Выбираем теплоноситель на основе пропиленгликоля

Антифризы для систем отопления могут выпускаться на основе одного из трех веществ. Одно из таких веществ – пропиленгликоль.

Что из себя представляет это вещество

Пропиленгликоль – это двухатомный спирт, который при обычных условиях представляет собой бесцветную вязкую жидкость, которая имеет слабый запах и сладковатый вкус. Есть схожее вещество, которое называется этиленгликоль, однако, пропиленгликоль в отличие от него считается нетоксичным веществом, поэтому пропиленгликоль получил широкое распространение в парфюмерной и пищевой промышленности, как добавка, имеющая условное обозначение Е-1520. Его химическая формула — С3Н6(ОН)2. Кроме этого, пропиленгликоль очень текуч, способен просачиваться сквозь очень маленькие отверстия и трещины, гигроскопичен, имеет высокую температуру воспламенения — +421°С.

Этиленгликоль – очень токсичное вещество, которое тоже используют как антифриз, но не в жилых помещениях, а в автомобильной промышленности. Этиленгликоль имеет похожую химическую формулу – С2Н4(ОН)2.

Также не стоит использовать спирт этиленгликоль в бытовых системах отопления по таким причинам:

• При перегреве этот спирт разлагается на вещества, которые вызывают накипь и повышенную коррозию металлических деталей;
• Перегрев приводит к вспениванию этиленгликоля и завоздушиванию системы;
• Этот спирт негативно влияет на резиновые прокладки, сокращая срок их службы.

Водные растворы на основе пропиленгликоля часто используются, как теплоноситель для систем отопления, кондиционирования, систем вентиляции и охлаждения пищевых продуктов.

Другие растворы спиртов, таких как этиленгликоль, применяют, как жидкости для омывания стёкол автомобилей зимой и в некоторых системах отопления как теплоноситель с соблюдением всех норм эксплуатации этого токсического вещества.

Преимущества и недостатки пропиленгликоля как теплоносителя

Чтобы наглядно оценить преимущества и недостатки пропиленгликоля, его можно сравнить с другой популярной жидкостью-теплоносителем – водой:

• Спирт имеет плотность 1037 кг/м³, больше чем у воды (1000 кг/м³) на 3,7%;
• Температура кипения – +187 °С, выше чем у воды (+100 °С) на 87%;
• Температура замерзания -60 °С, намного ниже, чем у воды (0 °С);
• Жидкость имеет удельную теплоёмкость – 2483 Дж/(кг·К), ниже почти в 2 раза, чем у воды (4,187 Дж/(кг·К));
• Теплопроводность – 0,218 Вт/(м·К), почти в три раза ниже, чем у воды 0,6 Вт/(м·К);
• Динамическая вязкость – 56 мПа·с, в восемьсот раз больше, чем у воды (0,894 мПа·с).

Разобравшись в приведенных цифрах можно придти к таким выводам:

1. Жидкость имеет плотность чуть-чуть выше, чем вода, а, значит, статическая нагрузка и давление в системе отопления будет почти такими же, как при стандартном теплоносителе;
2. Высокая температура кипения – +187 °C – не должна вводить в заблуждение. Ведь удельная теплоёмкость пропиленгликоля почти в два раза ниже теплоёмкости воды. А это значит, что для доведения до кипения обеих жидкостей требуется приблизительно одинаковое количество тепла и достигнут они крайнего значения температуры почти одновременно, только одна будет бурлить при +100 °C, а другая – при +187 °C;
3. По температуре замерзания этот теплоноситель явно превосходит воду. Кроме того, при замёрзании он почти не расширяется, как вода, и не «рвёт» систему отопления;
4. Низкая удельная теплоёмкость даёт преимущество, с одной стороны – быстрый прогрев системы отопления, а с другой стороны недостаток – пропиленгликоль способен накопить мало тепла.
5. Теплопроводность в три раза хуже, чем у воды, а значит – прогреваться система отопления будет не так быстро, как могло показаться из предыдущего пункта;
6. Динамическая вязкость очень высокая. Это дополнительная нагрузка на циркуляционный насос, который должен гонять теплоноситель по трубам и радиаторам.

