Вода или антифриз в системе отопления дома

Какой теплоноситель выбрать для периодического отопления частного дома

Отопительные сети загородных домов далеко не всегда заполняются чистой водой. В особых условиях эксплуатации практикуется закачка незамерзающих жидкостей – антифризов, плюс добавление присадок с определенным набором свойств (ингибиторов и солей). Предлагаем рассмотреть 2 вопроса – какой теплоноситель для системы отопления лучше и как правильно пользоваться различными химическими составами.

Виды и свойства теплонесущих жидкостей

Рабочее тело любой водяной системы — теплоноситель — это жидкость, отбирающая определенное количество энергии котла и переносящая ее по трубам к отопительным приборам – батареям либо контурам теплых полов. Вывод: эффективность работы отопления зависит от физических свойств жидкого посредника – теплоемкости, плотности, текучести и так далее.

В 95% частных домов используется обычная или подготовленная вода теплоемкостью 4.18 кДж/кг•°С (в других единицах — 1.16 Вт/кг•°С, 1 ккал/кг•°С), замерзающая при температуре около нуля градусов. Достоинства традиционного теплоносителя для отопления – доступность и низкая цена, главный недостаток – увеличение в объеме при замерзании.

Кристаллизация воды сопровождается расширением, от давления льда одинаково разрушаются чугунные радиаторы и металлопластиковые трубопроводы

Образующийся на морозе лед буквально раскалывает трубы, теплообменники котлов и радиаторы. Чтобы предотвратить разрушение дорогостоящего оборудования вследствие размораживания, в систему заливают 3 вида антифризов, изготавливаемых на основе многоатомных спиртов:

1. Глицериновый раствор – самая старая разновидность незамерзающего теплоносителя. Чистый глицерин – прозрачная жидкость повышенной вязкости, плотность вещества – 1261 кг/м³.
2. Водный раствор этиленгликоля – двухатомного спирта плотностью 1113 кг/м³. Исходная жидкость бесцветна, по вязкости уступает глицерину. Вещество токсично, смертельная доза растворенного гликоля при приеме внутрь – около 100 мл.
3. То же, на основе пропиленгликоля – прозрачной жидкости плотностью 1036 кг/м³.
4. Составы на основе природного минерала — бишофита. Характеристики и особенности этого химиката мы разберем отдельно (ниже по тексту).

Справка. Любой незамерзающий теплоноситель для отопления содержит краситель, придающий химикату отличительный цвет. Ядовитый этиленгликоль обычно окрашивается красным или желтым, пропиленгликоль – зеленым (реже – синим). Глицериновому антифризу придают розовый оттенок либо оставляют прозрачным. Подобная классификация не является обязательной и соблюдается не всегда.

«Незамерзайки» продаются в двух видах: готовые растворы, рассчитанные на определенную минусовую температуру (как правило, —30 °С), либо концентраты, которые пользователь разбавляет водой собственноручно. Перечислим свойства гликолевых антифризов, влияющие на эксплуатацию отопительных сетей:

1. Низкая температура кристаллизации. В зависимости от концентрации многоатомного спирта в водном растворе жидкость начинает замерзать при температуре минус 10…40 градусов. Концентрат кристаллизуется при 65 °С ниже нуля.
2. Высокая кинематическая вязкость. Пример: у воды данный параметр составляет 0,01012 см²/с, пропиленгликоля — 0,054 см²/с, разница – в 5 раз.
3. Повышенная текучесть и проникающая способность.
4. Теплоемкость незамерзающих растворов лежит в пределах 0.8…0.9 ккал/кг °С (зависит от концентрации). В среднем указанный параметр на 15% ниже, чем у воды.
5. Агрессивность к некоторым металлам, например, цинку.
6. От нагрева вещество вспенивается, при кипении быстро разлагается.

Пропиленгликолевые антифризы обычно окрашивают в зеленый цвет, а к маркировке добавляют приставку «ЭКО»

Чтобы антифризы соответствовали эксплуатационным требованиям, производители добавляют к гликолевым растворам пакеты присадок — ингибиторы коррозии и другие элементы, поддерживающие стабильность «незамерзайки» и снижающие пенообразование.

О плюсах и минусах гликолевых антифризов

Главное достоинство искусственных теплоносителей на основе гликолей – сохранение жидкой фазы при отрицательных температурах. Перечислим другие позитивные моменты от использования антифризов в замкнутых системах водяного отопления:

• теплоносители не содержат солей кальция и магния, образующие накипь внутри теплообменников;
• благодаря проникающей способности гликолей возникает эффект смазки движущихся деталей, шаровые краны и термостатические клапаны не закисают, арматура служит дольше;
• точка кипения антифриза 103—106 °С отодвигает момент парообразования и завоздушивания в случае перегрева твердотопливного котла;
• когда температура опускается ниже порога замерзания, гликолевые растворы превращаются в гелевую массу.

