По своей распространённости системы отопления с циркуляцией жидкого теплоносителя бьют все рекорды — их неизменная популярность в большей степени объясняется суровым зимним климатом России. Жидкостные отопительные системы включают в себя целый комплекс оборудования, в числе которого котельные, теплообменники, насосные станции, зачастую многие километры трубопровода. Исправная работа отопительного комплекса напрямую зависит от характеристик теплоносителя, так какую же жидкость лучше всего использовать в этом качестве и почему?
Требования к идеальному теплоносителю
Следует отметить сразу — такого теплоносителя нет. Любой из существующих сегодня исправно выполняет свои функции лишь в определённом температурном диапазоне, выход за рамки которого приводит к резким изменениям его качественных характеристик.
Теплоноситель обязан переносить максимальное количество тепла за единицу времени с минимальными теплопотерями. Вязкость теплоносителя оказывает серьёзное воздействие на его прокачку в пределах отопительной системы, поэтому чем он менее вязок — тем лучше.
Теплоноситель не должен оказывать коррозийного воздействия на разнообразный конструкционный материал трубопроводов и нагревательных приборов, иначе выбор этих материалов будет строго ограничен. Кроме того, смазывающие способности тех или иных теплоносителей вводят ограничения на конструкционный материал циркуляционных насосов и других механизмов, контактирующих с ними.
С позиции безопасности домочадцев теплоноситель должен иметь определённые (безопасные) характеристики по токсичности, температуре возгорания жидкости и вспышке её паров.
И последнее — жидкость, используемая в качестве теплоносителя, должна быть доступной по цене или же, в случае высокой стоимости, длительное время сохранять свои характеристики и объём во время работы в отопительной системе.
Теплоноситель — вода
Из всех жидкостей, что существуют на Земле в естественном состоянии, вода имеет наивысшую теплоёмкость — в среднем 1 ккал/(кг·град), т. е. если нагреть один килограмм воды до 90 °С и охладить в отопительном радиаторе до 70 °С, то в отапливаемое этим радиатором помещение поступит 20 ккал тепла.
Эта жидкость имеет высокую плотность (917 кг/м3), уменьшающуюся при нагреве или охлаждении. Кстати, вода — единственная природная жидкость, расширяющаяся и при нагреве и при охлаждении.
Экологические и токсикологические характеристики воды превосходят аналогичные параметры любых синтетических теплоносителей — случайная утечка из системы отопления не создаст проблем для здоровья домочадцев, если только не попадёт непосредственно на человеческое тело. И в случае такой утечки восстановить исходный объём воды очень просто — нужно лишь долить необходимое количество в открытый расширительный бачок отопительной системы естественной циркуляции.
В отношении стоимости вода тоже вне конкуренции, поскольку более дешёвого и доступного теплоносителя не существует.
Однако этот теплоноситель имеет ряд недостатков — обычная вода, т. е. в её природном состоянии, содержит кислород и соли, что вызывает внутреннюю коррозию элементов отопительной системы, а также зарастание их стенок накипью, снижающей теплоотдачу и внутренний объём отопительных приборов.
Простейший способ умягчения воды хорошо известен каждому — термический (кипячение), с использованием металлической ёмкости без крышки. В процессе термической обработки часть солей отложится на дне ёмкости, из объёма воды будет удалён углекислый газ. Кстати, чем больше площадь дна ёмкости для кипячения, тем больше солей можно будет удалить из воды — соли отложатся на дне в виде накипи. Недостаток термического метода в том, что таким способом устранить из воды можно лишь нестойкие гидрокарбонаты магния и кальция, а их стойкие соединения при этом сохранятся.
Химический или реагентный метод более эффективен, он позволяет перевести содержащиеся в воде соли в нерастворимое состояние. Для его осуществления используются гашёная известь, кальцинированная сода или ортофосфат натрия — ввод в объём воды первых двух реагентов вызовет образование карбонатного осадка, последнего — осадок ортофосфатов магния и кальция. По окончании химической реакции выпавший осадок устраняется фильтрацией воды. Последний реагент — ортофосфат натрия — обеспечивает наилучшее умягчение воды, однако его применение требует точной дозировки.
Для отопительных систем более всего подходит дистиллированная вода, поскольку в ней полностью отсутствуют какие-либо примеси. Единственный её недостаток — придётся потратиться на покупку, стоимость литра дистиллированной воды составит около 14 руб. Перед заливкой в систему отопления дистиллированной воды необходимо тщательно промыть отопительные приборы, трубы и котёл обычной водой, причём мыть как используемую ранее систему, так и только что смонтированную — загрязнения внутри неё будут в любом случае.
Можно использовать чистую талую или дождевую воду, т. к. она содержит значительно меньшее количество солей, чем водопроводная, колодезная или артезианская.
Единственный недостаток воды, используемой в качестве теплоносителя — при температуре ниже 0 °С она замёрзнет, расширится и нанесёт серьёзный ущерб отопительной системе. И поэтому домовладельцам, нерегулярно эксплуатирующим систему отопления в холодный сезон, а также проживающим в районах, где перебои с подачей энергоносителей особенно часты, более подойдёт другая группа жидких теплоносителей — антифризы.
