Обогревать дом надо с умом: что учитывать при выборе теплоносителя для системы отопления?

Вы просматриваете раздел Теплоноситель, расположенный в большом разделе Компоненты системы.

В качестве теплоносителей для систем отопления используются замерзающие и незамерзающие жидкости.

К первому виду относится вода, а ко второму — составы на основе спиртов (антифризы), куда добавляются специальные присадки, формирующие те или иные свойства жидкости.

Требования к теплоносителю для водяного отопления

Чтобы правильно выбрать теплоноситель, стоит учитывать основные требования, которые к нему предъявляются:

Теплоноситель не должен быть токсичным, ведь время от времени в системе могут случаться протечки, и ремонт не должен быть сопряжён с опасностью для здоровья.

Не допускается также использование в качестве жидкости для отопления пожароопасных и взрывоопасных веществ.

Высокий показатель теплоёмкости, который обеспечивает эффективный перенос тепла от котла к радиаторам.

Разброс температур от отметки замерзания до точки кипения должен быть максимально большим, чтобы минимизировать вероятность аварий.

Жидкость не должна разъедать уплотнения или приводить к коррозии в трубах и радиаторах.

Когда лучше использовать воду в открытом или закрытом типе отопления

Идеальным теплоносителем для системы отопления на дровах или угле является вода. Если используется отопительная система закрытого типа, то для неё подойдёт даже обычная водопроводная вода из крана. Она образует тончайший слой накипи на трубах, но это происходит однократно после заполнения контура теплоносителем. В закрытой системе испарения жидкости нет, и доливать её приходится крайне редко, а малое количество осадка никак не влияет на эффективность отопления.

В системы открытого типа требуется регулярно доливать воду, а значит — количество накипи увеличивается. Чтобы предотвратить этот процесс, используют дистиллированную или очищенную воду.

Дистиллят продаётся в магазинах, но стоит он недешево, поэтому на практике вместо него часто берут фильтрованную питьевую воду.

Теплоёмкость воды составляет примерно 1 кал/г*°C, то есть килограмм воды, нагретый до 90 °C и остывший в радиаторе до 70 °C отдаст в помещение 20 ккал тепловой энергии. По этому показателю вода значительно превосходит все существующие теплоносители.

У воды есть и другие преимущества:

• безвредна для здоровья людей и животных;
• безусловное лидерство по цене и доступности;
• неограниченный срок эксплуатации в системе.

У воды есть один условный недостаток: если систему отопления не запустить при наступлении морозов, вода в ней замёрзнет, что приведёт к разрушению труб и выходу котла из строя. Поэтому в тех системах, где есть вероятность простоя в зимнее время, в качестве теплоносителя используется антифриз.

Применение антифриза

В отличие от воды, незамерзающую жидкость не нужно сливать из отопительной системы в случае простоя в зимнее время, поскольку антифриз не теряет текучести при отрицательных температурах. Все антифризы представляют собой вещества на основе многоатомных спиртов, их свойства различаются в зависимости от химического состава. К прочим плюсам антифризов относятся следующие:

1. Даже если температура опускается ниже рабочего уровня антифриза, последний не затвердевает и не расширяется подобно воде, благодаря чему не повреждается система отопления.
2. В состав антифризов добавляют специальные присадки, которые уменьшают их химическую активность, подавляют пенообразование и предотвращают появление накипи внутри системы.
3. Срок службы всех «незамерзаек» до 5 лет, далее требуется их замена.

При всех достоинствах антифризов у них есть и недостатки:

1. Теплоёмкость примерно на 15% ниже, чем у воды.
2. Из-за повышенной вязкости требуется более мощный циркуляционный насос.
3. Этилен- и пропиленгликоль разрушительно действуют на цинк, поэтому нельзя применять их в оцинкованных трубах.

Важно! Для электродных котлов можно использовать не все марки антифриза. Перед покупкой «незамерзайки» внимательно прочитайте в инструкции к котлу, какие теплоносители с ним можно использовать, иначе прибор снимут с гарантии.

На основе этиленгликоля

Теплоносители на основе этиленгликоля стоят недорого, но обладают огромным недостатком — высокой токсичностью. Отравление может наступить не только при попадании внутрь организма, но и при вдыхании паров вещества или при его контакте с кожей.

Фото 1. Теплоноситель на основе этиленгликоля Аргус-Галан, 20 кг, производитель — «Галан», Россия.

Эта жидкость характеризуется повышенной текучестью, поэтому при малейшем нарушении герметичности она способна вытечь наружу, что представляет опасность для людей и животных. Поэтому антифризы данного типа используются для обогрева нежилых помещений, а для частных домов рекомендуются другие теплоносители.