Примечание. В пункте про накипь подразумевается, что «незамерзайка» разбавлена обессоленной дистиллированной водой.

Разъясним 2 последних пункта. Обычная вода, часто заливаемая в систему теплоснабжения загородных домов, начинает закипать при 96—98 °С, активно выделяя пар. Если циркуляционный насос стоит на подаче ТТ-котла, паровая фаза проникает в камеру с крыльчаткой, перекачивание воды останавливается, котел перегревается окончательно. Более высокая точка кипения антифриза позволит отодвинуть момент аварии.

В отличие от воды, затвердевший на морозе гликоль не расширяется и не разрушает стенки труб. В случае замерзания пострадает единственный агрегат – насос принудительной циркуляции. Кристаллизующийся гель заклинит рабочее колесо и мотор перегорит.

К сожалению, минусов у незамерзающих веществ предостаточно:

1. Этиленгликоль ядовит — требует осторожного обращения и мероприятий по утилизации раствора. Глицерин и полипропиленгликоль безвреден.
2. Теплоемкость «незамерзайки» меньше на 15%. Для доставки к батареям нужного количества теплоты расход жидкости придется увеличить.
3. Вязкость антифриза создает дополнительное гидравлическое сопротивление. Понадобится более мощный и дорогой циркуляционный насос.
4. Хорошая текучесть – палка о двух концах. Гликоли проникают сквозь малейшие неплотности, откуда не потечет простая вода.
5. Теплоносители и присадки разлагаются в процессе эксплуатации, теряя морозостойкие свойства и выпадая хлопьями осадка. Максимальный срок службы 1 заправки – 5 лет, потом делается промывка отопления и замена.
6. При использовании антифризов многие производители газовых котлов лишают купленное изделие гарантии.

Гликолевые жидкости плохо совместимы с электрокотлами. Инструкции по применению различных антифризов категорически не рекомендуют заполнять «незамерзайкой» системы, работающие совместно с электролизными нагревателями. То есть, для электродных котлов типа «Галан» нужен специальный теплоноситель, разработанный указанной фирмой.

При редком стечении обстоятельств антифриз способен выделять горючий газ, прорывающийся через автоматический воздухоотводчик. Пример: источником тепла выступает электрокотел, обогревателями – алюминиевые радиаторы китайского производства. Нагрев гликоля вызывает сложную химическую реакцию и образование газа. Факт демонстрируется на видео:

Что выбрать: воду или антифриз для системы отопления

«Страшный сон» любого владельца автономной системы отопления (СО) дома – это закипание или замерзание теплоносителя. Все прекрасно осведомлены, что и первое и второе может привести к разгерметизации контуров или разрушению водяной рубашки теплогенератора, что чревато огромными финансовыми затратами. И если закипание жидкости, как правило, предотвращает автоматика, то уберечь СО от замерзания может только постоянная работа котельной установки, что не всегда возможно (отключение электроэнергии, выход из строя котлоагрегата). В этой публикации речь пойдет о жидкостях с низкой температурой замерзания, применяемых в качестве теплоносителя в автономных системах отопления.

Что такое антифриз и зачем его применять в системе отопления

Антифризами принято называть жидкости с низкой температурой замерзания. На современном рынке климатической техники представлены антифризы для системы отопления загородного дома, изготовленные в виде концентратов, которые перед заполнением СО разводят дистиллятом до получения нужной концентрации и заданных параметров.

По сути, вода является идеальным теплоносителем. У нее идеальная (для СО) вязкость, текучесть и теплоемкость (4,169 кДж/кг). У воды есть два существенных недостатка:

• переход из жидкого состояния в твердое уже при температуре 0°С;
• увеличение объема на 10-12% при замерзании.

Так что делать владельцу загородной недвижимости, которая не предполагается для постоянного проживания, использовать практически идеальный, но замерзающий теплоноситель или «незамерзайку»? Сливать воду из системы – это не вариант, а утепление не поможет. Выход один: использовать в качестве теплоносителя для системы отопления загородного дома антифризы, несмотря на то, что своим физико-химическим характеристикам дистиллированная вода лучше, чем любой антифриз.

Виды антифризов

Сегодня, на российском рынке широко представлены незамерзающие жидкости для систем отопления, изготовленные на основе следующих компонентов:

1. Пропиленгликоля.
2. Этиленгликоля.
3. Глицерина.
4. Рассолов.
5. Спирта.

Каждый из представленных выше компонентов имеет свои достоинства и недостатки. Есть и общие проблемы, присущие всем антифризам для системы отопления дома.

• Более низкая (чем у воды) теплоемкость. Разница составляет 20-30%
• Высокая вязкость вследствие повышенной плотности.

Кроме этого, компоненты данных «незамерзаек» достаточно агрессивно влияют на элементы СО, в том числе и на уплотнители.