Теплоноситель — антифриз
Незамерзайка, залитая в отопительный контур, позволяет полностью решить угрозу промерзания системы в холодный сезон — низкие температуры, на которые рассчитан данный антифриз, не изменяют его физического состояния. Антифризы способны обеспечить транспортировку тепловой энергии внутри отопительной системы, не вызывают коррозионных процессов и отложений накипи.
Основное качество антифризов выражается в том, что они не твердеют до определённых предельно-низких температур, в случае отверждения — не расширяются подобно воде и не разрушают элементы отопительной системы, а превращаются в гелеобразную массу, объём которой не меняется. Другими словами, если температура замёрзшего антифриза будет повышена, то он вернётся из гелеобразного в жидкое состояние без каких-либо последствий для отопительного контура.
В состав антифризов производители вводят дополнительные присадки с целью увеличения срока службы отопительной системы — ингибиторы коррозии и минеральных отложений, устраняющие коррозионные очаги и накипь в системах, эксплуатируемых долгие годы. При выборе антифриза следует учитывать, что его состав не универсален — содержащиеся в нём присадки рассчитаны на определённые конструкционные материалы и сплавы, неверный выбор вызовет электрохимическую коррозию или, к примеру, разрушение полимерных материалов, использованных при построении отопительной системы.
Как правило, выпускаются антифризы, рассчитанные на две предельно низкие температуры — до -65 и до -30 °С. При необходимости можно изменить концентрацию насыщенного состава до желаемого, из пропорции одна часть дистиллированной воды на две части антифриза (к примеру, если литр антифриза первого типа, рассчитанного на более низкую температуру, разбавить 0,5 л воды, то такой состав будет работать до -30 °С).
Химический состав антифризов рассчитан на 10 сезонов отопления или 5 лет эксплуатации, по прошествии которых весь объём незамерзайки нужно заменить.
По сравнению с водой, антифризы имеют не только достоинства, но и недостатки:
- теплоёмкость незамерзаек на 15% ниже, т. е. тепло они отдают хуже;
- их вязкость как минимум вдвое выше, что требует введения в систему отопления мощных циркуляционных насосов;
- более высокое объёмное расширение при нагреве, необходим экспанзомат (расширительный бак закрытого типа) и отопительные радиаторы, ёмкость которых на 50-60% больше, чем у их аналогов, используемых в системах с водяным теплоносителем;
- текучесть выше чем у воды на 50%, т. е. разъёмные соединения в системе с антифризом нужно герметизировать с большой тщательностью;
- антифризы на основе этиленгликоля токсичны для человека, поэтому такую незамерзайку можно использовать лишь в одноконтурных котлах.
Для бытовых нужд, т. е. для систем отопления частных домов, производятся антифризы на основе полиолов двух видов — этиленгликоля (моноэтиленгликоля) и пропиленгликоля. Составы на основе первого вида полиолов более распространены и стоят дешевле, чем основанные на дорогом пропиленгликоле, однако они весьма ядовиты — при проникновении в организм 350 мг этиленгликоля достаточно, чтобы нанести серьёзный вред здоровью и даже стать причиной летального исхода. Работа с антифризами, содержащими этиленгликоль, требует обязательной защиты кожи, органов дыхания и зрения.
Во время эксплуатации антифризы на основе этиленгликоля особенно чувствительно относятся к перегреву — при любом, даже кратковременном подъёме температуры выше предела, установленного производителем для данной марки незамерзайки, происходит термическое разложение полиола и присадок в составе антифриза, образуются нерастворимый осадок и кислоты. Осадок, в случае его попадания на поверхности нагревательных элементов, образует нагар, ухудшающий теплообмен на местном уровне и вызывающий перегрев с повторным образованием осадка и т.
Образованные в результате разложения этиленгликоля кислоты вступают в химическую реакцию с конструкционными металлами системы отопления, вызывая множественные очаги коррозии. В результате разложения присадок резко снижаются защитные свойства теплоносителя, ранее обеспечиваемые им для материала уплотнителей разъёмных соединений, а при высокой текучести это немедленно вызовет течь. Кроме того, перегрев повышает пенообразование антифриза, что, в свою очередь, вовлечёт в систему отопления воздух. По описанным причинам требуется тщательно контролировать температуру нагрева котлов и отопительной системы, однако не все модели котлов это допускают.
Необходимо отметить, что этиленгликоль вступает в химическую реакцию с цинком — использовать в отопительной системе, в которой теплоносителем выступают антифризы этой группы, конструкционные элементы и приборы с внутренней оцинковкой бессмысленно, т. к. всё её покрытие будет полностью уничтожено в течение практически одного отопительного сезона.
Основанные на пропиленгликоле антифризы значительно безопаснее для домочадцев — технический пропиленгликоль близок по характеристикам к пищевому пропиленгликолю (Е1520), широко применяемому в фармацевтической, парфюмерной и пищевой промышленности благодаря полной безопасности для человеческого организма и экологии. Незамерзайки с пропиленгликолем разрешено использовать в двухконтурных котлах, т. к. их случайное проникновение в питьевую воду, равно, как и протечки в местах разъёмных соединений, не принесут вреда людям.
