Теплоемкость антифриза


Вода, используемая как теплоноситель в большинстве случаев, становится главным источником беспокойства для обывателя в суровые зимы. Лопнувшие трубы, испорченные полы и мебель – кто не сталкивался с такой картиной? Перед тем как выбрать антифриз для систем отопления, необходимо ознакомиться с информацией о свойствах этого вещества и правилах его использования.

Вопрос о целесообразности использования антифриза предстоит решать только вам.

Вода или антифриз

Рассматривая целесообразность использования антифриза, нужно знать недостатки теплоносителя, которые эта добавка и призвана устранить.

Классика жанра – вода, которая используется для обогрева жилища, отличается:

  • доступностью и невысокой ценой;
  • достаточно высокой теплоемкостью;
  • малой вязкостью;
  • инертностью по отношению ко многим веществам;
  • экологичностью.

Даже при наличии таких достоинств вода постепенно может:

  • вызывать коррозию металла;
  • откладываться в виде накипи на стенках теплообменников, в зависимости от жесткости воды этот процесс ускоряется;
  • порвать трубы любой толщины, если в силу каких-либо причин система отопления выйдет из строя и замерзнет (вода в твердом состоянии значительно увеличивается в объеме).

Именно последний факт чаще всего объясняет применение добавок, которые не допускают форс-мажорной ситуации. Незамерзающие при низких температурах антифризы для систем отопления, передают это свойство теплоносителю, защищая целостность системы.

Вместе с тем вода приобретает другие несвойственные ей качества, с вытекающими из этого последствиями.

Такие разные незамерзайки

Известными антифризами для отопительных систем являются водные растворы спирта и глицерина. Созданные для достижения одной благой цели – обезопасить все элементы системы от коррозии, разрушения и продлить срок ее службы, образцы могут сильно отличаться друг от друга физико-химическими свойствами и «поведением» в экстремальных условиях.

Приведем сравнительную характеристику основных добавок, используемых в системе обогрева дома.

Безопасность эксплуатации

Антифриз на основе этиленгликоля представляет собой маслянистую бесцветную жидкость, имеющую сладковатый привкус и специфический запах. Главным недостатком этиленгликоля является его высокая токсичность, угрожающая здоровью человека при неосторожном обращении. По этой причине это вещество категорически запрещено использовать в двухконтурном котле.


Человеку хватит 100 мл, чтобы произошло непоправимое – по статистике из всех случаев отравления этиленгликолем 60% заканчиваются смертью. Поскольку попадание вещества из отопительного в контур водоснабжения все-таки может произойти, лучше выбрать другой антифриз для отопления.

По этой же причине недопустимо использование этой незамерзайки в открытой отопительной системе, потому что летучие этиленгликолевые пары тоже ядовиты. Испаряясь из открытого расширительного бака, они могут проникнуть в жилые комнаты и вызвать отравление. А именно раздражение слизистой глаз, гемолиз крови, возможен отек легких.

Обратите внимание! По причине своей опасности жидкость нельзя выливать на землю или в канализацию. Инструкция на упаковке настоятельно рекомендует сдавать отработанный материал для утилизации специалистами.

Пропиленгликоль – вязкое бесцветное вещество с легким характерным запахом, не опасен для здоровья человека и не имеет вышеперечисленных ограничений по применению. Это же относится и к ОЖ на основе глицерина – бесцветной вязкой жидкости со сладким вкусом без запаха. Цена безопасных веществ выше примерно на 70 %.

Реакция на критические температуры

По мере приближения к критической температуре антифриз изменяет свои физико-химические параметры. Эти метаморфозы иногда могут кардинальным образом изменять его свойства, которые, в свою очередь, приобретут новые качества. Этиленгликолевые антифризы чутко реагируют на перегрев.


Если на каком-то участке системы температура приблизится к максимально допустимой, антифриз для системы отопления начнет разлагаться на твердые элементы и кислоты. Получившиеся твердые осадки плотно облепляют поверхности нагревательных элементов, образуя нагар, который ухудшает теплообмен и, в свою очередь, провоцируя образование новых отложений.

Кислоты реагируют с металлическими элементами, вызывая их коррозию. Снижается плотность резиновых и паронитовых уплотнителей, в результате чего они начинают протекать. Также в результате перегрева антифриз может вспениться, вызвав завоздушивание системы.

Испарение воды приводит к замерзанию этиленгликоля уже при -13 °C, глицерина при +17 (!), чего не произойдет с пропиленгликолем. Это единственный антифриз в системе отопления, который выдерживает при «обезвоживании» снижение температуры до -60°C.

Трансформация жидкости происходит постепенно – единичные кристаллы, разрастаясь, образуют шугу (ледяную крошку) и отвердевают. При этом объем массы увеличивается всего на 0,1% (у этиленгликоля эта цифра составляет 1,5%).

У антифризов на основе глицерина при снижении температуры повышается вязкость, при повышении он разлагается на летучие и канцерогенные коррозионно агрессивные вещества. Полимеризуясь, они забивают систему осадками, затрудняющими нормальный теплоотвод. Такой же компонент, как акролеин способен вызвать астмотоидные симптомы.

Обратите внимание! Опытные пользователи предупреждают о нежелательном длительном простое системы с гликолевыми антифризами. Отсутствие циркуляции может привести к их расслоению. Обратное смешивание вряд ли даст в итоге прежнюю незамерзайку.


Приживаемость антифриза в водной среде

Начнем с того, что при конструировании котлов производитель учитывает физические свойства воды – теплоносителя. Именно этот факт становится отправным при расчете рабочих параметров котла, работу автоматики и предохранительных устройств, величины условных проходов воды и пр.