Важно! Антифризы нельзя доводить до температуры кипения, которая у некоторых растворов более 100°С. Основные компоненты разлагаются и теряют свои эксплуатационные свойства.

Для устранения данных негативных факторов большинство производителей незамерзающих жидкостей вводят в их состав различные присадки и ингибиторы, который увеличивают температуру кипения раствора, влияние на металлы и уплотнители, снижающие пенообразование состава.

Сегодня, наиболее распространены антифризы, изготовленные на основе пропиленгликоля или этиленгликоля. Далее, речь пойдет именно о них.

Этиленгликоль: на чем держится его популярность

Данное вещество представляет собой многоатомный спирт, без вкуса, цвета и запаха. В чистом виде теряет свои свойства уже при -13°С. Именно поэтому используются только водные растворы этиленгликоля в различной концентрации. Максимальная температура, при которой происходит замерзание состава (-50) достигается при концентрации активного вещества с водой 6:4.

Практически незамерзающие составы теплоносителя на основе этиленгликоля стали популярны во всем мире уже в середине прошлого века. Основой популярности антифризов на основе этиленгликоля является его дешевизна.

Этиленгликоль токсичен. По международной классификации этому веществу присвоен 3 класс опасности. Его пары опасны для человека и домашних животных. Именно поэтому его используют только в закрытых СО. Антифризы на основе этиленгликоля агрессивно воздействуют на элементы отопительных систем, особенно на металлы, покрытые цинком и его сплавами. Есть и еще один недостаток – разложение этиленгликоля в растворе при температуре +70°С. Для обнаружения утечки данные «незамерзайки» окрашивают в красный цвет.

Важно! Запрещается применять антифризы в двухконтурных отопительных системах из-за риска попадания активного вещества в систему горячего водоснабжения.

Пропиленгликоль: что необходимо знать

Данное вещество представляет собой бесцветную жидкость с небольшим специфическим запахом и сладким вкусом. Широко применяется в пищевой промышленности и при изготовлении жидкостей для электронных сигарет. Это полностью безопасное и экологически чистое вещество стало доступно для российского потребителя только в конце прошлого века, но сразу получило всеобщее признание и заслуженную популярность.

Растворы на основе пропиленгликоля не агрессивны и обладают прекрасными эксплуатационными характеристиками в качестве теплоносителя СО. Температура замерзания и плотность варьируется в зависимости от концентрации активного вещества.

Готовые смеси на основе пропиленгликоля имеют существенный недостаток – высокую стоимость. За качество следует платить! Незамерзающие жидкости на основе пропиленгликоля производители окрашивают в зеленый цвет.

Многие наши соотечественники задают вопрос, как сделать качественный и безопасный незамерзающий теплоноситель для системы отопления своими руками? Нет ничего проще: раствор этилового спирта (технического) в воде в процентном соотношении 7:1 не будет замерзать при 10°С, будет полностью безопасен для человека и СО.

Как заполнить систему отопления антифризом

Заполнение СО антифризом можно условно разбить на три этапа: подготовка системы; разбавление концентрата в необходимой пропорции; непосредственно заполнение.

Первые этап – это подготовка.

1. Проверьте герметичность соединений в СО. Если этого требует производитель, замените уплотнительные прокладки и материалы несовместимые с данным активным веществом.
2. Поверьте СО на наличие протечек, накипи на теплообменниках и известковых отложений в трубопроводе и радиаторах.
3. Рассчитайте необходимый объем теплоносителя.

Сделать это достаточно просто: заполните ваше СО водой, после чего слейте ее и замерьте количество с помощью мерной емкости.

Этап второй: разводим концентрат

Совет! Сегодня в продаже много готовых незамерзающих жидкостей. Они сразу готовы к заливке в СО и разбавления не требуют.

1. Зная концентрацию и необходимый объем раствора, приготовьте нужное количество дистиллированной воды или воды, прошедшей очистку через фильтр обратного осмоса.
2. Подготовьте тару. Лучше, если это будет бочка из нержавейки или пищевого пластика.
3. Налейте в нее необходимое количество воды, а только после вливайте концентрат. Внимание, не перемешивайте, чтобы не образовалась пена, насыщенная кислородом.

Опустите в бочку с раствором насос для перекачки жидкости. К насосу подключают шланг, соединенный с дренажным клапаном, выводят и опускают в бочку второй шланг, соединенный со сливом расширительного бака.

Совет: не забудьте открыть кран на обводной линии циркуляционного насоса.

Запускают насос и заполняют систему до момента, пока со слива не пойдет антифриз.

Спустите воздух через краны Маевского.

Если СО закрытого типа, то проделайте те же операции (кроме подключения шланга к сливу расширительного бака) и ориентируйтесь по давлению в системе. (1 – 1,5 кг/см 2 ) и по появлению антифриза из воздухоотводчика. Далее, включите циркуляционный насос (без котла) и погоняйте теплоноситель по контуру. После падения давления продолжите закачку «незамерзайки». Повторяйте включение насоса до того момента, пока проседание давления не прекратится.