Пропиленгликолевые теплоносители, помимо общих положительных характеристик, идентичных относящимся к этиленгликолевым антифризам, внутри системы отопления оказывают эффект смазки, понижают гидродинамическое сопротивление и облегчают работу насосов вторичного контура. Теплопередача пропиленгликолевых антифризов выше, чем у этиленгликолевых. Минус только один — более высокая стоимость, порядка 1000 руб. за 10 кг (для сравнения, стоимость этиленгликолевого антифриза -30 °С — около 550 руб. за 10 кг).
Категорически запрещается использовать в системе отопления антифриз, если:
- в системе применяются электролизные (ионные) котлы, в которых нагрев теплоносителя осуществляется за счёт пропускания электрического тока через его объём в ёмкости котла. Вообще, перед приобретением отопительного котла убедитесь, что производитель допускает его работу в системе отопления с данным антифризом, иначе заводская гарантия на котёл не будет действовать;
- отопительная система открытого типа. Главным образом это правило действует в отношении антифризов на основе ядовитого этиленгликоля;
- из экономии рассчитываете понизить его морозоустойчивость более чем до -20 °С, т. к. это серьёзно понизит характеристики присадок, введённых в состав антифриза, что приведёт к образованию очагов коррозии и накипи;
- герметизация разъёмных соединений проводится с использованием льняной подмотки и масляной краски — антифриз неминуемо разъест краску и от подмотки не будет толку;
- при построении отопительного контура применялись оцинкованные трубы и фитинги;
- отопительный котёл нагревает теплоноситель до температур, превышающих +70 °С (это предельная температура нагрева любого антифриза, выше нагревать нельзя ввиду высокого температурного расширения, свойственного теплоносителям этой группы).
Если в отопительной системе используется незамерзайка, то необходимо соблюсти следующие условия:
- оснастить систему более мощным циркуляционным насосом, чем понадобился бы для водяного отопления. При большой протяжённости отопительного контура понадобится циркуляционный насос внешней установки;
- установить вместительный экспанзомат (расширительных бак), объём которого превышает необходимый для водяного теплоносителя как минимум вдвое;
- в системе отопления использовать трубы заведомо большего диаметра и объёмные радиаторы;
- не устанавливать автоматические воздухоотводчики — только ручные (к примеру — краны Маевского);
- разъёмные соединения уплотнять прокладками только из химически стойкой резины, паронитовыми или тефлоновыми. Можно использовать льняную подмотку вместе с герметиком, стойким к этиленгликолю (в случае использования антифриза на его основе). При покупке чугунных радиаторов необходимо разобрать их на секции и заменить существующие резиновые прокладки на паронитовые или тефлоновые;
- разбавлять незамерзайку можно только дистиллированной водой, т. е. ни дождевая, ни талая вода тут не подойдут;
- перед каждой полной заливкой в систему антифриза обязательно промыть её водой (котёл тоже) — производители незамерзаек рекомендуют полностью заменять их в отопительной системе каждые 2–3 года;
- не следует задавать холодному котлу сразу высокую температуру нагрева — нужно поднимать температуру постепенно, давая время теплоносителю на разогрев (у незамерзаек меньшая теплоёмкость, чем у воды);
- зимой, при отключении двухконтурного котла в системе с антифризом на длительный срок, не забудьте слить воду из контура горячего водоснабжения, т. к. она может замёрзнуть и повредить трубы контура.
Как выбрать оптимальный теплоноситель
Прежде всего — вопрос выбора теплоносителя должен быть определяющим ещё на стадии проектирования отопительной системы, поскольку если она создавалась для воды, то потребует серьезной реконструкции под антифриз.
Если температура в отопительном контуре в холодный сезон не будет снижаться ниже +5 °С, то оптимальный теплоноситель для такой системы — вода, из состава которой по максимуму выведены соединения солей. Если же существует вероятность падения температуры в отопительной системе до минусовых значений, то в этом случае необходим только антифриз. Разумеется, можно сливать воду из системы, что обезопасит её от повреждений при заморозках, однако в этом случае контур заполнит воздух, который резко ускорит коррозионные процессы в условиях высокой влажности.
Можно обезопасить водяную отопительную систему от промерзания, встроив в неё электротэны, управляемые температурными датчиками или дистанционно, по GSM-каналам, что позволит поддерживать температуру воды на уровне выше +5 °С, однако тут возникает зависимость от электроснабжения и сотовой связи — сбой одной из этих систем порознь или вместе приведёт к замерзанию теплоносителя и множественным повреждениям отопительного контура.
При выборе антифриза нужно подробно изучить его характеристики, в числе которых: допустимая предельно низкая температура; состав присадок и их назначение; как вляет на элементы отопительной системы (из чёрного и цветных металлов, чугуна, пластика, резины и т. д.); длительность срока использования в системе без замены; безопасность для человеческого здоровья и экологии (его ведь придётся куда-то сливать). Кстати, цветность незамерзайки не имеет никакого практического значения для отопительного контура, нужна лишь для того, чтобы подчеркнуть принадлежность к той или иной марке. Учитывая потенциальную опасность для здоровья домочадцев, лучшим выбором будет незамерзайка на основе пропиленгликоля.
