Выбор незамерзающей жидкости в качестве теплоносителя. Особенности использования

На правах рекламы

Появились двухконтурное котельное оборудование, гелиосистемы и тепловые насосы, в качестве материалов начали применяться пластиковые трубы, краны и соединения. Монтаж системы стал проще, удобнее и более досягаемым для «непрофессионалов», ее легче конфигурировать и ремонтировать. Обычным решением стало применение «теплых полов» на основе циркуляционных трубопроводов.

Все эти новшества привели к развитию еще одного технического решения: применение незамерзающих жидкостей — теплоносителей в индивидуальных системах отопления частных домов.

Применение теплоносителей вызывает множество вопросов, домыслов и споров. Некоторые стереотипы уже сформировали практику применения, которая иногда выглядит комично. Поэтому в данной статье специалисты компании ОБНИНСКОРГСИНТЕЗ, отдел «Теплоносители», ответят на самые распространенные вопросы.

1. Применять или не применять незамерзающую жидкость в качестве теплоносителя?

Нет такого ГОСТА или стандарта, который предусматривает обязательное применение теплоносителя или запрещает его использование. Иногда встречаются проекты промышленных систем, которые предусматривают необходимость применения «водно-гликолевых растворов», а если обратиться к производителям отопительного оборудования, у них тоже нет единого общего решения — одни вообще запрещают, другие разрешают применение определенных марок теплоносителей. Какое решение верное?

Ответ на этот вопрос можно получить, принимая во внимание совокупность многих факторов: это и модель оборудования, и тип строения, режим его использования, материал и утепление стен, вид системы, регион местонахождения. Но самым важным фактором является степень защищенности системы в непредвиденных, экстренных случаях.

Я сам себе делал систему отопления первый раз в жизни на металлопластике, протечек в фитингах нет. Аргумент в пользу антифриза привёл специалист, который запускал мне котёл — у антифриза есть свои минусы, но главное — сохранить систему при любых форс-мажорах. По его словам, в прошлую зиму на воде по разным причинам умерло много СО. У меня пропиленгликоль, -20, система работает, а я спокойно сплю, когда меня нет на даче.

Ни для кого не секрет, что главная задача теплоносителя – уберечь систему от размораживания и повреждения в случае непредвиденных ситуаций. А таких ситуаций, когда дом может надолго остаться без отопления, достаточно много:

• длительный отъезд всей семьи, когда дом отапливать некому;
• сезонное использование дачи или дома;
• наконец, никто не застрахован от аварий на газопроводе или от длительного отключения электроэнергии, что стало часто встречаться зимой после ледяных дождей, которые обрывают линии электропередач.

В таких условиях применение незамерзающей жидкости является абсолютно оправданным решением.

2. Какой выбрать, чем они отличаются?

На эту тему написано-переписано много, но так и не увидел четкого ответа (а желательно и от пользователя с опытом). В связи с этим если позволите вопросы. Так, все-таки, что заливать? (какую незамерзающую жидкость). Электро-котел, система двухтрубная, трубы металлопластик.

Непосвященному человеку разобраться в изобилии предложений и диапазоне цен бывает весьма непросто.

Ключевым фактором выбора теплоносителя является его основа, т.е. базовое химическое сырье. В качестве основы традиционно применяются:

• этиленгликоль – токсичный двухатомный спирт;
• пропиленгликоль — нетоксичное вещество, допустимое к применению в пищевой промышленности.

Второй критерий выбора – это присадки, применяемые в теплоносителе. Различают органические присадки (карбоксилатные) и неорганические. Присадки влияют на срок и качество эксплуатации теплоносителя. Теплоноситель с органическими присадками имеет более долгий срок службы, и в процессе эксплуатации надежнее защищает систему от воздействия коррозии.

Третий показатель — это то, как к данному продукту относятся производители отопительного оборудования, проще говоря, допустим ли конкретный теплоноситель к применению в системе, где применяется данный вид оборудования.

Рейтинг теплоносителей по совокупности качественных характеристик:

1. Теплоноситель на основе пропиленгликоля с органическими присадками и допусками от производителей оборудования. Такой теплоноситель предоставляет самый широкий диапазон показателей: это и экологичность с безопасностью, и срок службы, и физико-химические показатели, и универсальность применения, от детского сада до пищевого производства.
2. Теплоноситель на основе этиленгликоля с органическими присадками и допусками от производителей оборудования. Такой теплоноситель уже имеет ограничения в применении. Можно определить его назначение: промышленные объекты и системы, надежно изолированные от жизнедеятельности человека.
3. Теплоноситель на основе пропиленгликоля с обычными неорганическими присадками. У такого продукта хоть и меньший срок службы, но он достаточно безвреден для соседства с людьми и животными.
4. Теплоноситель на основе этиленгликоля с неорганическими присадками. Ядовитый, небольшой срок службы. Его применение зачастую обусловлено необходимостью экономии средств. Если система хорошо изолирована от контакта с жизнедеятельностью человека – вполне логично и такое решение.