Важно! Категорически запрещено заливать «незамерзайки» на основе этиленгликоля в открытые системы отопления, где токсичное вещество будет испаряться из расширительного бака.

Не используются такие жидкости и в двухконтурных системах, где есть вероятность их попадания в ёмкости для горячей воды.

Как выбрать теплоноситель в систему отопления?

Очень часто возникает вопрос о том, какой теплоноситель использовать для своего отопления. И тут всплывает масса нюансов. Ведь теплоноситель должен соответствовать множеству критериев. И в этой статье мы попытаемся разобраться каким.

Что же такое теплоноситель?

Это обычно жидкое вещество, которое призвано передавать тепло от котла к приборам отопления, таким как радиатор. Иногда это не жидкость, а пар, но в домашних системах он практически не применяется, поэтому мы будем рассматривать только жидкий вариант.

Какими же свойствами должен обладать теплоноситель?

• переносить максимальное количество тепла от отопительного котла к радиаторам;
• обеспечивать как можно более низкие потери тепла при этой передаче;
• обладать небольшой вязкостью — в противном случае скорость движения и температура теплоносителя в системе упадут, а потери, соответственно, возрастут;
• не вызывать коррозию труб и радиаторов, по которым проходит;
• не давать протечки и утечки;
• быть безопасным в эксплуатации.

Важным, особенно в наше время, является и стоимость теплоносителя. Но сразу оговоримся — скупой платит дважды, и экономить на теплоносителе лучше не стоит.

Почему же мы часто слышим не только термин теплоноситель, но и термин антифриз. Из названия можно понять, что антифриз — это общее название для жидкостей, которые не подвержены замерзанию и не превращаются в лёд при низких температурах. Этим требованиям тоже должен отвечать теплоноситель. Ведь в нашем холодном климате при внезапной остановке котла, теплоноситель может превратится в лед и разрушить нашу систему отопления. Чтобы этого не допустить применяют антифриз, хотя некоторые считают, что лучший теплоноситель — вода.

Лучший теплоноситель — вода?

Многие так считают. И действительно, вода обладает превосходной теплоемкостью, малой вязкостью. Кроме этого она не токсична и не пожароопасна при утечках. К тому же она весьма доступна.

Но есть и недостатки. Первый — это коррозия труб и нагревательных приборов. Второй недостаток и он невилирует положительные моменты, вода замерзает при отрицательных температурах. Даже пары градусов ниже ноля будет достаточно чтобы вода превратилась в лед.

А лед на 9% больше занимает места и это неизбежно приводит к порывам труб и радиаторов. Если в вашем доме температура упала ниже ноля, то фатальные последствия для вашей системы отопления гарантированы.

Разумеется от коррозии можно избавиться с помощью присадок, как например в котловой воде. Но замерзает она так же. Может всего на пару градусов отличается от обычной воды.

Если вы решите использовать воду как теплоноситель, то мы рекомендуем использовать резервный котел отопления. Он поможет справиться со многими факторами, которые обычно приводят к охлаждению системы.

Чем вредна коррозия?

Она не просто вредна. Иногда она опасна. Со временем коррозия разрушает систему отопления и вызывает протечки. Кроме этого, ржавчина имеет теплопроводность примерно в 50 раз меньшую, нежели металл. Слой ржавчины так же уменьшает сечение трубы и замедляет поток, что тоже влияет на общую эффективность системы. А оторвавшиеся частицы ржавчины могут попасть в подшипник циркуляционного насоса или засорить каналы теплообменника.

Кто-то борется со ржавчиной с помощью оцинковки. Они действительно имеют неплохую коррозионную стойкость, но при температурах выше 70 градусов цинковое покрытие отслаивается и оседает на нагревательных элементах котла. В следствии этого, сами трубы тоже начинаю корродировать.

Исключением является теплоноситель на основе глицерина, но лучше не рисковать и в этом случае. Нередко производители теплоносителей на глицериновой основе реализуют смешанные составы, которые содержат глицерин и пропиленгликоль.

Типы теплоносителей

Часто в системах отопления встречаются антифризы. Они практически не расширяются при замерзании и не теряют текучести при отрицательных температурах. Чаще других встречаются водные растворы этиленгликоля, пропиленгликоля, других гликолей, составы на основе глицерина, растворы некоторых неорганических и органических солей, трансформаторные масла, а также спиртовые растворы.