Желание использовать антифриз в отопительной системе начинает воплощаться уже на стадии проектирования и имеет некоторые неудобства, в корне меняющие планы пользователя:

  • поскольку теплоемкость антифриза ниже на 15–20% по сравнению с водой, понадобится больше батарей отопления из металла на 20% повышенной теплоотдачи;
  • радиаторы отопления под антифриз должны иметь объем ровно вполовину больше объема водяных аналогов;
  • увеличить объем расширительного бака в связи с увеличением на 40–60 % антифризно-водяной смеси;
  • учитывая повышенную вязкость антифриза насос должен быть более мощным, учитывая обязательный 10 %-й запас расчетного расхода;
  • пайку фитингов проводить медным и серебряным твердым припоем;
  • большую стоимость.

Обратите внимание! Система отопления включает в себя элементы, сделанные из разных металлов. Чтобы радиаторы отопления для антифриза из стали/чугуна/алюминия, медные или пластиковые трубы, фитинги из меди служили долго, необходимо использовать многокомпонентные ОЖ, которые бережно относятся ко всем металлам в комплексе.

Важно соблюдать концентрацию антифриза в системе в пределах от 20 до 50%, чтобы не провоцировать образования осадков из солей, растворенных в воде. В случае нарушения этих норм необходимо добавить дополнительные присадки, как того требует производитель.

В дальнейшем необходимо усилить контроль фильтров – первая прочистка не позже 2 недель после того как произошло первое заполнение системы отопления антифризом. Если вы захотите перейти на водяное отопление без примесей систему нужно будет капитально промыть, чтобы полностью исключить неприятные моменты, особенно после того как в системе был этиленгликоль.

Гликолевые антифризы уменьшают поверхностное натяжение воды из-за чего она становится более текучей. Это состояние делает ее похожей на индикатор, который обнаруживает течь в разъемных соединениях, имеющих микроскопические дефекты.

Заливаем антифриз

Заливка антифриза в систему своими руками процедура несложная и потребует небольшого количества приспособлений:

  • емкость для разбавленного антифриза;
  • шланг;
  • насос с нижним забором для закачивания воды с антифризом (подойдет, например, «Малыш» или «Ручеек»);

  • манометр;
  • хомуты;
  • веревка/шнур, палка – важные подручные средства.

Сам процесс в общем состоит из 3 этапов:

  1. Предварительная очистка внутренних поверхностей системы.
  2. Заполнение системы теплоносителем.
  3. Опрессовка – проверка на герметичность стыков.

Перед тем как заполнить антифризом систему отопления необходимо развести ОЖ водой в соответствии с инструкцией.

  1. Один конец шланга подсоединить к насосу, второй к заливочному крану.
  2. Шланги зафиксировать хомутами.
  3. В ведро налить теплоноситель.
  4. К насосу привязать шнурок и зацепить за палку, которая лежит поперек ведра. Агрегат должен висеть на этом приспособлении в 3–4 см от дна емкости.
  1. Открыть заливочный кран и включать насос на короткие промежутки времени, чтобы антифриз не закачался слишком быстро, захватив с собой воздух.
  2. Следить за уровнем жидкости в ведре, периодически подливая ее.
  3. При давлении 2 атмосферы прекратить работу насоса. Теплоноситель распространился по системе и частично вышел в расширительный бак.
  4. Перед тем как закачать антифриз в систему отопления полностью, необходимо спустить воздух вручную, если установлены краны Маевского или подождать, если клапаны автоматические.
  5. Повторять эти действия до тех пор, пока в системе не останется воздуха, а давление приобретет необходимые параметры.
  6. Оставшийся антифриз слить в канистру до следующего раза.

Обратите внимание! Опрессовку безопасно проводить водой. До того, как заполнить систему отопления антифризом, нужно быть уверенным в герметичности соединений. После ликвидации протечек, вода сливается и окончательно закачивается рабочий теплоноситель.

Подведение итогов

Гарантировать чудесные качества незамерзаек может только фирма-производитель, поэтому старайтесь делать покупки в соответствующих магазинах. Стоит знать, что, например, с первой каплей попадания антифриза в недра вашей системы отопления, автоматически аннулируется гарантия на водяной котел (см.также статью «Газовое отопление – дешево, эффективно, надежно»).

Спросите себя, готовы ли вы готовы постоянно находится в зоне риска, используя опасный этиленгликоль в водонагревательной системе вашего дома? По сравнению с этим неусыпное бдение за количеством теплоносителя в системе покажется мелочью. Логично выбрать безопасный вариант теплоносителя и дать себе возможность сполна вкусить от благ цивилизации.

Если вы никогда не имели дело с заливкой антифриза в отопительную систему, видео в статье поможет вам.


gidroguru.com

Вода и Антифриз: плюсы и минусы

Вода — дешёвый и доступный теплоноситель. Вода обла дает большой удельной теплоемкостью (4,2 кДж/кг*°С) и хорошей теплопроводностью. Вода экологически безопасна, а значит, любая возможная протечка не представляет угрозы здоровью.

Качество воды в отопительной установке определяют следующие параметры:

  1. степень кислотности:
    • стальные установки: 9,5 < pH < 10,5;
    • установки с алюминиевыми частями: 7,5 < pH < 8,5;
    • чугунные котлы: 7,5 < pH < 10,5.
  2. жесткость < 2,0 ммоль/л.