P.S. Теплоноситель на основе глицерина. Глицерин — простейший трёхатомный спирт, представляющий собой вязкую прозрачную жидкость, также применяемый как пищевая добавка. У продукта высокая плотность, кинематическая и динамическая вязкость. Производители оборудования предусматривают показатели в несколько раз ниже тех, которые присутствуют в теплоносителе на основе глицерина. Эксплуатационных и физических преимуществ продукт не имеет, хотя его достаточно легко производить, потому он и стоит недорого. Европейские производители химических составов очень негативно относятся к применению в качестве основы незамерзающих жидкостей глицерина.

3. Как узнать необходимое количество?

Распространенный, но несложный вопрос. После завершения монтажа системы необходимо проводить пуско-наладочные работы. Регламенты предусматриваю необходимость контрольной проверки – опрессовки системы водой. После проведения опрессовки полученная из системы вода укажет точное количество теплоносителя, необходимого для системы.

4. Разбавлять водой или нет?

Происхождение этого вопроса связано с тем, что производители оборудования устанавливают одни требования, беспокоясь о максимально безопасной и эффективной эксплуатации. Покупатели придерживаются своей линии, обусловленной необходимостью экономии средств. А производители теплоносителей лавируют между требованиями производителей, покупателей и практикой продаж. Как всегда – истина где-то посередине.

Производители незамерзающих жидкостей, в основном, предлагают на рынок теплоносители «-65С» или «-30С». Во-первых, это обусловлено сформировавшимся спросом, во-вторых, такой теплоноситель гарантировано не будет в замерзшем состоянии на момент продажи.

У производителей оборудования «своя правда». Так, плотность незамерзающей жидкости с маркировкой «-25С», в основном рекомендуемой производителями оборудования из соображений оптимальной текучести, составляет 1,03 г/см3, а у жидкости «-30С» – 1,04 г/см3.

То, что содержание основного вещества в составе теплоносителя будет на несколько процентов больше — это не «запредельное» отклонение, но с учетом того, что в теплоноситель может «добавиться вода» или при подпитке контура, или если из системы не полностью слита вода после промывки, «запас» концентрации просто необходим.

С другой стороны, разведение теплоносителя «-30С» до «-25С» — а эта величина составляет 3-4 % — не принесет ощутимой экономии средств для покупателя, но при этом увеличит риск потери других необходимых свойств. Но в случае, когда покупатель планирует применить концентрированный теплоноситель «-65С» и разбавить уже его – здесь экономия уже может составить до 20%.

5. Как взаимодействуют теплоносители с алюминиевыми, стальными радиаторами, полипропиленовыми кранами и трубами?

Если мы имеем дело не с «гаражным производством», и производитель соблюдает требования и методики испытаний по ГОСТу 28084 – беспокоиться не о чем, ведь для нейтрализации агрессивных факторов незамерзающих жидкостей в их состав входят присадки. Если в теплоносителе применены органические (карбоксилатные) присадки – это дополнительный плюс. Главное – это уровень доверия к производителю, потому что потребитель в бытовых условиях самостоятельно проверить показатели не сможет, а в условиях лаборатории – эти испытания достаточно дорогостоящие.

6. Какой срок службы, как узнать: когда заменить?

Вопрос довольно распространенный.

Знатоки, проясните ситуацию: сегодня подрядчики заявили, что антифриз имеет срок действия 5-7 лет. Потом он теряет свои свойства, начинает выпадать как бы осадком и вообще не идет по системе отопления так, как должно быть. Правда или нет?

У теплоносителей, в состав которых входят органические (карбоксилатные) присадки, срок эксплуатации составляет 10 сезонов (10 лет), для теплоносителей с «обычными», силикатными присадками этот срок составляет около 5 лет (отопительных сезонов). В целях контроля качества каждый год, после окончания отопительного сезона, можно проводить несложную процедуру — сливать небольшое количество теплоносителя в стеклянную прозрачную емкость. Полученный образец визуально осматривается на наличие механических и других примесей, цвет, прозрачность. Если в теплоносителе присутствуют механические примеси (крошки, крупицы окалины) – его можно слить, отфильтровать, промыть систему и залить снова. Если присутствуют следы химических изменений (хлопья, сгустки) – необходимо обратиться к специалистам.