Явных преимуществ перед водой этот спирт не имеет. Но существуют ситуации, когда пропиленгликоль для систем отопления просто необходим:

• Дача, загородный дом, другие помещения, которыми редко пользуются, требуют слива теплоносителя в зимний период. Но это ускоряет процесс коррозии деталей из чёрных металлов и не гарантирует полного опустошения системы отопления от воды, что может привести к повреждению системы отопления. Раствор пропиленгликоля можно не сливать круглогодично;
• Антифриз на основе пропиленгликоля не вызывает коррозии системы отопления, не образует накипи.

Необходимо также обратить внимание, какие недостатки имеет эта жидкость:

• Пропиленглиголь намного дороже воды и требует замены не реже, чем каждые пять лет;
• Нельзя использовать для системы отопления детали, содержащие цинк. Пропиленгликоль их будет растворять или «смоет» оцинковку, закупорив сужения труб;
• Пропиленгликоль очень текуч и способен проникать через соединения в системе отопления, сквозь которые не протекает вода.

Чтобы нивелировать некоторые отрицательные характеристики пропиленгликоля, такие как высокая вязкость и низкая теплопроводность, антифриз на его основе этот спирт разбавляют водой. Такой раствор позволяет:

• Снизить стоимость антифриза;
• Значительно уменьшить вязкость;
• Повысить теплоёмкость;
• Повысить теплоотдачу.

И как следствие:

• Снижается температура кипения, но этого бояться не следует. Автоматика котлов всё равно рассчитана не на 160 °C;
• Повышается температура замерзания, вместо -60 °C становится -30 — -40 °C градусов. Даже при замерзании антифриз на основе пропиленгликоля расширяется очень незначительно и не приведёт к разрушению системы отопления.

Теплоносители на основе пропиленгликоля

Теплоносители на основе пропиленгликоля имеют одинаковый состав, различающийся только концентрацией спирта. Наименования такие антифризы получают, как правило, по названию фирмы-производителя.

Если пропиленгликоля содержится 30%, то температура замерзания составляет -13 °С, 35% раствор спирта перестаёт быть жидким при -20 °С, 40% — при -25 °С, 75% раствор при -65°С.

При замене воды на раствор пропиленгликоля нужно учитывать свойства антифриза:

1. Меньшую теплоёмкость и теплопроводность. Поэтому количество радиаторов нужно увеличить, также рекомендуется установить более мощный котёл. Но у многих владельцев частных домов отопительные приборы работают не больше, чем на половину максимальной мощности. Поэтому в большинстве случаев можно обойтись без замены котла;
2. Большую вязкость. Необходимо использовать трубы с внутренним диаметром не меньше 25 мм и установить более мощный циркуляционный насос;
3. Больший коэффициент расширения. Если расширительный бачок установлен маленького размера, меньше 10 л, то рекомендуется увеличить его объём вдвое;
4. Большую текучесть. Уменьшить количество резьбовых соединений, врезок, сгонов и иметь свободный доступ к имеющимся, чтобы на случай протекания обнаружить проблемное место.

Если все технические параметры системы отопления подходят, чтобы использовать раствор пропиленгликоля в качестве теплоносителя, то нужно выполнить следующие подготовительные работы:

1. Уплотнить все сгоны, резьбовые соединения, врезки;
2. Слить воду и промыть систему отопления каустической содой, чтобы удалить ржавчину и накипь;
3. Удалить детали и элементы, содержащие цинк;
4. Применять антифриз с присадками, защищающими медные детали;
5. Контролировать грязеуловители вдвое чаще;
6. Каждые два года проверять раствор с помощью аэрометра на предмет концентрации спирта;
7. Полностью менять антифриз в системе отопления не реже, чем через пять лет.

В случае перехода на другой теплоноситель, систему отопления нужно тщательно промыть от пропиленгликоля.

Внимание! Не все производители отопительных приборов допускают использовать антифриз в качестве теплоносителя. Поэтому надо внимательно ознакомиться с техническим паспортом котла и инструкцией по его эксплуатации.