Ввиду популярности у домовладельцев антифриза марки «Тосол», разработанного в середине прошлого века в СССР, стоит вкратце описать его характеристики. Итак, тосол изначально разрабатывался в качестве незамерзающей охлаждающей жидкости для автомоторов, его состав базируется на этиленгликоле, характеристики которого описаны выше. В системах отопления использовать тосол не рекомендуется, т. к. этот антифриз для них не предназначен — содержит специфические присадки для автомобильных двигателей, бесполезных и даже вредных в отопительных системах, поскольку тосол просто не рассчитан на работу при высоких температурах.
В завершении назовём наиболее оптимальный антифриз, приобрести или приготовить который очень и очень просто — 40° смесь этилового спирта с дистиллированной водой. Эксплуатационные характеристики этой смеси при использовании в качестве теплоносителя-антифриза таковы:
- немногим большая, чем у воды, но значительно меньшая, чем у этиленгликолевых и пропиленгликолевых незамерзаек, вязкость;
- меньшая текучесть, чем у упомянутых антифризов, что позволяет снизить требования к герметичности разъёмных соединений, позволяя использовать в них обычные уплотнители (спирт химически не активен к резине);
- спирт является отличным ингибитором коррозии, т. е. блокирует её развитие;
- при использовании насыщенной солями воды (жёсткой), спирт в составе такой смеси воспрепятствует отложениям накипи на внутренних поверхностях отопительного контура. Соли выпадут в нерастворимый осадок, при промывании системы его легко удалить;
- в результате теплоты смешения и контракции (сжатия водного объёма спиртового раствора), спирт не испаряется отдельно от воды (при условии, что его содержание в водном растворе не ниже 30%);
- температура кипения водного раствора спирта практически соответствует температуре кипения воды, т. е. при повышении температуры в отопительной системе до +85 °С, обычной для систем с водой в качестве теплоносителя, закипания с появлением пробок в виде пара не произойдет;
- содержание спирта в водном растворе резко понижает расширение воды при замерзании, т. е. даже при полном промерзании отопительной системы с таким теплоносителем повреждений её конструкционных элементов не будет.
Для достижения определённых пороговых значений стойкости водного раствора этилового спирта к низким температурам необходимо достичь следующего его содержания в растворе с водой: 20,3% — замерзание при -10,6 °С; 33,8% — замерзание при -23,6 °С; 39% — замерзание при -28,7 °С; 46,3% — замерзание при -33,9 °С. Особенно удобным будет использование теплоносителя, представляющего собой водный раствор этилового спирта, в закрытых отопительных системах.
При подготовке водно-спиртового теплоносителя пропорции содержания в воде спирта рассчитываются следующим образом — литр 96% спирта содержит 960 мл безводного спирта, соответственно, чтобы получить 33% раствор, нужно разделить 96 на 33 и получаем необходимый объём воды, равный 2,9 л. Т. е. если ввести в литр 96% спирта ровно 2,9 литра воды, то содержание спирта в полученном растворе составит точно 33% — теплоноситель, незамерзающий до примерно -22,5 °С, готов.
www.rmnt.ru
Преимущества использования антифриза
В качестве универсального теплоносителя для систем отопления довольно долго использовалась только лишь вода. Это обусловлено ее физико-химическими характеристиками, в том числе удельной ёмкостью, которая составляет 4,169 кДж/кг. Однако существует ряд факторов, которые способны ограничить применение воды в роли универсального теплоносителя. Среди них можно выделить тот момент, что температура перехода вещества из жидкого состояния в твердое составляет 0 градусов. Помимо прочего, в момент замерзания объем воды увеличивается примерно на 10%, это непременно становится причиной повреждения сетей, в которых находилась жидкость перед замерзанием. Именно поэтому при вероятности возникновения вышеописанных условий используется антифриз для системы отопления загородного дома, который обладает более гибкими свойствами.
Эффективная и оптимальная работа может быть обеспечена тем, что применяется вышеописанное вещество для системы воздушного отопления. В этом случае речь не идет о таких жидкостях, как этиловый спирт, трансформаторное масло или автомобильный тосол. Выбирая антифриз, важно учесть, что он должен обладать безопасностью с точки зрения возможного воспламенения и горючести. Помимо прочего, существуют некоторые ограничения, которые прописаны нормативами для жилых помещений. Антифриз не должен реагировать на металлическую поверхность после взаимодействия с ней.
Разновидности антифризов для системы отопления
Если вам необходим антифриз для системы отопления загородного дома, то вы должны знать о химических характеристиках данного вещества. Оно создано на базе водных растворов пропиленгликоля и этиленгликоля. Данные соединения в чистом виде достаточно агрессивны для того, чтобы использовать их в системах отопления. Но есть специальные присадки, предназначенные для защиты от появления пены, коррозии, накипи, а также повреждения арматуры и отдельных элементов в сети.
Данные присадки способны повысить термическую устойчивость, которая обеспечивается в диапазоне температур от -70 до +110 градусов. Стоит отметить, что отсутствие термической деструкции отмечается даже при диапазоне температур от +165 до +175 градусов. Следует выбирать такой антифриз для системы отопления загородного дома, чтобы он не реагировал на пластик, эластомеры и резину.