7. В каких системах можно применять незамерзающую жидкость?

Существуют ряд ограничений на использование антифризов:

• Незамерзающую жидкость, независимо от химсостава, можно применять только в закрытом контуре. Это значит, что в системе присутствует постоянное давление, циркуляция производится постоянно-принудительно, за счет насоса.
• Теплоносители не применяются с электрическими котлами электролизного типа. Электролизный тип — это когда теплоноситель используются в качестве электропроводника. Электропроводность у теплоносителей низкая, и это приведет к большим затратам электроэнергии.
• Незамерзающие жидкости недопустимо применять в контакте с оцинкованными поверхностями (трубами).

8. Как определиться с необходимой температурой, или -30С — это много или мало?

Практика применения показывает, что температура в помещении, которое не отапливалось длительное время, и температура окружающей среды – всегда отличаются. В помещении всегда будет теплее — на 10 и более градусов. Даже если «за окном» минус 40, а помещение промерзло до минус 30, теплоноситель не превратится в лед и, соответственно, не разорвет трубы и радиаторы. Для того, чтобы антифриз с маркировкой -30С замерз и повредил систему отопления, температура (в доме) должна быть ниже -50С, что в реальности довольно трудно себе представить.

Три сезона использую пропиленгликоль в качестве антифриза в системе с естественной циркуляцией. Все работает отлично. Батареи нагреваются уже через 10 минут. Пропиленгликоль использую не концентрированный, а разбавленный до точки замерзания минус 30 град. С. Залит однажды три года назад.

С другой стороны, незамерзающие жидкости с температурой минус 10, 15 и даже 20С, применять не следовало бы по ряду причин:

• Даже в центральных регионах России зимой температура понижается ниже указанных величин. В таких условиях вряд ли кто-то захочет купить продукт, который превратился в «снежную кашу», несмотря на то, что после оттаивания – он полностью вернет свои свойства.
• При малейшем разведении (что очень вероятно, особенно, в двухконтурных котлах, или после промывки системы), теплоноситель без небольшого запаса по температуре потеряет свои необходимые свойства.

9. Когда в системе была вода – было все хорошо, залили теплоноситель — потекли все соединения.

Пришло время принимать решение, чем заполнить систему отопления в загородном доме: дистиллированной водой или антифризом.

Против антифриза основной довод, что он разъедает соединения, возможны протечки и нужно часто менять узлы.

Действительно, незамерзающие жидкости более текучие, чем вода. И текучесть увеличивается с повышением температуры. В них нет химических соединений, которые, образуя кальциевые отложения, смогут закупорить микрозазоры. Даже если микрозазоры чем-то забьются, присадки теплоносителя «почистят» закупорившие образования и восстановят течь. Поэтому сборке стыков в системе, где планируется применять антифриз – необходимо уделять больше внимания. И, как говорилось ранее, перед запуском необходимо обязательно проводить пуско-наладочные работы, включающие в себя опрессовку системы.

Как заполнить систему отопления закрытого типа любыми видами теплоносителей

Важный вопрос, возникающий по окончании монтажа отопительных приборов, касается того, как заполнить систему отопления закрытого типа и запустить её в эксплуатацию. Процесс несложный, хотя его особенности вызывают типовые затруднения у рядовых пользователей. К ним относятся выбор точки закачивания и величины давления теплоносителя.

Открытая и закрытая системы отопления: принцип заполнения

Открытая система оснащается расширительным бачком в своей верхней точке. Поверхность жидкости-теплоносителя в нем непосредственно соприкасается с атмосферным воздухом. Закрытая система оснащена мембранным расширительным бачком, герметически изолированным от атмосферы.

Отопительные системы любого типа можно заполнять следующим образом:

• водопроводной водой, подаваемой в нижнюю точку системы – через подпиточный вентиль;
• водой (дистиллированной) или антифризом, подавая жидкость из емкости (колодца, водоема):
• наливом вручную и/или посредством насоса в верхнюю точку (штуцер под воздухоотводчик или через открытый расширительный бак);
• закачиванием насосом через нижнюю точку – подпиточный вход.

Многим домовладельцам известен простейший (и наихудший!) способ заполнения открытых систем через расширительный бачок. Вода/антифриз заливаются внутрь с перерывами для выпускания воздуха. Повторять этот способ в закрытых системах, используя патрубки верхних воздухоотводчиков, не рекомендуется. Воздух, изначально заполняющий систему, проходит вверх через слой заливаемой воды, растворяясь в ней. Воздушные пробки, препятствующие току воды по трубам и радиаторам, будут вам гарантированы.