Для полного понимания процесса рекомендуем посмотреть видео о заполнении системы отопления теплоносителем:

Теплоноситель для систем отопления, что лучше: вода или антифриз

Несмотря на множество инновационных разработок, в которых для отопления применяется нагретый воздух, инфракрасное излучение или электрические обогреватели, водяное отопление все еще остается основным способом обогрева помещений. Такая система эффективна и надежна, а монтаж и эксплуатация обходятся дешевле большинства альтернативных вариантов. Название «водяное отопление» подразумевает, что в качестве теплоносителя используется вода, однако ее характеристики не всегда в полной мере отвечают предъявляемым требованиям и подходят для конкретных условий. На рынке представлен большой выбор жидкостей для систем отопления, что делает возможным выбор теплоносителя, обладающего оптимальными свойствами для каждого отдельного случая.

Требования к теплоносителю

Теплоноситель — это жидкое вещество, предназначением которого является передача тепловой энергии источника тепла к отопительным радиаторам. Учитывая специфику применения и условия эксплуатации, хороший теплоноситель для системы отопления обладает следующим перечнем характеристик:

• Высокие показатели теплоемкости (способностью накапливать и сохранять определенное количество тепла).
• Широкий диапазон рабочих температур, при которых жидкость не замерзает и не закипает.
• Вязкость и густота не препятствуют свободной циркуляции жидкости по трубопроводу и работе насосного оборудования.
• Химически нейтрален. Контакт с жидкостью не приводит к разрушению прокладок и уплотнителей.
• Не оказывает коррозионного воздействия на трубы, запорную арматуру, котельное оборудование, отопительные приборы и другое оборудование.
• Содержащиеся примеси не оседают на стенках труб и не приводят к засорению теплообменника котла.
• Физические и химические свойства жидкости стабильны и не изменяются под воздействием температуры или с течением времени.
• Отвечает требованиям пожарной безопасности и взрывобезопасности, не выделяет токсических веществ.

Стоит отметить, что универсальной жидкости, которая бы идеально подходила для всех видов отопления и отвечала одновременно всем требованиям, не существует. Выбирать жидкость для отопления нужно с учетом материала трубопровода и теплообменника котла, температурного режима работы, климатической зоны и других условий.

1. Доступность. Такая жидкость для систем отопления доступна в любой местности, в любое время и при этом бесплатна. В любой момент ее можно добавить или заменить.
2. Удельная теплоемкость воды составляет 4,187 Дж/(кг*К), а плотность 977 г/дм³. Такие характеристики обеспечивают самую высокую теплоотдачу по сравнению с другими техническими жидкостями.
3. Экологическая безопасность. В случае утечек, прорывов труб, а также при замене или доливке не представляет ни малейшей опасности для здоровья человека и не требует специальных условий при проведении работ.
4. Конструкция и материалы приборов изначально рассчитаны на работу с водой.

Для отопления подходит лучше вода подготовленная, с минимальным содержанием примесей и солей. Смягчить воду можно самостоятельно: кипячение удаляет легкие соли и углекислый газ, а обработка при помощи гашеной извести удалит соли кальция и магния. После обработки воду отфильтровывают. Используется и уже очищенная от примесей дистиллированная вода.

В то же время воде присущи недостатки, ограничивающие ее использование:

• Температура замерзания составляет 0°C. В случае аварии и отсутствии других источников тепла для поддержания температуры в здании, вода замерзает. Расширение и переход в состояние льда приводит в полную негодность трубопроводы, радиаторы, котлы и другое оборудование.
• Приводит к коррозии металлических элементов.
• Не прошедшая подготовку вода содержит примеси, которые со временем откладываются в виде осадка на стенках труб, сужая проход, и забивают теплообменник котла, снижая его теплоотдачу.

В настоящее время на рынке представлена вода, уже подготовленная к использованию в системах отопления. Такой теплоноситель для отопления обладает антикоррозионными свойствами и препятствует образованию отложений на внутренней поверхности труб и теплообменнике.

Антифриз

Антифриз для систем отопления – собирательное название жидкостей, характеристики которых позволяют использовать их в системах отопления, а температура замерзания ниже, чем у воды. Антифриз для системы отопления загородного дома имеет температуру замерзания от -30°C до -70°C и отвечает требованиям безопасной эксплуатации.

Категорически запрещается использовать вместо специально подготовленной жидкости этиловый спирт, тосол, другие составы или пробовать приготовить теплоноситель для системы отопления своими руками. Это опасно и приводит к выходу из строя оборудования и трубопровода!

