозоустойчивость, чем его больше, тем ниже должна быть температура начала процесса кристаллизации состава. Для снижения коррозийного эффекта теплоносителя применяются специальные ингибиторы — химические составы, тормозящие процесс вступления жидкости в реакцию с металлом и другими веществами. Чтобы предотвратить образование осадка, в состав включают ингибитор накипеобразования, который не позволяет образовываться пене в процессе циркуляции и снижает риск растворения и набухания уплотнителей.
Антифриз, как теплоноситель для отопления, не замерзает в пределах рабочего диапазона температур, если же отвердение все же произошло, то он не расширяется как вода и не провоцирует разрушение отопительной установки. Замерзая, он становится гелеобразным и не меняет объем, возвращение в жидкое состояние не несет никаких последствий для теплоносителя и оборудования.
Сегодня в специализированных магазинах можно найти антифризы с минимальной температурой -65 или -30 градусов. В случае необходимости концентрация состава может быть изменена добавлением в него дистиллированной воды. Химический состав жидкости рассчитан на эксплуатацию в течение 10 сезонов или 5 лет, по прошествии этого времени весь антифриз в системе необходимо сменить.
При многочисленных достоинствах антифриза не стоит забывать о его недостатках. Если сравнивать рабочую температуру незамерзайки и воды, то оказывается, что теплоемкость незамерзайки более чем на 15% ниже, следовательно, она хуже накапливает тепло и хуже отдает его. Поэтому потребитель вынужден покупать более мощное тепловое оборудование и тратить больше ресурсов для поддержания нужной температуры. Ввиду повышенной вязкости антифриза, а она выше в 5 раз в сравнении с водой, для поддержания необходимого напора потребуется применение мощного циркуляционного насоса. При этом расход электроэнергии увеличится на 10%. Помня о том, что антифриз не расширяется при замерзании, стоит учитывать, что при нагреве его тепловое расширение гораздо больше, нежели у воды, поэтому при его использовании необходим расширительный бак большего объема. Кроме этого, при перегреве антифриз может безвозвратно потерять свои свойства.
Специалисты рекомендуют определяться с типом теплоносителя еще до установки системы отопления, именно такой подход гарантирует долгий срок службы всех приборов, спонтанная переквалификация может быть чревата серьезными неприятностями и затяжным ремонтом.
Химический состав незамерзайки довольно агрессивен: она вступает в реакцию с оцинкованными поверхностями, нанося непоправимый вред техническим элементам, вместе с этим такое соседство меняет состав теплоносителя и способствует образованию осадка, который может блокировать всю систему. Резиновые прокладки также чувствительны к такой среде, поэтому их придется менять гораздо чаще, нежели при использовании водяного отопления.
Экологичность антифриза также создает множество вопросов во время использования. В процессе движения по трубам незамерзайка может вспениваться, что может провоцировать сложности при регулировке и балансировке системы. Владельцу дома, отапливаемого при помощи антифриза необходимо всегда иметь в запасе канистру с химикатом, чтобы в случае утечки быстро восполнить недостаток.
Применение антифриза
Перед тем как приобрести котел для отопления дома, убедитесь, что он допускает использование данного вида антифриза, в противном случае вы можете потерять заводскую гарантию. Концентрированные составы допустимо смешивать с дистиллированной водой. При монтаже разводки не нужно использовать фитинги и трубы с оцинковкой, а отопительный котел должен быть рассчитан на поддержание температуры, не превышающей +70 градусов. Для системы на основе незамерзайки потребуется мощный насос и объемный бак, который больше водяного более чем в два раза.
Для бесперебойного движения антифриза потребуются трубы большего диаметра и довольно объемные радиаторы. Воздухоотводчики автоматического типа сюда не подойдут — потребуется установка ручных кранов Маевского. В качестве уплотнителя можно использовать только химически устойчивую резину.