Теплоноситель пропиленгликоль для системы отопления

Выбираем теплоноситель на основе пропиленгликоля

Антифризы для систем отопления могут выпускаться на основе одного из трех веществ. Одно из таких веществ – пропиленгликоль.

Что из себя представляет это вещество

Пропиленгликоль – это двухатомный спирт, который при обычных условиях представляет собой бесцветную вязкую жидкость, которая имеет слабый запах и сладковатый вкус. Есть схожее вещество, которое называется этиленгликоль, однако, пропиленгликоль в отличие от него считается нетоксичным веществом, поэтому пропиленгликоль получил широкое распространение в парфюмерной и пищевой промышленности, как добавка, имеющая условное обозначение Е-1520. Его химическая формула — С3Н6(ОН)2. Кроме этого, пропиленгликоль очень текуч, способен просачиваться сквозь очень маленькие отверстия и трещины, гигроскопичен, имеет высокую температуру воспламенения — +421°С.

Этиленгликоль – очень токсичное вещество, которое тоже используют как антифриз, но не в жилых помещениях, а в автомобильной промышленности. Этиленгликоль имеет похожую химическую формулу – С2Н4(ОН)2.

Также не стоит использовать спирт этиленгликоль в бытовых системах отопления по таким причинам:

• При перегреве этот спирт разлагается на вещества, которые вызывают накипь и повышенную коррозию металлических деталей;
• Перегрев приводит к вспениванию этиленгликоля и завоздушиванию системы;
• Этот спирт негативно влияет на резиновые прокладки, сокращая срок их службы.

Водные растворы на основе пропиленгликоля часто используются, как теплоноситель для систем отопления, кондиционирования, систем вентиляции и охлаждения пищевых продуктов.

Другие растворы спиртов, таких как этиленгликоль, применяют, как жидкости для омывания стёкол автомобилей зимой и в некоторых системах отопления как теплоноситель с соблюдением всех норм эксплуатации этого токсического вещества.

Преимущества и недостатки пропиленгликоля как теплоносителя

Чтобы наглядно оценить преимущества и недостатки пропиленгликоля, его можно сравнить с другой популярной жидкостью-теплоносителем – водой:

• Спирт имеет плотность 1037 кг/м³, больше чем у воды (1000 кг/м³) на 3,7%;
• Температура кипения – +187 °С, выше чем у воды (+100 °С) на 87%;
• Температура замерзания -60 °С, намного ниже, чем у воды (0 °С);
• Жидкость имеет удельную теплоёмкость – 2483 Дж/(кг·К), ниже почти в 2 раза, чем у воды (4,187 Дж/(кг·К));
• Теплопроводность – 0,218 Вт/(м·К), почти в три раза ниже, чем у воды 0,6 Вт/(м·К);
• Динамическая вязкость – 56 мПа·с, в восемьсот раз больше, чем у воды (0,894 мПа·с).

Разобравшись в приведенных цифрах можно придти к таким выводам:

1. Жидкость имеет плотность чуть-чуть выше, чем вода, а, значит, статическая нагрузка и давление в системе отопления будет почти такими же, как при стандартном теплоносителе;
2. Высокая температура кипения – +187 °C – не должна вводить в заблуждение. Ведь удельная теплоёмкость пропиленгликоля почти в два раза ниже теплоёмкости воды. А это значит, что для доведения до кипения обеих жидкостей требуется приблизительно одинаковое количество тепла и достигнут они крайнего значения температуры почти одновременно, только одна будет бурлить при +100 °C, а другая – при +187 °C;
3. По температуре замерзания этот теплоноситель явно превосходит воду. Кроме того, при замёрзании он почти не расширяется, как вода, и не «рвёт» систему отопления;
4. Низкая удельная теплоёмкость даёт преимущество, с одной стороны – быстрый прогрев системы отопления, а с другой стороны недостаток – пропиленгликоль способен накопить мало тепла.
5. Теплопроводность в три раза хуже, чем у воды, а значит – прогреваться система отопления будет не так быстро, как могло показаться из предыдущего пункта;
6. Динамическая вязкость очень высокая. Это дополнительная нагрузка на циркуляционный насос, который должен гонять теплоноситель по трубам и радиаторам.