Выбрать жидкость для батарей отопления с нужными свойствами не составит труда, на рынке представлен большой ассортимент подобных составов:

1. Этиленгликоль. Самая распространенная незамерзающая жидкость для отопления. Некоторые марки не утрачивают своих свойств при -70°C. В то же время этиленгликоль придает смеси повышенную вязкость и для его подачи требуется применение насоса, коэффициент расширения требует установки расширительного бака, а токсичность – соблюдений мер безопасности при проведении обслуживания или доливке. На основе этиленгликоля производится популярная жидкость для отопления Теплый дом (ТД-65).
2. Пропиленгликоль. Отличается от этиленгликоля безопасностью и повышенной теплопередачей.
3. На глицериновой основе. Безвредный для здоровья человека, долговечный антифриз для отопления. Обладает антикоррозионными свойствами.

Подбирая теплоноситель для электродных котлов отопления, следует внимательно изучить рекомендации производителя. В процессе работы котла происходит ионизация теплоносителя, также предъявляются особые требования к его электропроводности и сопротивлению. Кроме того, в гарантийных обязательствах производителей котельного оборудования в отдельном пункте указывается допустимая к применению незамерзающая жидкость для систем отопления. При невыполнении данного условия гарантийные обязательства автоматически аннулируются.

Вода или антифриз — что выбрать?

Чтобы разобраться, в каких условиях лучше использовать антифриз, а в каких лучше воду, стоит рассмотреть недостатки незамерзающих жидкостей:

• С двухконтурными котлами антифриз лучше не использовать из-за опасности попадания в контур водоснабжения.
• Исключается установка оцинкованных труб (возможно разрушение слоя цинка).
• Низкая теплоемкость требует установки большего количества радиаторов.
• Потребность в дополнительном оборудовании (циркуляционных насосах, расширительных баках).
• Необходимость замены жидкости не реже одного раза в 5 лет (производители рекомендуют менять еще чаще – раз в 3 года) приводит к дополнительным расходам.
• Антифриз выбрать не так уж просто, нужно учитывать рекомендации производителя котла и все условия эксплуатации.

Таким образом, по всем параметрам, кроме температуры замерзания, антифриз уступает воде. Заливать антифриз в систему отопления дома стоит только в условиях повышенной вероятности возникновения аварийных ситуаций и отключения отопления во время отсутствия хозяев: если дом в зимний период эксплуатируется только периодически, если работа оборудования зависит от электроснабжения, а с ним бывают перебои и в других подобных случаях. Главным образом, выбор вода или антифриз зависит от того, какая температура должна быть в доме в зимний период. При поддержании уровня температуры и постоянном проживании людей применять антифриз нет смысла – при аварийной ситуации воду можно оперативно слить и предотвратить возможные проблемы.

Теплоноситель для систем отопления — вода или антифриз, что лучше?

Наиболее популярными в России и в других странах являются системы отопления с жидким теплоносителем. Это целый комплекс отопительного оборудования, который может быть простым (открытая система отопления) или сложным, включающим в свой состав теплообменники, котельные, насосные станции, соединенные друг с другом сотнями метров трубопровода. Характеристики циркулирующей жидкости влияют на работу всего оборудования, поэтому так важно выбрать правильный теплоноситель для систем отопления.

Каким должен быть теплоноситель?

К сожалению, идеальной жидкости для отопительной системы пока не придумали. Это обозначает, что каждый известный материал успешно эксплуатируется лишь в определенных условиях.

Например, важным обстоятельством является температура теплоносителя в системе отопления, при нарушении которой вещество изменяет свои свойства, а система перестает функционировать.

От того, какой теплоноситель будет использоваться (вода или антифриз) зависит вся конструкция системы отопления

Если разложить по полочкам, то правильный теплоноситель должен выполнять следующие задачи:

• переносить максимум тепла за короткое количество времени по периметру рабочего участка (например, частного дома); при этом теплопотери должны быть минимальными;
• обладать небольшой вязкостью, так как этот показатель влияет на скорость прокачки, следовательно, величину КПД;
• не должен быть причиной возникновения коррозии составных частей и механизмов системы, иначе возникнет ограничение при их выборе;
• должен быть безопасным для жителей дома, то есть не превышать нормы по температуре возгорания или токсичности (те же требования и к парам жидкости).

Важным является и стоимость теплоносителя: он должен быть или сравнительно дешевым, или, в случае дороговизны, обладать свойствами, позволяющими использовать его долгое время без замены.

Вода в системе отопления

Преимущественное использование воды объясняется ее наивысшей среди всех жидкостей теплоемкостью и не менее высокой плотностью. Например, килограмм воды с температурой 90ºС, остывая в радиаторе до 70ºС, выделяет тепло в количестве 20 ккал.

Вода — самый безопасный, экологически чистый и недорогой теплоноситель

Безусловно, вода отличается от синтетических веществ токсикологическими и экологическими свойствами, она абсолютно безопасна для людей. В случае утечки она не причинит много хлопот, а ее недостаток легко восполнить, залив в систему недостающее количество жидкости. У данного теплоносителя нет конкурентов и по стоимости – более дешевой жидкости не бывает.