Водный раствор этиленгликоля

Температурный диапазон такого раствора это от -20°С до +130°С. Хотя при определенных концентрациях раствор мог оставаться в жидкой фазе вплоть до температур порядка -70°С, их применение в этой низкотемпературной области становится невозможным из-за чрезмерно высокой вязкости.

Но не стоит забывать что даже при замерзании, система не выйдет из строя. 40%-ный раствор этиленгликоля при температурах около -30 °С в объеме прибавляет всего 1.5%. Коэффициент линейного расширения всего 0.5%, что безопасно почти для любых конструкционных материалов. У воды этот показатель больше в 6 раз. При этом теплоноситель замерзает постепенно, что дает возможность лишнему объему уйти из наиболее опасных мест.

Верхний предел для раствора этиленгликоля ограничен 108°С — 110°С. Это связано с тем, что перейдя этот порог, этиленгликоль начинает вспениваться и распадаться на кислоту и твердный осадок, в следствии чего система завоздушивается.

Кроме этого, такой раствор умеренно токсичен. То есть пить и добавлять его в еду не стоит. Опасной дозировкой считается всего 100 мл этиленгликоля. Но при случайном попадании на руки или одежду он легко смывается водой, не причиняя никакого вреда.

Водный раствор пропиленгликоля

Теплоносители на основе пропиленгликоля очень близок по своим свойствам к этиленгликолю. Однако пропиленгликоль не токсичен и его можно использовать даже в двухконтурных котлах. Кроме того, раствор пропиленгликоля обладает смазывающим эффектом, что облегчает работу циркуляционного насоса. Зато он и дороже этиленгликоля.

Водный раствор на основе глицерина

Такой раствор не токсичен. Его стоимость ниже. Диапазон рабочих температур: от -30°С до +110°С. Растворы на основе глицерина не приводят к повреждению оцинкованных изнутри труб.

Но есть нюансы. Глицерин растворяет набивные уплотнения резьбовых соединений. А еще при нагреве он может сильно пениться и повышается риск образования воздушных пробок. Кроме этого, глицерин тяжелее этилен- и пропиленгликолей — это нужно принять во внимание при разработке проекта.

Особенности конструкции отопительной системы при использовании антифриза

Некоторые производители могут снять котел с гарантии, если в системе будет антифриз. Существует ряд конструктивных особенностей, которые следует знать перед проектированием системы отопления частного дома, если вы намерены применить антифриз:

• повышенная вязкость антифризов приводит к тому, что вам потребуется установить мощный циркуляционный насос, способный обеспечить перемещение теплоносителя, даже если он начинает густеть;
• так как теплоемкость любого из антифризов на 15% и более ниже, чем у воды, количество переносимого ими тепла будет меньше, а значит вам потребуются радиаторы большего объема;
• высокая текучесть антифризов приводит к тому, что вам придется тщательнее герметизировать разъемные соединения. Для уплотнения этих соединений лучше использовать тефлоновые или паронитовые прокладки;
• вследствие большого объемного термического расширения антифризов необходимо предусмотреть в системе расширительный закрытый бак;
• некоторые антифризы (этиленгликоль) токсичны, поэтому его нельзя использовать в двухконтурных котлах — только в одноконтурных.

Срок службы антифриза

Заявленный срок службы антифризов — 7-8 лет, однако профессионалы рекомендуют менять теплоноситель каждые пять лет. Но и это большой срок. Хотя стоит помнить, что такие сроки возможны лишь при соблюдении определенных требований.

Не рекомендуется доводить теплоноситель на основе гликолей или глицерина до состояния кипения. Температура кипения примерно составляет 106°С-116°С.

При перегреве теплоносителя до +170°С, будет происходить термическое разложение этиленгликоля, образование «нагара» на нагревательных элементах, выделение газообразных продуктов разложения и разрушение антикоррозионных присадок.

Поэтому нагревательные элементы в процессе работы должны быть полностью погружены в теплоноситель, чтобы не допускать их перегрева и «пригорания» антифриза.

Другим фактором, влияющим на годность антифриза, является герметичность теплообменной системы. Известно, что этиленгликоль окисляется при контакте с атмосферным воздухом, и процесс окисления ускоряется при повышении температуры — примерно вдвое на каждые 10°С. Продукты окисления этиленгликоля — гликолаты разрушают антикоррозионные присадки и приводят к усилению коррозии. Поэтому необходимо по возможности исключить контакт теплоносителя с воздухом, в частности, применять герметичные расширительные емкости.

Перед заливкой нового антифриза лучше всего промыть систему. А для быстрого удаления пузырьков воздуха из теплоносителя, после заполнения системы ее выдерживают без давления 2-3 часа.