Антифризы, по сравнению с водой, обладают рядом пре имуществ:

  • более низкая температура замерзания;
  • присадки, обеспечивают защиту элементов системы отопления от коррозии, растворяют и выводят образо вавшиеся осадки и накипь;
  • при замерзании не переходят в твердое состояние, а становятся рыхлой кашеобразной массой, расширение которой значительно меньше, чем у обычного льда.

К особенностям применения антифризов можно отнести следующее. Физические свойства антифриза отличают ся от свойств воды. Теплоемкость антифризов на 15-20% меньше, чем у воды; вязкость в 2-3 раза выше; объемное расширение на 40-60% больше, теплопроводность хуже. Конечно, это усреднеш||е показатели, все зависит от кон кретной марки и производителя, но общая тенденция именно такова. Кроме этого, у разных антифризов разнят ся величины теплопроводности, температуры кипения, другие характеристики.


Таким образом, системы отопления, в которых исполь зуется антифриз, отличаются от тех систем, где тепло носителем выступает вода. Для использования систем с антифризом требуется увеличить на 30-50% тепловую мощность радиаторов, на 40-60% — объем расширитель ного бака. Необходимо устанавливать и более мощный циркуляционный насос, увеличивать мощность котла. Так что залить вместо воды в систему антифриз — не получится. Прежде чем использовать антифриз в системе, необ ходимо привести в соответствие с вышеизложенными требованиями все имеющееся отопительное оборудование. 

Вязкость — свойствой жидкости оказывать сопротивление относительному движению (сдвигу) частиц жидкости. Характеристиками вязкости являются: динамический коэффициент вязкости μ и кинематический коэффициент вязкости ν.

Есть и еще ряд субъективных моментов в использовании антифризов. Антифризы на основе этиленгликоля, к при меру, нельзя перегревать — это ведет к термическому разложению этиленгликоля и антикоррозионных присадок, Кроме этого, нельзя допускать контакт антифриза с оцинкованными поверхностями.


Образующиеся кислоты и осадки могут негативно влиять на работу всей отопительной системы в целом. Перегретый антифриз вспенивается, в системе образуются воздушные пробки. Для предотвращения этого негативного фактора существуют специальные присадки, добавляемые в антифризы.

Нельзя забывать, что антифризы, по сравнению с водой, обладают повышенной способностью просачиваться через различные соединения. Чем больше в системе количество различных соединений, чем больше стоит различных прокладок, уплотнений, тем больше внимания нужно уделять качеству сборки всех элементов системы, иначе  повышается    вероятность    появления    протечек. Причем протечки могут появляться и не сразу, а, например, при переводе системы на более «холодный» режим работы. Физика процесса понятна: при меньшей температуре металл в местах соединений сужается и образуются микроканалы, в которые начинает просачиваться антифриз.

Изменяя соотношение концентрата и воды, можно полу чить жидкость с температурой замерзания от -10°С до -65*С. Обычно антифриз продается в двух моди фикациях: с температурой замерзания не выше -65°С и температурой замерзания не выше -30″С. При этом концентрированный вариант (рассчитанный на -65°С) может быть разбавлен водой. Для получения теплоносителя с температурой замерзания -30*С к двум частям антифриза надо добавить одну часть воды, для -20°С — смешать антифриз пополам с водой.

Некоторые виды антифризов (в основном на основе этиленгликоля) токсичны, поэтому их нельзя применять в общей системе ГВС Пары некоторых антифризов ядовиты, и для таких теплоносителей требуются закрытые расширительные баки.

К сказанному добавим, что не все отопительные котлы могут работать с теплоносителем-антифризом. И прежде, чем  приобретать котел или переводить его на антифриз, необходимо проконсультироваться у специалистов (например предстовителе производителя): допустимо ли использование прибора в системе отопления, где в качестве теплоносителя выступает антифриз.

Антифриз — достаточно дорогой теплоноситель, но стоимость антифриза, заливаемого в систему, не сопоставима с ремонтно-восстановительными работами в случае размораживания этой системы отопления.

ПОЛЕЗНЫЕ СОВЕТЫ

  1. Заливая антифриз, необходимо проверить, не выпадает ли он в осадок при смешивании с водой. Если выпадает, то лучше использовать дистиллированную воду.
  2. Ни в коем случае не заливать антифриз в систему отопления, где используются оцинкованные трубопроводы или оцинкованные радиаторы!
  3. Антифриз стареет, поэтому его необходимо менять с периодичностью, указанной производителем (4-5 лет), промывая систему специальными составами.
  4. Не применять автомобильный «тосол» в системах отопления, т. к. в его составе есть добавки, не допустимые к использованию в жилых помещениях.
  5. Применять специальные герметики для монтажа системы отопления, обеспечивающие высокую надежность соединений (например, подмотка и гель для труб).
  6. Консультируйтесь со специалистами по поводу эксплуатации котлов в системах, где теплоносителем выступает антифриз, — там есть масса нюансов. К примеру, для проточных котлов с форсированными тепловыми режимами в теплообменниках с высокой степенью оребрения характерны кратковременные перегре вы стенок теплообменника в моменты максимальных нагрузок при включении и выключении котла — и здесь надо быть предельно осторожным при выборе теплоносителя. Другой пример: запуск системы с чугунным котлом следует производить на минимальной мощности с постепенным выходом на режим.
  7. Стоит иметь в виду, что разбавление антифриза более чем на 50%, кроме повышения температуры замерзания, ведет и к ухудшению его антикоррозионных свойств, а также к выпадению осадка солей жесткости, растворенных в воде.
    Если все же разбавление водой более чем на 50%, то в полученный раствор надо будет добавить дополнительные присадки.

domobustroy.ru

Особенности применения антифризов в газовых котлах ВАХI. Практические советы

1. Возможно ли применение автомобильного тосола в отопительных системах?