Внимание! Не рекомендуют применять в системах отопления обычную воду, так как она богата кислородом и солями, а это – со временем появляющаяся накипь и коррозия.

Чтобы система функционировала безотказно, воду следует умягчить. Существует два рациональных способа:

1. Термический, основанный на элементарном кипячении. Вода помещается в большой металлический резервуар и нагревается. В процессе кипячения удаляется углекислый газ, соли откладываются на дне сосуда. К сожалению, стойкие соединения кальция и магния так и останутся в воде.
2. Химический, действующий за счет реагентов. При помощи кальцинированной соды, гашеной извести, ортофосфата натрия находящиеся в воде соли становятся нерастворимыми, выпадают в виде осадка. Последующая фильтрация устранит остатки веществ.

Идеальный вариант – дистиллированная вода, единственный минус которой кроется в ее покупке, тогда как обычную можно набрать из-под крана. Многие используют дождевую воду, выгодно отличающуюся от водопроводной, колодезной и артезианской.

В случае с водой большую роль играют параметры теплоносителя системы отопления, а именно – температурный режим. Как только температура воздуха в здании опустится ниже 0ºС, жидкость в трубах замерзнет, что грозит серьезной поломкой отопительной системы.

Система обогрева на антифризе

С наступлением холодов становится актуальной «незамерзайка» — незамерзающая жидкость для системы отопления. Трубы, наполненные подобным теплоносителем, не лопнут при низкой температуре – этот момент важен для собственников жилья, которые пользуются домом нерегулярно. Носителем тепловой энергии данного типа является антифриз. Как правило, он рассчитан на работу до температуры -30°С или -65°С.

Если температурный показатель опускается ниже нормы, антифриз для систем отопления, в отличии от воды, не твердеет, а переходит в гелеобразное состояние. Возвращаясь в жидкое состояние, он не теряет своих первоначальных свойств и не несет угрозы для отопительного контура.

Некоторые виды антифриза способны функционировать до предельно низких температур

Для удаления накипи или очагов коррозии производители добавляют в жидкость присадки – специальные ингибиторы. Благодаря им период службы отопительной системы увеличивается на несколько лет. Однако следует помнить, что антифриз для отопления – не универсальная жидкость, и присадки подходят только для определенных материалов конструкции. Некоторые из них способны разрушить полимерные трубы, другие – вызвать коррозию электрохимического типа.

Внимание! Средний срок службы антифриза – 5 лет (10 сезонов). После указанного периода весь объем теплоносителя подлежит замене. Производители рекомендуют рабочий срок 3 года.

Если сравнивать антифриз с водой, кроме преимуществ, можно выявить ряд недостатков:

• повышенная вязкость требует оснащения отопительного оборудования мощным циркуляционным насосом;
• на 15% ниже теплоемкость, следовательно, количество отдаваемого тепла меньше;
• более тщательно следует герметизировать разъемные соединения;
• требуются радиаторы, которые по объему на 50% больше, чем аналоги для воды;
• необходим расширительный закрытый бак, так как во время нагрева происходит повышенное расширение;
• токсичность вещества (например, этиленгликоля) в составе антифризов предусматривает использование его в котлах одноконтурного типа.

Таким образом, перед тем, как заполнить систему отопления антифризом, необходимо продумать установку более мощного насоса и вместительного расширительного бака. Радиаторы должны быть объемными, трубы – большего диаметра. Для уплотнения разъемных соединений лучше использовать тефлоновые или паронитовые прокладки. Если решили разбавить антифриз, понадобится только дистиллированная вода. Каждая очередная заливка антифриза требует полной промывки отопительной системы, в том числе и котла.

Так что же все-таки выбрать?

По температуре холодного сезона обычно определяют, какую лучше выбрать жидкость для радиаторов отопления.

Если столбик градусника не опускается ниже +5°С, лучше остановиться на очищенной от примесей воде. Низкие зимние температуры требуют отопительных систем с антифризом. Конечно, можно использовать воду, а для сохранения оборудования сливать ее из труб, но в этом случае возникает угроза коррозии из-за чрезмерной влажности воздуха, который заполнит пустые трубы и радиаторы.

Внимание! Тип системы отопления выбирается на стадии проектирования, так как системы под воду и под антифриз кардинально отличаются.

Что нужно помнить, выбрав антифриз? Перед тем, как произвести заполнение системы отопления теплоносителем, необходимо тщательно изучить его следующие характеристики:

• состав и назначение присадок;
• возможность взаимодействия с деталями отопительной системы, сделанных из пластика, цветных металлов, чугуна, резины;
• допустимо низкая температура;
• срок применения;
• безопасность для человека и природы.

Если в качестве теплоносителя используется вода, то все устраивается по традиционной схеме открытого или закрытого типа.

Теплоноситель системы отопления: антифриз или вода?