Тогда как заполнить систему отопления закрытого типа? Рекомендуемым способом заполнения любых систем отопления является подача жидкости под давлением (из водопровода или емкости посредством насоса) через нижний подпиточный вентиль.

Расположение узла подпитки системы отопления.

Когда выполняется заполнение теплоносителем

Известны всего две ситуации, требующие выполнения данной технологической операции:

• запуск отопления в эксплуатацию (в начале отопительного сезона);
• повторный пуск после проведения ремонтных работ.

Обычно воду-теплоноситель сливают поздней весной по двум причинам:

1. Вода неизбежно загрязняется продуктами коррозии (внутри радиаторов, металлопластиковые и полипропиленовые трубы ей не подвержены). Оставив старую воду на новый сезон, рискуете сломать циркуляционный насос твердыми загрязнениями.
2. Незапущенные залитые системы загородных домов могут «разморозиться» при внезапном похолодании – такие случаи нередки.
   В этом смысле предпочтителен теплоноситель-антифриз. Качественный состав обладает высокими антикоррозионными свойствами, повышающими «межсливной» интервал до 5-6 лет. Известны случаи бесперебойной работы отопления на одном и том же объеме антифриза 15-17 лет. Низкокачественный антифриз рекомендуется сливать через 2-3 года.

Закачка антифриза в систему отопления.

Технология заполнения: куда подавать теплоноситель

Необходимыми средствами являются емкость и насос, создающий требуемое давление жидкого теплоносителя. Вполне подойдут погружные типа «Гном» или «Малыш» (популярные у садоводов, использующих их для полива участков, расположенных выше уровней водоемов). Имеются свидетельства об успешном заполнении закрытых систем посредством ручных насосов – от используемых для опрыскивания защитными растворами огородных культур, до специализированных ручных насосов, применяемых для перекачки из бочек моторных топлив или жидких химических продуктов. Любую схему отопления можно успешно заполнить, контролируя давление по манометру.

Заполнение системы антифризом посредством погружного вибронасоса.

Первой операцией является выбор точки входа жидкости. Если напор, создаваемый насосом, поднимает жидкость до верха системы, следует подключаться в низшей точке котельной – патрубку подпитки теплоносителем, врезанному перед котлом в «обратку». Кроме входа подпитки необходим конструктивно отдельный выход слива (два разных узла системы). Первый оборудуется вентилем (шаровым краном) и обратным клапаном, второй – только вентилем (шаровым краном). Если низшая точка системы является штуцером слива воды из котла, то можно через него спустить/заполнить систему водой. Поскольку за котельным сливом (вообще за сливом) не устанавливается обратный клапан, любое выключение насоса повлечет вытекание закачанной жидкости – нужно быстро перекрывать кран перед штуцером.

Конструкция типового узла слива/подпитки.

Заполняем систему снизу

Итак, вернемся к закачке жидкости в систему. Используем емкость подходящего объема (хорошо подходит пластиковая бочка объемом 200 л). Опускаем в нее насос, создающий требуемое для закачки жидкости давление не выше 1,5 атм (типовое значение в диапазоне 1-1,2 атм). Такое давление требует создание насосом напора величиной 15 м (у погружного «Малыша» он достигает 40 м).

Заполнив бочку водой, запускаем насос, следя за уровнем жидкости, должным располагаться выше его входного патрубка для предотвращения «завоздушивания». Уровень снижается – доливаем воду. Закачивать антифриз следует из емкости меньшего объема (ведра), чтобы не погружать в жидкость корпус погружного насоса (и потом не мыть) – достаточно погрузить входной патрубок. Доливать антифриз придется часто, отключая периодически насос.

Заполнение системы выполняется при открытых кранах Маевского на установленных радиаторах отопления с подставленными емкостями для сбора воды. Когда жидкость пойдет из всех воздухоотводчиков, закрывают краны, продолжая процесс закачки.

Контролируем давление по манометру (подойдет прибор котла). Когда его величина превысит гидростатическое, равное давлению в столбе жидкости высотой от нижней до верхней точки системы (высота 5 м дает статическое давление 0,5 атм), продолжаем заполнять систему, отслеживая по манометру момент достижения давлением требуемой величены.

Закачивание антифриза насосом «Малыш».

Заполнив систему, выключаем насос, открываем воздушные краны (давление неизбежно упадет), после чего подкачиваем воду. Процесс повторяем несколько раз, вытесняя воздушные пузыри.