В отопительных системах рекомендуется применять антифриз, который специально разработан для этих целей. Известно, что в составе большинства тосолов есть силикатные и фосфатные соединения, амины, нитриты и прочие элементы, испарения которых будет очень вредны для человека. Кроме этого, в их составе отсутствуют необходимые для качественной эксплуатации в отопительных системах присадки, а это может негативно влиять на резиновые уплотнители и металлические элементы. У тосолов ресурс использования обычно ограничен, и срок эксплуатации составляет не более трех лет. При этом разбавлять его с водой, тем более водопроводной, нельзя.

2. Если установлены в системе отопления оцинкованные трубы, можно ли применять антифриз?

Ни один теплоноситель (даже импортный) с низкой температурой замерзания, основой которого является гликоль, не сумеет защитить оцинкованные покрытия. Со временем может выпасть металлизированная взвесь или еще хуже — труднорастворимые осадки (хлопья белого цвета). Следовательно, нельзя заливать антифриз в систему отопления с оцинкованными трубами.

3. Можно ли различные виды антифризов смешивать друг с другом?

Какие бы не были виды антифризов, но их смешивать без проведения проверки на совместимость не желательно. Ведь если основные присадки у жидкости различные, то может появиться осадок и произойдет ухудшение антикоррозийных свойств из-за их разрушения. Если точно неизвестно, какой антифриз был в системе, то перед заливкой нового необходимо полностью слить старый.

4. Какую воду использовать для разбавления антифриза?

Лучше всего для этих целей использовать именно дистиллированную воду, в составе которой нет магния и солей кальция. Практика показывает, что при разбавлении жесткой водой есть большая вероятность появления осадка. Водопроводную воду можно использовать для разбавления, но только если жесткость не превышает 5мг-эквл.

Не стоит считать воду из колонки лучшим вариантом, ведь у нее будет большая жесткость, значение которой может достигать 20мг-эквл. Бывает, что определение жесткости усложняется по той или иной причине, тогда следует ранее смешать воду с антифризом в необходимой пропорции и посмотреть, будет ли появляться осадок.

5. Влияет ли на котел и радиаторы отопительной системы использование антифриза?

Антифриз имеет теплоемкость, которая ниже, чем у воды на 15-20 процентов. Следовательно, он накапливает и отдает тепло гораздо хуже. При выборе радиаторов необходимо ориентироваться на более мощные модели. Лучше подбирать радиатор, теплоотдача которого будет на 20 процентов выше, чем у обычного. На теплообменнике котла процесс происходит аналогичный, теплосъем падает и там. Поэтому требуется установка более мощного циркуляционного насоса, в сравнении с насосом, работающим с водой. Желательно подбирать насос по напору больше на 60 процентов, а по расходу больше на 10 процентов, даже если содержание гликоля в растворе соответствует расчету на -25°С или -20°С. Если котел настенный, а двигатель уже стоит внутри устройства, то необходимо любым способом улучшить циркуляционный процесс через котельный теплообменник. Сделать это можно путем увеличения диаметра труб в системе и подбора радиаторов, имеющих меньшее сопротивление. Если возможности внести изменения в отопительную систему нет, то можно снизить мощность котла на 20 процентов при работе на отопительный контур. Такая функция в котлах ВАХI есть. Можно при желании поставить более мощный насос вместо стандартного. Насосы другого типа могут предлагаться как дополнительная опция к комплекту настенных котлов ВАХI.

6. Как влияет антифриз на мембранный бак в системах отопления?

Стоит помнить, что выбирая расширительный бак необходимо учитывать некоторое отличие коэффициента объемного расширения (на 15-20 процентов в сторону увеличения) такой жидкости, как антифриз. Следовательно, размер расширительного бака должен составлять 15 процентов от всего объема отопительной системы.

7. Что будет, если применять в системе отопления антифриз на -65 градусов в неразбавленном виде?

В этом случае будет перегреваться теплообменник по причине недостаточного теплосъема. Присадки гликоля при длительном перегреве будут разлагаться. Теплоноситель обретет темно-коричневый оттенок, образуется много осадка. Также начнет сильно вибрировать и шуметь медный теплообменник на настенном котле по причине локальных закипаний жидкости. Со временем в теплообменнике будет образовываться темный нагар, который будет причиной еще большего нагревания. Таким образом, вскоре придется менять тепообменник.

8. Ваши специалисты рекомендуют производить разбавление антифриза до достижения температуры -20 градусов Цельсия. А как он поведет себя, если температура опустится ниже данной отметки?

Если антифриз разбавлен на -20°С, то будет гарантирована защита выключенной системы отопления от разрушительных процессов даже при снижении температуры до -60°С. Если же все-таки температура снизилась ниже двадцати градусов, что можно исключить в наших условиях, то антифриз будет густеть и со временем превратится в желеобразную массу. Как только температура поднимется выше, жидкость станет прежней, не утратив своих свойств.

9. Можно ли долго применять антифриз?

Считается, что у антифриза нормальный срок работы до пяти лет. Как только этот срок проходит, жидкость лучше полностью заменить, ведь антифриз может потерять все свои полезные свойства. При этом проявляются агрессивные свойства раствора гликоля и разбалансируются присадки.

10. Почему возникает необходимость подпитки системы, в которую залит антифриз, и как это делать правильно?