Жидкость, как теплоноситель современных систем отопления, применяется повсеместно — от автономных обогревающих установок до магистральных сетей и инженерных трубопроводов. При этом возможно использование жидких веществ как в открытых, так и закрытых контурах с гравитационной или принудительной циркуляцией. Эксплуатационные параметры рабочих тел зависят от давления и температуры, что оказывает влияние не только на общее состояние системы, но и на тепловую эффективность агрегатов. Выбор теплоносителя с нужными техническими характеристиками — непростая задача, решение которой зависит от внешних и внутренних факторов. Разберёмся, что лучше применять в качестве теплоносителя индивидуальной отопительной системы — антифриз или воду?

Требования

К теплоносителю современных отопительных систем предъявляются высокие требования

Несмотря на технический прогресс во всех областях промышленности, до сих пор нет идеального теплоносителя, который можно было бы с одинаковым успехом использовать в любой отопительной системе. Чтобы понять, о чём идёт речь, достаточно вспомнить, как ведёт себя вода при изменении внешних условий. При определённой температуре она переходит в другое агрегатное состояние (лёд или пар) и не только перестаёт выполнять свои функции, но и приводит к поломкам оборудования.

Хороший теплоноситель должен отвечать следующим требованиям:

• высокая энергоэффективность при минимуме потерь, что ускорит перенос тепловой энергии от начальной до конечной точки системы;
• низкая вязкость, благодаря чему увеличивается скорость движения рабочего тела, а соответственно и КПД оборудования;
• химическая инертность, что даст возможность использовать любые материалы, не опасаясь коррозии деталей и агрегатов;
• возможность безопасной эксплуатации (нулевая горючесть и токсичность паров жидкости).

Немаловажным фактором является и срок службы вещества, а также его стоимость, учитывая общее количество жидкости в системе.

Является ли вода идеальным теплоносителем

Несмотря на выдающиеся эксплуатационные показатели, применение воды в контурах отопления ограничено по ряду причин

Высокая теплоёмкость и плотность воды обусловливает её повсеместное использование в качестве теплоносителя обогревающих контуров. Таким образом, к преимуществам использования воды относится следующее:

• снижение температуры жидкости на 1ºС сопровождается выделением 1 ккал тепловой энергии, что является выдающимся показателем среди жидких веществ;
• полная безопасность для живых организмов. Утечка жидкости не сопровождается токсикологическими или экологическими проблемами;
• стоимость не имеет аналогов среди жидкостей всех типов.

Однако не надо думать, что этот теплоноситель абсолютно бесплатный. Конечно, в индивидуальную отопительную систему можно залить обычную воду из-под крана, однако специалисты не рекомендуют этого делать по ряду причин. Неподготовленная вода содержит как кислород, так и соли металлов, что способствует коррозии элементов оборудования и образованию накипи.

Промышленная установка для умягчения воды

Для применения в отопительных системах воду необходимо подготовить. Делают это несколькими способами.

1. С помощью кипячения. Во время этого процесса из воды уходит углекислота, а соли металлов выпадают в осадок. Единственный недостаток этого метода заключается в том, что соли неметаллов остаются в растворённом состоянии.
2. Химическое умягчение. Благодаря введению в жидкость химических реагентов (натрия ортофосфат, известь, кальцинированная сода и т. д.), соли калия, кальция и натрия связываются с ними на атомарном уровне и выпадают в осадок.

Конечно, можно использовать дистиллированную воду и тем самым полностью избавиться от вредных веществ, но в таком случае огромным минусом будет стоимость теплоносителя.

Несмотря на все явные преимущества, вода имеет два огромных недостатка. Во-первых, растворенный в ней кислород способствует коррозии металлических частей, а во-вторых, при снижении наружной температуры до 0 ºС вода превращается в твёрдое тело, при этом увеличиваясь в объёме. Как следствие – разорванные трубы, радиаторы и другие тепловые агрегаты.

Мороз и вода — два взаимоисключающих понятия в отопительных системах

Достоинства и недостатки антифриза

В отличие от воды антифриз или тосол при отрицательных температурах не переходит в твёрдую фазу. Максимум чего можно ожидать – превращение жидкости в желеобразную субстанцию. Очень важным является и тот факт, что при дальнейшем нагревании свойства вещества полностью восстанавливаются.

Достоинством незамерзающих жидкостей можно считать и более высокую температуру кипения, которая достигает 110 — 125ºС при атмосферном давлении, что способствует их применению в высокотемпературных контурах.

Зависимость вязкости антифризов от температуры

При изготовлении «незамерзаек» для отопительных систем производители вводят вещества, препятствующие окислению металлических элементов – так называемые ингибиторы коррозии, что позволяет увеличить срок службы металлических деталей.

При пользовании антифризом надо учитывать, что производители разрабатывают жидкости для определённых условий применения. Это подразумевает целевое использование, поскольку в состав тосола, предназначенного для металлических трубопроводов, могут входить химические вещества, разрушающие термопласт и другие полимеры.