Когда стоит выбрать этиленгликолевый антифриз
Антифриз, производители которого находятся в России, предназначен для использования в условиях системы отопления. Такие вещества достаточно широко представлены на рынке современных товаров, они создаются на базе этиленгликоля. При необходимости вы можете выбрать для себя один из вариантов исполнения. Таким образом, вещество может замерзать при -30 или -65 градусах. Для того чтобы заполнить систему антифризом, нужно первоначально приготовить раствор. Для этого следует разбавить вещество водой. Если вы хотите сэкономить, то следует выбирать именно этиленгликолевый состав, так как он отличается незначительной стоимостью.
Такой антифриз для системы отопления загородного дома имеет значительный недостаток, который выражен в токсичности. Вред здоровью вещество может нанести при вдыхании испарений или попадании на кожу. Важно помнить о том, что смертельная доза данного вещества для человека равна объему, эквивалентному 250 мл. Данный недостаток ограничивает применение антифриза на базе этиленгликоля в двухконтурных сетях теплоснабжения. В них теплоноситель может попасть в контур для подогретой воды. По этой причине использование таких веществ ограничивается исключительно одноконтурными системами. Для безопасности данный теплоноситель окрашивается в красный цвет, что позволяет более просто выявить его утечку.
Когда стоит выбрать пропиленгликолевый антифриз
Рассматривая антифризы разных марок, вы можете обратить внимание на пропиленгликолевые разновидности. Они появились еще в конце прошлого века и быстро обрели популярность по той причине, что отличаются нетоксичностью. В качестве преимуществ можно выделить полную безвредность. Эта характеристика является наиболее важной для двухконтурных систем. Сегодня данные теплоносители можно найти и на отечественном рынке, а инструкция позволяет эксплуатировать их при температуре до -35 градусов.
Для идентификации подобных антифризов, которые выполняются из пропиленгликоля, их окрашивают в зеленый цвет. Просматривая в точке продажи антифриз разных цветов, вы можете обратить внимание именно на тот, что был описан выше. В качестве дополнительного преимущества можно выделить и то, что пропиленгликоль даже выступает утвержденной пищевой добавкой. Ее можно встретить в кондитерских изделиях в роли агента, который способствует удержанию влаги, смягчению и дисперсии вещества.
Когда стоит выбрать триэтиленгликолевый антифриз
Если вы задумались над вопросом о том, какой антифриз лить, если рабочая температура достигает +180 градусов, то можно использовать вещества, выполненные на базе триэтиленгликоля. Они характеризуются высокими показателями температурной стабильности.
Но эти теплоносители нельзя назвать продуктами, предназначенными для широкого использования. Наиболее часто такие вещества применяются в специальных системах, в которых радиаторы для антифриза рассчитаны на внушительные температуры.
Рекомендации по выбору теплоносителя
Если вы хотите выбрать лучший антифриз, то рекомендуется ознакомиться с информацией, представленной в статье. Перед тем как приступать к закачиванию вещества в систему отопления, важно изучить теплотехнические свойства растворов, которые выполнены на основе этиленгликоля. Главными составляющими подобных составов выступают этиленгликоль и вода, которой в веществе содержится в пределах 95%.
Остальные элементы данных жидкостей – это всевозможные присадки. Если есть необходимость подобрать антифриз, который будет обладать определенными физико-химическими свойствами, то нужно смотреть на соотношение воды и этиленгликоля. Эти два параметра могут определить вязкость, температуру кипения, замерзания, теплопроводность, объемное расширение и теплоемкость.
Плюсы использования антифризов с присадками
Индивидуальные свойства конкретной разновидности антифриза определяет пакет присадок. От данных компонентов будут важны следующие характеристики: стоимость, антикавитационность, срок работы, а также антикоррозийность. Основной задачей присадок при использовании антифризов выступает защита металлов от коррозийных процессов. Как показывают исследования, присадки способны уменьшить коррозию внутренних поверхностей до 100 раз. Слой ржавчины, который образуется на внутренних стенках отопительных приборов и трубопроводов, обладает очень плохой теплопроводностью, она в 50 раз меньше по сравнению с той, что дает сталь. Таким образом, ржавчина выступает в качестве изолятора тепла.
За счет коррозийных образований сужается внутренний просвет трубы. По этой причине увеличивается гидродинамическое сопротивление, а скорость передвижения теплоносителя в системе трубопровода снижается. Это способно привести к увеличению энергетических затрат. Образующиеся частицы ржавчины в теплоносителе становятся причиной разгерметизации подшипников циркуляционных насосов. Они засоряют теплообменные каналы и элементы отопительных котлов. Таким образом, пользователь сталкивается с повреждением элементов отопительных систем.
Использование присадок защищает металл и отопительные системы от коррозионных повреждений, таким образом, увеличивается срок эксплуатации данных элементов на 15 лет. Если применять раствор антифриза на базе пропиленгликоля или этиленгликоля без присадок, то это может стать причиной больших потерь в экономическом плане, в особенности, если проводить сравнение со стоимостью пакета присадок.