Антифриз текучее воды, поэтому к разъемным соединениям в системе отопления предъявляются более строгие требования. Сборка всех стыковых узлов должна производиться особенно внимательно, при этом необходимо предварительно производить опрессовку системы. Можно для обработки стыковых мест использовать специальные герметики, которые к гликолевым смесям достаточно стойкие ("LOCTITE", "ABRO", "Гермесил"). Если говорить о подпитке отопительной системы, которая работает на антифризе, то стоит отметить, что для нее запрещено производить подпитку водопроводной водой. Этому есть ряд причин. Во-первых, есть вероятность выпадения солей. Во-вторых, с добавлением воды пропорционально уменьшается и количество присадок. В-третьих, гликолевая смесь может стать более агрессивной. Есть производители антифризов, которые своим покупателям рекомендуют отдельно приобретать присадки и добавлять их, если имеет место разбавление водой более чем на 50%. Стоит также учитывать, что в случае разбавления водой и при температуре ниже -15 градусов Цельсия могут теряться основные свойства теплоносителя. Поэтому желательно иметь некоторый объем гликолевой смеси непосредственно в котельной, чтобы именно ей производить подпитку.

www.teplograd.ru

Свойства антифриза

В зависимости от типа используемой присадки, антифриз для отопления приобретает еще некоторые достаточно важные  свойства. В частности:

  • способность защищать металлические элементы системы от коррозии;
  • способствовать растворения и выведения осадков, возникающих в системе;
  • препятствие разрушению неметаллических элементов системы – силиконовых прокладок, резиновых уплотнителей, герметиков.

Можно сделать простой вывод – применение антифриза в качестве теплоносителя является достаточно выгодным, поскольку он способен продлить срок эксплуатации большинства элементов отопительной системы.

Казалось бы, учитывая довольно большое количество преимуществ антифриза перед обычной водой, отопление дачи антифризом или частного дома – довольно большая редкость. Причиной этому служит предупреждение, которое дают пользователям большинство компаний-производителей отопительных котлов. Они настоятельно не рекомендуют использование данной жидкости. Видео о том, как правильно пользоваться антифризом, можно посмотреть ниже.

Предупреждение от производителей котлов

«Применение антифриза в настенных котлах является недопустимым. Производитель не несет никакой ответственности за неправильную работу котла системы, в которой использовался антифриз для домашнего отопления. В случае применения антифриза гарантия на данное техническое оборудование (отопительный котел) снимается» — пожалуй, это лишь малая толика формулировок, которыми производитель предупреждает о том, что не следует применять антифриз в качестве теплоносителя отопительной системы.

Следует отметить, что некоторые производители, просто желая продать продукцию, умалчивают некоторые детали. Например, ряд элементов системы (отдельные типы прокладок) на самом деле может быть несовместим с антифризом.

антифриз для отопления
Технический паспорт на отопительный котел

При этом в описании указываются только те детали, которым такая жидкость не повредит. Конечно, следует отметить, что зачастую в паспорте любого отопительного котла присутствует перечень разрешенных к использованию теплоносителей. Так, в большинстве случаев указано «в качестве теплоносителя использовать только воду». Однако большинство покупателей или вовсе не обращают внимания на техпаспорт (о чем впоследствии очень сожалеют), или же просматривают в лучшем случае его уже после приобретения.

Так в чем же негативное влияние антифриза и почему честные производители, которые дорожат своей репутацией, так не советуют использовать его? Прежде всего, все привыкли обращать внимание исключительно на то, что антифриз в системе отопления дома просто замерзает при температуре, которая значительно ниже температуры замерзания воды. Но при этом мало кто обращает внимание на остальные его физические характеристики. А они существенно отличаются от характеристик воды. В частности, теплоемкость антифриза (на любой основе) значительно ниже, чем у воды – на 15-20%. Помимо этого, антифриз имеет значительно большее объемное расширение – не менее 45-60%.

антифриз в системе отопления дома
Физические свойства воды и антифриза

Еще одним весомым недостатком является  его вязкость – она в 2-3 раза выше, чем у воды. Все эти характеристики показывают, что антифриз на самом деле не такой уж и идеальный теплоноситель, как могло показаться вначале. Ведь помимо указанных характеристик, значительно отличаются также температура кипения и теплопроводность данного типа теплоносителя. А ведь при планировании любой системы за основу берутся физические свойства воды.

Поэтому, если вы все же решили использовать отопление дачного дома антифризом, изначально в план следует внести ряд существенных изменений. В частности, должна быть значительно выше мощность котла, циркуляционного насоса. Помимо этого, необходимо приобретать расширительный бак большего объема. Еще одним важным требованием является необходимость увеличения мощности отопительных радиаторов. Все эти изменения делают отопление загородного дома антифризом весьма дорогостоящим.

отопление дачи антифризом
Система отопления, где в качестве теплоносителя будет использоваться антифриз, стоит дороже, чем аналогичная на воде

Заправка системы отопления антифризом, основой которого является этиленгликоль, может стать губительной для системы. Дело в том, что такая жидкость весьма восприимчива к достаточно сильному повышению температуры. И если в определенный момент температура теплоносителя достигает критической точки, наблюдается разложение не только этиленгликоля, но и антикоррозионных добавок. В результате возникает несколько кислот и твердые осадки. Кислоты, которые свободно циркулируют в системе, после значительного повышения температуры отрицательно сказываются на ее внутренней поверхности, вызывая коррозию. Кроме того, они значительно сокращают срок службы резиновых и паронитовых элементов, что, в свою очередь, может спровоцировать утечку.