Сравнительная таблица эксплуатационных характеристик воды и антифриза в качестве теплоносителя

К недостаткам антифриза относятся:

• высокая (в сравнении с водой) вязкость, что требует дополнительной мощности для прокачки теплоносителя по трубам;
• пониженная теплоёмкость (на 1 –15% ниже, чем у H2O), вследствие чего появляется необходимость в установке дополнительных теплообменников, радиаторных секций и т. д;
• повышенная текучесть, что приводит к увеличению затрат на герметизацию соединений;
• повышенный коэффициент теплового расширения, вследствие чего требуются расширительные баки увеличенной ёмкости. В связи с этим тип теплоносителя необходимо определить уже на стадии проектирования отопления, поскольку конструкция систем, предназначенных для работы с водой и антифризом, существенно различается;
• токсичность этиленгликоля, который входит в состав тосола.

Срок службы современных антифризов составляет от 3 до 5 лет, после чего требуется полная замена теплоносителя.

Как видите, недостатков у незамерзающей жидкости достаточно, поэтому прежде чем сделать окончательный выбор, надо тщательно взвесить все за и против.

Антифриз в отопительных системах

Если температура наружного воздуха в холодное время года не опускается ниже 1ºС, то лучшим решением будет использование воды. Этот же вариант идеален и для постоянно работающего отопления при любых температурах окружающей среды.

Если же стоит вопрос, какой теплоноситель залить в систему отопления загородного дома и дачи, на которых владельцы появляются лишь периодически, то и здесь ответ однозначен. Чтобы не сливать каждый раз жидкость из обогревающего контура, достаточно залить в отопительную систему антифриз. При этом надо учитывать особенности применения веществ с различным химическим составом.

Этиленгликоль, входящий в состав недорогого тосола, является ядовитым веществом, поэтому использование такого антифриза крайне ограничено

Поскольку этиленгликоль, который входит в состав распространённых недорогих тосолов, является ядовитым веществом, использование такого антифриза в двухконтурных тепловых агрегатах, равно как и в водонагревателях косвенного нагрева, исключено. Следует понимать, что при повреждении стенки теплообменника этиленгликоль будет попадать в водопровод, что недопустимо, так как это вещество имеет 3-й класс опасности.

Историческая справка: этиленгликоль был синтезирован в 1859 году, но в промышленных масштабах начал применяться только с началом Первой мировой войны в качестве заменителя глицерина в процессе изготовления взрывчатых веществ.

Несмотря на недостатки, антифриз на основе разбавленного этиленгликоля (а именно так изготавливается тосол) используется в большинстве случаев. Низкая температура кристаллизации даёт возможность эксплуатировать отопление при температурах от -35 до -65ºС, а цена является самой низкой среди веществ этого типа.

Пропиленгликоль является самым безопасным тепловым агентом

Всех недостатков недорогого антифриза лишён пропиленгликоль, который является абсолютно безвредным для человека и в некоторых случаях даже входит в состав пищевых добавок под маркировкой E1520. Низкая температура кристаллизации и высокая экологичность могли бы поднять эту «незамерзайку» на вершину славы, если бы не одно но: высокую стоимость вещества. Этот фактор существенно снизил сферу применения антифриза в качестве теплового агента отопительных систем.

В редких случаях в контурах обогрева используются незамерзающие составы, которые представлены смесью воды и этилового спирта в соотношении от 40 до 50% последнего. Начало кристаллизации находится в пределах 30 – 35ºС, чего достаточно в большинстве случаев. Однако и этот раствор не лишён недостатков.

1. Первый из них – низкая температура кипения (до 90ºС), что вынуждает ограничивать максимальную температуру теплоносителя.
2. Второй заключается в высокой летучести спиртовой составляющей, из-за чего антифриз на основе этилового спирта можно использовать только в герметичных обогревающих контурах с расширительным баком.

В исключительных случаях в качестве теплоносителя может использоваться раствор этилового спирта

Особенности подбора оборудования и теплового агента

Повышенное тепловое расширение антифризов вынуждает устанавливать дополнительные расширительные баки при их использовании

Как уже отмечалось, применение антифриза вынуждает устанавливать более мощный циркуляционный насос и радиаторы увеличенной площади. Только в таком случае можно рассчитывать на соответствие тепловой мощности отопления расчётным значениям.

Используя незамерзающую жидкость на основе этиленгликоля, необходимо учитывать его химическую активность. Если у вас дома установлены оцинкованные трубы, биметаллические или алюминиевые радиаторы, то обязательно выясните у производителя, допускается ли их работа в контакте с тосолом. Следует понимать, что проходящие химические реакции могут изменить свойства антифриза, а также привести к появлению взвесей из продуктов реакций.

Несовместимость электрокотла отопления и современных теплоносителей (видео)