Явных преимуществ перед водой этот спирт не имеет. Но существуют ситуации, когда пропиленгликоль для систем отопления просто необходим:

• Дача, загородный дом, другие помещения, которыми редко пользуются, требуют слива теплоносителя в зимний период. Но это ускоряет процесс коррозии деталей из чёрных металлов и не гарантирует полного опустошения системы отопления от воды, что может привести к повреждению системы отопления. Раствор пропиленгликоля можно не сливать круглогодично;
• Антифриз на основе пропиленгликоля не вызывает коррозии системы отопления, не образует накипи.

Необходимо также обратить внимание, какие недостатки имеет эта жидкость:

• Пропиленглиголь намного дороже воды и требует замены не реже, чем каждые пять лет;
• Нельзя использовать для системы отопления детали, содержащие цинк. Пропиленгликоль их будет растворять или «смоет» оцинковку, закупорив сужения труб;
• Пропиленгликоль очень текуч и способен проникать через соединения в системе отопления, сквозь которые не протекает вода.

Чтобы нивелировать некоторые отрицательные характеристики пропиленгликоля, такие как высокая вязкость и низкая теплопроводность, антифриз на его основе этот спирт разбавляют водой. Такой раствор позволяет:

• Снизить стоимость антифриза;
• Значительно уменьшить вязкость;
• Повысить теплоёмкость;
• Повысить теплоотдачу.

И как следствие:

• Снижается температура кипения, но этого бояться не следует. Автоматика котлов всё равно рассчитана не на 160 °C;
• Повышается температура замерзания, вместо -60 °C становится -30 — -40 °C градусов. Даже при замерзании антифриз на основе пропиленгликоля расширяется очень незначительно и не приведёт к разрушению системы отопления.

Теплоносители на основе пропиленгликоля

Теплоносители на основе пропиленгликоля имеют одинаковый состав, различающийся только концентрацией спирта. Наименования такие антифризы получают, как правило, по названию фирмы-производителя.

Если пропиленгликоля содержится 30%, то температура замерзания составляет -13 °С, 35% раствор спирта перестаёт быть жидким при -20 °С, 40% — при -25 °С, 75% раствор при -65°С.

При замене воды на раствор пропиленгликоля нужно учитывать свойства антифриза:

1. Меньшую теплоёмкость и теплопроводность. Поэтому количество радиаторов нужно увеличить, также рекомендуется установить более мощный котёл. Но у многих владельцев частных домов отопительные приборы работают не больше, чем на половину максимальной мощности. Поэтому в большинстве случаев можно обойтись без замены котла;
2. Большую вязкость. Необходимо использовать трубы с внутренним диаметром не меньше 25 мм и установить более мощный циркуляционный насос;
3. Больший коэффициент расширения. Если расширительный бачок установлен маленького размера, меньше 10 л, то рекомендуется увеличить его объём вдвое;
4. Большую текучесть. Уменьшить количество резьбовых соединений, врезок, сгонов и иметь свободный доступ к имеющимся, чтобы на случай протекания обнаружить проблемное место.

Если все технические параметры системы отопления подходят, чтобы использовать раствор пропиленгликоля в качестве теплоносителя, то нужно выполнить следующие подготовительные работы:

1. Уплотнить все сгоны, резьбовые соединения, врезки;
2. Слить воду и промыть систему отопления каустической содой, чтобы удалить ржавчину и накипь;
3. Удалить детали и элементы, содержащие цинк;
4. Применять антифриз с присадками, защищающими медные детали;
5. Контролировать грязеуловители вдвое чаще;
6. Каждые два года проверять раствор с помощью аэрометра на предмет концентрации спирта;
7. Полностью менять антифриз в системе отопления не реже, чем через пять лет.

В случае перехода на другой теплоноситель, систему отопления нужно тщательно промыть от пропиленгликоля.

Внимание! Не все производители отопительных приборов допускают использовать антифриз в качестве теплоносителя. Поэтому надо внимательно ознакомиться с техническим паспортом котла и инструкцией по его эксплуатации.