Не менее вредным является и твердый осадок, возникающий при перегреве. Он оседает на нагревательном элементе – это значительно снижает его теплоотдачу, и, конечно же, – сокращает срок службы.

Еще одним негативным фактором, возникающим при перегреве теплоносителя-антифриза, является то, что повышается возможность вспенивания его в системе. Это может повлечь за собой столь неприятное последствие, как завоздушивание системы. Категорически запрещается использовать антифриз в системах, внутренние стенки которых имеют цинковое покрытие.

отопление дачного дома антифризом
Такие разрушения горелки газового котла может вызвать антифриз

Конечно, некоторые пользователи возражают – после того, как заправить систему отопления антифризом, достаточно просто контролировать работу системы, не допуская в ней перегрева. Но возможен ли такой непрерывный контроль? Вряд ли. Именно поэтому производители и предостерегают от применения антифриза. Ведь, приняв во внимание небольшой перечень положительных особенностей теплоносителя данного типа, многие не учитывают ряда его недостатков – и впоследствии дорого расплачиваются за собственную халатность. Если уж так велико желание использовать именно антифриз – необходимо потратить много времени и средств на то, чтобы переделать систему с учетом физико-химических характеристик данного теплоносителя.

Еще одним недостатком антифриза, о котором мало кому известно, является его довольно высокая текучесть.

Особенно часто протечки возникают в период, когда система выключена и стоит холодная или только остывает. В такие моменты несколько увеличивается объем металлических элементов системы – и это дает антифризу возможность подтекать в местах соединений. По этой причине рекомендуется делать в системе минимальное количество сгонов (поворотов, врезок, соединений) а также проектировать ее таким образом, чтобы в любой момент вы могли беспрепятственно добраться до внезапно начавшего протекать узла.

антифриз для отопления дома
Протечка труб отопления заполненных антифризом

Следует помнить, что антифриз, в основе которого – этиленгликоль, является токсическим веществом. Это исключает использование его для нагревания воды, поскольку в таком случае возможно протекание (резиновые прокладки ГВС не выдерживают контакта с нагретым антифризом). А проникновение паров такого вещества в жилое помещение может стать причиной серьезных проблем со здоровьем. Поэтому перед тем, как заполнить систему отопления антифризом, следует много раз подумать.

Антифриз на основе пропленгилколя

Пропиленгликолевые антифризы имеют физико-химические свойства, очень близкие к характеристикам этиленгликолевых антифризов. Однако пищевой пропиленгликоль, используемый при создании вещества, является абсолютно безвредным, экологически чистым компонентом. Его использование в отопительных системах вполне допустимо, поскольку он не имеет такого разрушительного действия на элементы системы. Именно поэтому большинство производителей опускают применение антифриза с таким основным компонентом в своих системах.

заправка системы отопления антифризом
Антифриз на основе пропиленгликоля

Пропиленгликолевый антифриз прекрасно показал себя в работе как одноконтурных, так и двухконтурных отопительных системы. Конечно, данная жидкость имеет всего один недостаток – это то, сколько стоит антифриз для отопления такого типа. Но, несмотря на это, популярность антифриза с полипропиленгликолем с каждым годом все возрастает. А отопительных систем, рассчитанных на использование именно этого типа теплоносителя, становится все больше.

Альтернативный вариант

Конечно же, использование антифриза в качестве теплоносителя отопительной системы и заполнение системы отопления антифризом – не единственный вариант. По-прежнему лидером среди теплоносителей является обычная вода. Помимо этого, есть ряд систем, внедрение которых будет отчасти более выгодным, чем использование антифриза.

Пожалуй, лучшим решением является применение энергонезависимой отопительной системы. Они уже много лет известны по всему миру и являются особенно актуальными в России.

Причина их популярности весьма проста – такая система может работать вне зависимости от того, насколько качественным является электропитание дома.

как заправить систему отопления антифризом
Один из альтернативных источников отопления — солнечные коллекторы

Кроме того, на сегодняшний день весьма актуальным является вопрос вспомогательных источников электропитания. К ним можно отнести электрогенераторы и аккумуляторы. В частности, электрогенераторы являют собой небольшие электростанции, которые способны постоянно работать при наличии в них горючего. Такая электростанция может справиться с функцией электропитания отопительной системы. Однако использование ее является весьма нерациональным по нескольким причинам. Прежде всего, довольно высокая стоимость станции. Кроме того, она требует регулярного восполнения количества горючего (то есть, оно постоянно должно быть у вас в запасе), а также – непрерывного контроля за ее работой и выполнения еще ряда дополнительных условий.

Аккумулятор в качестве источника питания – весьма простое и, в то же время, крайне полезное устройство. Чаще всего используется обычный автомобильный аккумулятор, дополненный преобразователем напряжения и зарядным устройством. При наличии электропитания аккумулятор должен быть подключен к сети – для зарядки. В то время, как питание отсутствует, аккумулятор вполне способен снабжать отопительную систему электроэнергией на протяжении продолжительного периода.

Конечно, продолжительность работы отопительной системы от аккумулятора зависит от мощности ее компонентов и от емкости самого прибора. В случае необходимости можно использовать несколько аккумуляторов.

Использование того или иного типа теплоносителя во многом зависит именно от системы электропитания. Важно понимать, что в случае продолжительных (более суток) и весьма регулярных отключений электроэнергии вода в качестве теплоносителя способна значительно навредить системе. В данном случае более выгоден в качестве теплоносителя именно антифриз для отопления дома – благодаря его антикоррозийным свойствам.