Минусы использования антифризов
После того как вы решили, что залить в систему отопления, важно учесть тот факт, что нужно выдерживать рекомендуемый диапазон температур при использовании описываемого теплоносителя. Независимо от основы, антифриз не терпит перегрева. Кипение может привести к разрушению структуры. Средняя температура кипения данного вещества находится в пределах от 106 до 116 градусов. Конкретная отметка будет зависеть от того, насколько сильно разбавлен состав водой в момент начальной подготовки к эксплуатации.
Вы должны помнить о том, что сильный перегрев антифриза может привести к расщеплению антикоррозийных присадок. После этого, как правило, происходит разложение и выкипание гликолей, которые образуют кислотные соединения. На внутренних поверхностях нагревательных элементов начинает откладываться нагар, который негативно сказывается на правильной работе всего агрегата. Антифриз, отзывы о котором не всегда бывают только лишь положительными, можно использовать, предотвратив подобную опасность. Для этого нужно будет обеспечить усиленную циркуляцию, которая исключает возможность перегрева теплоносителя.
Кроме этого, можно обеспечить полное покрытие антифризом нагревателей, что исключит возможность перегрева. Важно отметить, что особенности эксплуатации составов, которые связаны с меньшей теплоемкостью, теплопроводностью и более внушительной вязкостью, должны быть учтены методом выбора производительных циркуляционных насосов и радиаторов.
Дополнительные минусы
Любой антифриз с легкостью найдет даже самые мелкие трещинки и неплотности, и при этом будут образовываться протечки. По той причине, что в среде раствора разбухание уплотнителей и прокладок исчезает, в этих местах будут тоже образовываться потеки. В качестве причины здесь выступает меньший коэффициент поверхностного натяжения. Если вы хотите исключить данную неприятность, то нужно затянуть соединения. Вполне возможно, что такие действия придется повторить неоднократно. Однако только так можно будет улучшить уплотнения системы.
Это в особенности важно, если учитывать тот момент, что этиленгликоль может окисляться при контакте с воздухом. С увеличением температуры теплоносителя процесс окисления будет только лишь ускоряться в 2 раза на декаду температурной шкалы. Дальше стоит ожидать уже знакомую ситуацию, описанную выше. Продукты окисления будут способствовать разрушению присадок, что, в свою очередь, ускорит коррозийные процессы. Именно поэтому столь важно обеспечить полную герметичность системы, включая расширительные бачки.
Выбор производителя антифриза
Если вы рассматриваете антифриз, производители вас тоже должны заинтересовать. Российский потребитель наиболее часто выбирает продукт отечественного изготовления, так как он отличается наиболее доступной стоимостью. Среди самых распространенных компаний-поставщиков можно выделить «Теплый дом», «Спектропласт», Hot Blood, а также Dixis.
А вот от импортных образцов покупатель наиболее часто отказывается из-за внушительной стоимости. В большинстве случаев в базе таких антифризов находится этиленгликоль, характеристики которого были представлены выше. Вещество нужно будет разбавить водой до требуемой температуры замерзания. Важно учитывать не только высокую стоимость данного товара, но и его самый большой недостаток, который выражен в токсичности.
Рекомендации по использованию
Если вас заинтересовал вопрос, как разбавлять антифриз, то для концентрации на -65 градусов будет необходимо смешать 60% теплоносителя и 40% воды. Это позволит получить температуру замерзания, равную 25 градусам. Соотношение изменяется до 54% антифриза и 46% воды для получения температуры замерзания в пределах -20 градусов.
Для того чтобы знать, сколько антифриза в системе, нужно добавить 90% вещества и 10% воды, это позволит получить температуру замерзания в -25 градусов, что верно для концентрата антифриза на -30 градусов. При использовании того же концентрата, но для получения температуры замерзания в пределах -20 градусов нужно будет смешать 20% воды и 80% теплоносителя.
Цена антифриза
многие потребители часто задают вопрос, сколько стоит антифриз. В первую очередь нужно учесть, что объем тары может быть разным. Таким образом, антифриз марки PRIMOCLIMA ANTIFROST, который выполнен на основе глицерина, будет стоить 690 рублей за 10 килограмм. Вещество того же производителя, но выполненное на основе этиленгликоля, обойдется вам а 1400 рублей за 20 килограмм.
Заключение
После того как вы узнали, сколько стоит антифриз, вы можете отправляться в магазин за тем, чтобы купить теплоноситель, который прослужит вам в течение долгого времени. Этот момент, кстати, тоже необходимо учитывать при совершении покупки, как и то, что не стоит экономить на данном веществе. Это обусловлено множеством причин. Прежде всего, состав должен быть безопасен, это позволит значительно продлить срок эксплуатации каждого элемента отопительной системы.
fb.ru
А собственно по характеристикам самих жидкостей вот.
Рифы и мели моря Антифриза
«ЛИТЬ ИЛИ НЕ ЛИТЬ антифриз в систему отопления?» — этот гамлетовский вопрос задают 99% владельцев индивидуальных домов, но, как и несчастный принц ответа не находят. Смеем утверждать, что однозначного ответа на этот вопрос и не существует.