Завершаем заполнение осмотром системы на наличие подтеканий. После выключения насоса в шланге, подсоединенном к выходному патрубку, жидкость находится под давлением. Если закачивался антифриз, сначала отсоединяем шланг от входного патрубка насоса и сливаем жидкость в емкость, стараясь не облить корпус механизма.

Как правильно заполнить систему отопления закрытого типа сверху

Если нет электрического насоса, то заполнение системы, имеющей перепад высот нижней и верхней точек от 10 м, посредством ручного насоса является процедурой довольно утомительной. В этом случае закрытая система может заполняться через верхнюю точку (например, штуцер присоединения автоматического воздухоотводчика) самотеком с открытым сливным краном в нижней точке до начала вытекания из него воды. Сливной кран перекрывается, и мы имеем в нижней точке системы статическое давление, равное давлению в столбе жидкости до верхней точки (при 10 м давление будет 1 атм).

Теперь нужно повысить давление до расчетного уровня не выше 1,5 атм. К любому штуцеру системы подсоединяем через шаровый кран обычный поливочный шланг порядка 1,5 метра длинной. Придумываем на него легкосъемный переходник к шлангу обычного автомобильного насоса с манометром. Заливаем выпрямленный вертикально шланг водой, присоединяем через переходник насос и воздухом закачиваем воду из шланга в систему. Перекрываем шаровый кран. Достаточно 3-5 повторений процесса для повышения исходного статического давления в любой точке системы на 0,5 атм. Следует избегать накачивания внутрь нее воздуха.

Закачка антифриза ручным насосом.

Выбор величин давления в системе и расширительном бачке

Чем выше рабочее давление теплоносителя, тем меньше вероятность попадания воздуха в систему. Нужно помнить об ограничении рабочего давления величиной предельно допустимой для отопительного котла. Если при заполнении система было достигнуто статическое давление 1,5 атм (15 м водяного столба), то циркуляционный насос напором в 6 м вод. ст. создаст на входе в котел давление 15+6=21 м водяного столба.

Некоторые типы котлов имеют рабочее давление порядка 2 атм=20 м вод.ст. Будьте внимательны, не перегружайте теплообменник котла недопустимо высоким давлением теплоносителя!

Мембранный расширительный бак поставляется с заводским настроечным давлением инертного газа (азота) в газовой полости. Распространенная величина его равна 1,5 атм (или бар, что почти то же самое). Уровень этот можно поднять, подкачав в газовую полость воздух ручным насосом.

Изначально внутренний объем бака полностью занят азотом, мембрана прижата газом к корпусу. Именно поэтому закрытые системы принято заполнять до уровня давления не выше 1,5 атм (максимум 1,6 атм). Тогда установив расширительный бак на «обратку» перед циркуляционным насосом, мы не получим изменения его внутреннего объема – мембрана останется неподвижной. Нагрев теплоносителя приведет к росту его давления, мембрана отойдет от корпуса бака и сожмет азот. Давление газа повысится, уравновесив давление теплоносителя на новом статическом уровне.

Уровни давления в расширительном бачке.

Заполнение системы до давления в 2 атм позволит холодному теплоносителю сразу поджать мембрану, которая сожмет азот также до давления 2 атм. Нагрев воды от 0 °С до 100 °С увеличивает ее объем на 4,33 %. Добавочный объем жидкости должен поступить в расширительный бак. Большой объем теплоносителя в системе дает большое его приращение при нагреве. Слишком большое первоначальное давление холодного теплоносителя сразу израсходует емкость расширительного бака, ее не хватит для приема избытка нагретой воды (антифриза). Поэтому важно заполнять систему до правильно определенного уровня давления теплоносителя. Заполняя систему антифризом, нужно помнить о его большем, чем у воды, коэффициенте теплового расширения, требующем установки расширительного бака большей емкости.

Заключение

Заполнение закрытых систем отопления – не просто стандартная заключительная операция перед запуском в эксплуатацию. Правильное или неправильное выполнение этого этапа может серьезно повлиять на рабочие характеристики системы, в худшем случае даже вывести ее из строя. Соблюдение технологии заполнения – ключ к получению стабильно работающего отопления.

Статьи по теме:

Статья посвящена схемам и правилам выполнения лучевой разводки систем отопления многоквартирных и частных домов. Этот вид разводки отопительных труб.

Однотрубная система отопления с принудительной циркуляцией: основные моменты. «Обвязка» радиатора при однотрубном отоплении, особенности.

Над тем, как реализовать альтернативное отопление частного дома, задумываются многие владельцы недвижимости. Систем обогрева жилья, в том числе.