 

С другой стороны, категорически противопоказано взаимодействие антифриза с оцинкованными элементами системы – это может вызвать обильное выпадение твердого осадка и, как следствие, – полную остановку системы. Поэтому, при планировании отопительной системы требуется максимально точно оценить качество электропитания, и уже в связи с этим параметром выбирать тот или иной теплоноситель.

otoplenie-doma.org

Вообще-то на этом этапе уже все было допилено и напильник в заголовке упоминается просто как символ победы разума над сарпариллой. Ибо нет предела совершенству. Антифриз в системе не менее важен, чем всё остальное, выше описанное. Именно от антифриза зависит количество переносимого тепла за единицу времени, чистота системы охлаждения(а значит и эффективность теплопередачи от двигателя к теплоносителю и радиатору), антикавитационные и антипенные свойства(опять таки влияющие на эффективность теплопередачи).
На самом деле выбор антифриза не так прост, как кажется на первый взгляд. Конечно, можно тупо купить самый дорогой, допустив(не без оснований), что самый дорогой — значит самый лучший. Но мне то интересно было докопаться до самой сути этого вопроса, чтобы знать, а не верить.

Итак, начинаем грысть гранит науки.

1). Теплоёмкость и теплопроводность.
Теплоёмкость — характеристика, определяющая КОЛИЧЕСТВО теплоты(энергии), передаваемое единицей теплоносителя при определённой температуре. Теплопроводность — характеристика, определяющая СКОРОСТЬ передачи(забора-отдачи) тепла. Чем более высокие теплоёмкость и теплопроводность охлаждающей жидкости — тем проще отводить тепло от двигателя при прочих равных.
Основа всех антифризов — вода и этиленгликоль. Этиленгликоль отвечает в основном за низкотемпературные свойства охлаждающей жидкости, но теплоёмкостью не блещет. Например, чистая вода вблизи +100С имеет теплоёмкость 4,187 неважно чего и теплопроводность 0,683. А 20% раствор этиленгликоля(замерзающий при -10С) имеет теплоёмкость 4,02 и теплопроводность 0,550. Привычный нам 50% раствор этиленгликоля(замерзающий при -40С) имеет теплоёмкость всего 3,84 и теплопроводность 0,480. Короче, с ростом концентрации этиленгликоля теплоемкость и теплопроводность уменьшаются ( по сравнению с водой) до 20%, что довольно заметно.
При этом этиленгликоль является довольно агрессивной штукой по отношению к металлам. Потому в антифризы начали добавлять для вкуса вначале антикоррозиционные присадки, а потом это дело понравилось и начали улучшать смазочные, моющие, антипенные и прочие свойства типа смачиваемости и антикавитации.
Чем меньше нужно концентрата для достижения нужной температуры замерзания — тем выше будет теплоёмкость готового антифриза. Мы привычны к пропорции 50 на 50, но на самом деле это очень упрощенная метОда.
В любом случае, чем больше воды в антифризе — тем больше тепла будет переноситься при прочих равных, ибо вода безоговорочный лидер по теплоёмкости. Но. Можно довольно легко и просто компенсировать некоторое снижение теплоёмкости увеличением скорости потока теплоносителя. Я уже писал, что увеличил скорость вращения помпы почти в два раза. Так вот — у меня любой антифриз обладает как бы удвоенной теплоёмкостью.

2). Температура кипения. Тут всё туманно… я бы даже сказал — мутно.
Сам этиленгликоль кипит при +197С. Вода при +100С. Считается, что состав смеси 54% этиленгликоля и 46% дистиллированной воды имеет температуру кристаллизации около -40С, а температура закипания будет приблизительно +108С при атмосферном давлении — именно такая температура кипения и указана как минимальная для тосола в старом советском ГОСТе. Но мы же бадяжим не этиленгликоль, а готовый концентрат. А вот что там намешано в концентрате — тайна великая есмь. Есть зарегистрированные лабораторными тестами антифризы с температурой кипения в районе +122С. Но в продаже чаще встречаются готовые к заливке фирменные(!) антифризы с температурой начала кипения чуть выше +90(!) градусов. Полюбуйтесь на это безобразие:
www.autodela.ru/main/top/…est/antifreeze_test_20_og
www.zr.ru/content/articles/902013-gorit-na-rabote/
Даже чистая вода кипит при более высокой температуре. Т.е. вместо присадок умники-производители льют лошадиную(до 20%) дозу, например, метанола(спирт). Потому на тестах стали часто использовать вместо температуры кипения такую характеристику, как температура начала возгонки — чтобы выловить легкокипящие фракции…
Короче. Чем больше нормального концентрата будет в антифризе — тем более высокая будет температура кипения(но в ущерб теплоёмкости), тем бОльшая будет концентрация противопенных и антикавитационных присадок. Тем до более высокой температуры сможет нагреться двигатель до начала возникновения зон локального кипения в самых теплонагруженных местах — антифриз будет до победного отводить тепло от стенок двигателя максимально эффективно.
Что нам даёт более высокая температура кипения антифриза? Возможность БЕЗОПАСНО эксплуатировать двигатель при более высоких температурах. Двигатель является тепловой машиной — при бОльшей разнице в давлении и температуре внутри камеры сгорания и снаружи увеличивается его КПД — бОльшая часть тепла идёт на совершение механической работы. Чем больше разница температур между горячей средой и холодной — тем интенсивнее теплообмен. Потому, чем выше температура антифриза(и самого двигателя) — тем эффективнее работает радиатор охлаждения. Все знают, что при жаре в +40С двигатель охлаждается хуже, чем в +20С. Но мало кто понимает что эффективность радиатора можно повысить соответствующим поднятием температуры антифриза — если увеличить рабочую температуру двигателя, например, с +80С до +100С. Понятно, что двигателю жить будет тяжелей — резинотехнические изделия, масло, антифриз, да и сам металл в теплонагруженных зонах — все эти компоненты должны быть рассчитаны на более высокие температуры. Совсем старые движки были рассчитаны на температуры +60-70С, система охлаждения была примитивная, негерметичная — вода в их радиаторе закипала при +100С. Наши движки посовременнее. Резинки десятилетиями живут при высоких температурах, повышенное до 0,9 атмосфер давление в системе охлаждения и современный антифриз позволяют эксплуатировать и наши двигатели до 110-130 градусов легко. Притом, что рабочая температура моего 2лте в районе 90 градусов. Более современные двигатели имеют давление в системе охлаждения 1,1(а то и до 2,5) атм и рабочие температуры у них на уровне 120-130 градусов ШТАТНО. Понятно теперь, почему для них настолько важны качественный антифриз и герметичная система охлаждения?
Вот хороший график показывающий сразу зависимость температуры кипения антифриза и от концентрации и от давления:

Как видно при избытке давления в 1 бар 60% раствор концентрата будет закипать только при +130С, а 70% — аж при +140С. Тут призадумаешься…

Мой двигатель начинает открывать термостат при 88 градусах. Так на термостате и написано. Но я часто лажу в горы. А в горах две напасти. Крутые затяжные подъёмы, которые для моего задохлого движка даются с большим трудом. И разряжённый воздух, который с одной стороны ухудшает сгорание топлива, а с другой — понижает температуру кипения антифриза. Потому я и озадачился выбором наилучшего антифриза.
Слабо представляю, при какой температуре закипит залитый мой антифриз(нужно будет проверить с термометром для успокоения), но с этого вопроса выжато всё досуха.

3). Тип антифриза. Не настоялько критический, как первых два, этот пунктик тоже немаловажен.
Силикатосодержащие антифризы(подавляющее большинство) образуют на поверхности металлов защитную антикоррозийную плёнку, которая пусть незначительно, но таки ухудшает теплопередачу. Cиликаты имеют склонность к образованию гелей и абразивных частиц, снижающих отвод тепла от двигателя, засоряющих систему охлаждения, разрушающих помпу. Фосфаты могут выпадать в осадок при смешивании антифриза с водой. Нитриты очень быстро окисляются и требуют регулярного пополнения. Все эти неорганические присадки достаточно быстро расходуются, из-за чего срок эксплуатации традиционных антифризов относительно мал — потому такие антифризы больше 2 лет не живут даже официально.
Но есть карбоксилатные антифризы — их ингибиторы не образуют защитного слоя по всей поверхности системы, а адсорбируются лишь в очагах возникновения коррозии с образованием защитных слоев толщиной не более 0,1 микрона. Карбоксилаты являются непревзойденными ингибиторами коррозии, стабильными при высоких температурах, выдерживающими длительный срок эксплуатации, сравнимый со временем жизни автомобиля( более 5 лет) и лучше защищают металлы от коррозии и кавитации, что обеспечивает наиболее эффективное охлаждение двигателя. Раньше цена карбоксилатных антифризов раза в 4 превышала цены обычных антифризов того же производителя. Сейчас цена сопоставима и экономически выгоднее покупать уже немного более дорогой, но как минимум в два раза более долгоживущий антифриз.

Это и были в своё время основные три критерия для раздумья, покупки и готовки.

Переходим к практике. Берём для осмысливания 4 концентрата одной фирмы. Не важно какой — лишь бы у вас в городе был их официальный представитель. Главное — они свою продукцию тестируют в одинаковых условиях и можно хотя бы сопоставлять характеристики, даже самим этим циферкам не особо доверяя.
Итак, берём обычный стиральный порошок и документацию на всю линейку антифризов фирмы Х:

Сравниваем температуру кипения и температуру замерзания при пропорции с водой 1 к 1. Как видим — температура кипения отличается от 155 до 180 градусов, а замерзания — от -36 до -40С. Лидер однозначный под номером 3 и как раз карбоксилатный. Его и заливаем. Бренд не важен — антифризы как и масла уже давно перестали совершенствоваться и обладают практически одинаковыми характеристиками. Главное — не покупать непонятно ЧТО непонятно ГДЕ. Я лично придерживаюсь официальных представителей производителей приличных масел для грузовой техники. У них и все остальные продукты даже если и не выдающегося качества(ну кто сейчас такое выпускает?!), то и не откровенное омно. Потому как если они продадут омно — то морду им буду бить не я(ну кто меня, физическое лицо, по настоящему испугается?!), а суровые мужики с монтировками, деньгами и юристами.
.
.
.
.
.
.
P.S.
Сорри за много букв и за то, что картинки были без голых тётенек.
.
.
.

www.drive2.ru

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 для системы отопления

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 для системы отопления

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.

Теплоноситель для системы отопления

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.

Теплоноситель для системы отопления

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.

Промывка системы отопления

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.

Теплоноситель для системы отопления

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).

Теплоноситель для системы отопления

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.

Теплоноситель для системы отопления

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. д. 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.

Теплоноситель для системы отопления

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).

Теплоноситель для системы отопления

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.

Теплоноситель для системы отопления

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.

GSM управление отоплением

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.

Теплоноситель для системы отопления

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.

рмнт.ру

11.12.12

www.rmnt.ru


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.