Антифриз — это специальный теплоноситель для жидкостных систем отопления. Известно много видов антифризов. В их основе лежат водные растворы различных веществ: солей , спиртов, этиленгликоля, пропиленгликоля и пр., в которые добавлены присадки, корректирующие физические свойства этих растворов. Главное их достоинство – низкая температура замерзания. В России наибольшее распространение получили антифризы на основе водного раствора этиленгликоля – NORT, DIXIS, Hot Blood. Концентрированные растворы их имеют температуру кристаллизации до – 68 С. Изменяя соотношение концентрата и воды, можно получить жидкость с температурой замерзания от – 10° до – 65° С. Кроме того, при охлаждении антифриза, между температурой начала кристаллизации и температурой окончательного затвердевания раствора имеется значительный температурный диапазон, в пределах которого присутствуют и кристаллы льда и жидкость. Такое состояние раствора называется «шуга». Например, при 35%-й концентрации этиленгликоля в растворе, антифриз будет находиться в состоянии «шуги» в интервале температур от – 20° до – 30° С, что исключает «разрыв» системы при этих температурах. В состав антифризов входит набор различных добавок – присадок, которые должны придавать ему дополнительные полезные качества – защищать от коррозии металлы, входящие в систему отопления; растворять и выводить образовавшиеся осадки и накипь; предотвращать разрушение уплотнителей – резины, тефлона, паронита, герметиков…Набором этих добавок определяются особенности той или иной марки антифриза.
Потребность в антифризах в современной России весьма высока, т.к. отключение в населённых пунктах электроэнергии на длительный срок и без предупреждения – фирменный стиль ведомства Анатолия Борисовича. Убытки же владельцев домов от таких отключений в зимнее время могу т исчисляться суммами со многими нулями. Казалось бы, решение имеется – заливай антифриз и живи спокойно! Но почему тогда все серьёзные производители отопительных котлов не рекомендуют использовать антифризы в своей продукции? Так, словацкий «ПРОТЕРМ» предостерегает: «…чугунные котлы не предназначены для работы с незамерзающими жидкостями…производитель не несёт ответственности за проблемы, вызванные использованием антифризов». Германский «VАILLANT» заявляет категорично: «…использование незамерзающих жидкостей в настенных котлах – недопустимо!». Менее щепетильные производители поступают хитрее. Они, например, заявляют, что в их изделиях применяются прокладки из паронита, который совместим со многими видами антифризов, при этом умалчивая о том, что материал уплотнителей — не единственная проблема при использовании антифризов. Рекламные буклеты и статьи, не говоря о продавцах в магазинах, никогда не информируют покупателей о каких – либо ограничениях на использование антифризов в котельном оборудовании. Однако, в паспортах на оборудование фирмы – производители всегда подчёркивают, что теплоноситель – только вода.(Паспорта, правда, внимательно прочитываются уже после покупки котла).
Впрочем, простим продавцов – им надо продать товар. Наша задача — дать своим покупателям объективную информацию – «предупреждён, значит вооружён». В чём же суть проблем, связанных с применением антифризов в системах отопления?
Первое. Антифриз – вещество, физические свойства которого существенно отличаются от физических свойств воды. Это – плата за низкую температуру замерзания.
Теплоёмкость антифризов на 15 – 20 % меньше, чем у воды; вязкость в 2 – 3 раза выше; объёмное расширение больше на 40 – 60 %, Причём, эти величины изменяются при изменении концентрации раствора и различны у разных производителей. Отличаются и величины теплопроводности, температуры кипения, других физических характеристик. На практике это означает, что намереваясь использовать в системе отопления антифриз, необходимо заранее внести изменения в проект системы отопления, т.к. все проектные расчёты базируются на физических свойствах воды, а не антифризов. Потребуется увеличить на 40 – 50 % тепловую мощность радиаторов, на 40 – 50% увеличить объём расширительного бака, на 60% увеличить величину напора циркуляционного насоса, изменить ряд других параметров системы отопления, в том числе и мощность котла. Очевидно, придётся скорректировать и стоимость оборудования.
Второе. Антифризы на основе этиленгликоля достаточно критичны к экстремальным режимам работы отопительных систем, особенно к перегреву. Если температура воды в системе, даже в какой – либо одной её точке превысит критическую для данной марки антифриза величину – произойдёт термическое разложение этиленгликоля и антикоррозионных присадок с образованием кислот и выпадением твёрдых осадков. Если осадки выпадают на нагревательные элементы котла, образуется «нагар», который приводит к ухудшению теплообмена на данном участке нагревательного элемента, к образованию новых осадков и к дальнейшему перегреву этих участков. Кислоты, образующиеся в результате термического разложения этиленгликоля, начинают взаимодействовать с металлами системы отопления, провоцируя их коррозию. Термическое разложение присадок может привести к потере защитных свойств антифриза по отношению к материалу уплотнителей – резины, паронита и т.п. и вызвать появление течей в местах соединений. Недопустимо использование трубопроводов, имеющие внетреннее цинковое покрытие. Наконец, перегрев антифриза вызывает его «вспениваемость» т.е. повышенное пенообразование, которое приводит к завоздушиванию системы. Из сказанного видно, что самая большая опасность для этиленгликолевых антифризов – перегрев. Исключить это нежелательное явление можно только тщательно контролируя режимы работы котла и системы отопления. К сожалению, это возможно далеко не всегда. Понятно, почему производители котельного оборудования не разрешают использовать антифризы – невозможно корректно сконструировать котёл, не зная физических свойств теплоносителя.
Третье. Антифризы обладают свойством повышенной проницаемости или текучести. Чем больше резьбовых соединений, прокладок, уплотнений, тем больше вероятность появления протечек. «Коварство» антифризов заключается в том, что протечки часто появляются тогда, когда отопление выключено и система остыла. Из-за охлаждения происходит уменьшение объёма металлических соединений и, как следствие, появление микроканалов, по которым начинает сочиться антифриз. По этой причине все соединения в системе отопления должны быть доступны для осмотра и ремонта. Ни в коем случае нельзя скрывать их под штукатуркой, облицовкой или в монолите.
Антифризы на основе этиленгликоля токсичны, поэтому их нельзя использовать для нагревания воды в системах ГВС, где при негерметичности теплообменников, они могут попасть в точки разбора горячей воды, а их пары не должны проникать в жилые помещения. Игнорирование перечисленных особенностей и свойств антифризов при использовании их в системах отопления может привести к заметному снижению эффективности системы, уменьшению сроков службы оборудования.
В настоящее время в России всё более широкое распространение получают антифризы нового поколения. Это хорошо известные в Европе с конца 90-х годов прошлого века пропиленгликолевые антифризы. В основе этих антифризов экологически чистое вещество — пищевой пропиленгликоль. Эти антифризы абсолютно безвредны, могут использоваться в двухконтурных системах отопления и в холодильных установках пищевой промышленности.
Их теплотехнические и гидравлические характеристики аналогичны характеристикам этиленгликолевых антифризов , но они менее агрессивны к металлам и материалам систем отопления. Характерно, что многие ведущие производители отопительных котлов уже разрешили использование пропиленгликолевых антифризов в своём котельном оборудовании.
Несмотря на достаточно высокую, пока, цену пропиленгликолевые антифризы имеют реальную перспективу прочно утвердиться на российском рынке незамерзающих жидкостей.
В настоящее время оба типа антифризов под различными брэндами уже производятся на нескольких российских предприятиях.
Существует ли альтернатива антифризам?Да, существует. Во первых это, сооружение систем отопления с электронезависимыми котлами. Такие котлы, как отечественного, так и зарубежного производства, хорошо известны. Применение их, правда, накладывает определённые ограничения на конструкцию системы отопления.
Во вторых, использование резервных источников электропитания. Они бывают аккумуляторными и электрогенераторными. Аккумуляторные источники состоят из автомобильного аккумулятора, зарядного устройства и преобразователя напряжения. Когда электроснабжение прекращается, устройство автоматически включается и обеспечивает работоспособность системы отопления до 8 – 10 часов непрерывной работы. Продолжительность этого периода зависит от мощности электроустройств системы отопления, ёмкости аккумулятора и может быть увеличена добавлением дополнительных аккумуляторов. При возобновлении подачи электроэнергии, устройство автоматически переключается на режим подзарядки аккумуляторов. Стоимость таких устройств от 100 у.е. Они не требуют отдельного помещения и квалифицированного обслуживания.
Электрогенераторные источники питания (мини-электростанции), при наличии горючего, обеспечивают неограниченное время работы, но гораздо дороже, требуют отдельного помещения и более сложны в эксплуатации.
Решая, какой выбрать теплоноситель, надо представлять, на сколько вероятно длительное (сутки и более) отключение электроэнергии в вашей местности. Если такое событие маловероятно (ваш дом находится в благоустроенном населённом пункте с развитой инженерной инфраструктурой) – лучше залить в систему отопления воду и установить аккумуляторный источник бесперебойного питания. Вы сохраните стабильность параметров системы отопления и продлите срок службы котельного оборудования. Если ваш коттеджный посёлок находится в « чистом поле», «висит» на одном кабеле и отключения могут длиться сутками – лучше залить антифриз. По крайней мере, оборудование, в которое вы вложили не одну тысячу у.е., не придётся сдавать в металлолом. Заливая антифриз, проверьте, не выпадает ли он в осадок при смешивании с водой. Если да, то используйте дистиллированную воду. Ни в коем случае не заливайте антифриз в оцинкованные трубопроводы. Водогликолевая смесь при взаимодействием с цинком образует обильный осадок, который может вывести из строя систему отопления. Не рекомендуется разбавлять антифриз более, чем на 50% — это приведёт к ухудшению его антикоррозионных свойств. Антифриз стареет, поэтому его необходимо заменять с периодичностью, указанной производителем (4 – 5 лет), промывая систему специальными составами.
В заключение нам остаётся повторить сказанное в самом начале: «однозначного ответа …не существует». Каждый домовладелец должен сам решить, какой теплоноситель использовать, тщательно взвесив все «за» и «против». Справедливости ради, надо отметить, что за всё время активного использования этиленгликолевых антифризов в России не зафиксировано серьёзных аварий котельного оборудования, вызванных антифризом. (Может быть , не так страшен чёрт, как его малюют?) В любом случае, учёт физических свойств антифризов и следование приведённым выше рекомендациям по их эксплуатации, сведёт к допустимому минимуму негативные последствия их использования.
www.mastergrad.com