ТЕПЛОНОСИТЕЛИ Плюсы и минусы различных видов. Почему нужно выбирать теплоноситель на основе пропиленгликоля.
! Характеристики теплоносителя зависят от характеристик основного вещества, на основе которого он изготовлен.
ВОДА КАК ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ
Преимущества
Недостатки
Нетоксичное и экологически чистое вещество.
Обладает высокой теплоемкостью.
Легко циркулирует по системе отопления.
Всегда под рукой, и ее быстро можно добавить в систему отопления.
Низкая стоимость.
Вода замерзает в системе при температуре ниже 0°С, что не позволяет, во-первых, запустить повторно систему и, однозначно, выводит ее из строя, так как при переходе в твердую фазу объем воды увеличивается на 9%. Дом с выключенной, но заполненной водой системой отопления зимой не оставишь: в считанные дни и даже часы элементы системы отопления (котел, трубы, батареи, расширительный бак, циркуляционный насос) будут попросту разорваны.
Коррозия отопительной системы. Если, во избежание размораживания системы отопления, воду сливают — коррозионные процессы в системе, заполненной воздухом, идут ещё быстрее, чем в воде.
Необходимость изменения химического состава воды перед использованием для отопления. Природная вода характеризуется таким показателем как жесткость. При температуре воды выше 80°С начинается интенсивное разложение карбонатных солей и отложение накипи на стенках теплогенератора и трубах, что является причиной ухудшения теплоотдачи и выхода из строя нагревательных элементов из-за их перегрева. Желательно, чтобы в воде были специальные присадки, способные продлить жизнь системе отопления (ингибиторы коррозии и др.). Идеально, если присадки будут добавлены в дистиллированную воду.
Корректировка удельного электрического сопротивления воды в течение отопительного сезона.
Проведение ежегодной промывки системы и ремонта котла
На современном этапе все чаще в качестве теплоносителей используются антифризы. Антифризы – это низкозамерзающие жидкости, применяемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания и различных установок (в том числе систем отопления), работающих при температурах ниже 0°С. Они практически полностью вытеснили с рынка все остальные виды теплоносителей, ввиду того, что исключают размораживание системы и обеспечивают ее работу в гибком режиме, позволяют проводить пуско-наладочные работы в любое время года.
ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ НА ОСНОВЕ ГЛИЦЕРИНА
Преимущества
Недостатки
Экологически и токсикологически безопасен. Не опасен даже при длительном вдыхании паров и не вызывает острого отравления при случайном попадании внутрь (проглатывании).*
В отличие от гликолевых теплоносителей инертен по отношению к оцинкованным деталям. **
Дешевле теплоносителя на основе пропиленгликоля.
За счёт большей плотности масса глицеринового теплоносителя для заполнения системы одинакового объёма будет больше, чем масса гликолевого теплоносителя, что создаст дополнительную нагрузку на оборудование.
Вязкость глицериновых растворов, особенно при низких температурах, выше, чем гликолевых растворов, что замедляет распространение тепла и увеличивает затраты энергии. Это ускоряет износ некоторых деталей отопительной системы (таких как помпы и циркуляционные насосы), потребует установки более мощных насосов***
При одинаковой температуре замерзания глицериновый теплоноситель содержит больше органического компонента (глицерина) и меньше воды, чем гликолевые (пропиленгликоль, этиленгликоль). Это приводит к дополнительному повышению плотности и вязкости, к снижению теплоёмкости.
Глицерин термически неустойчив: — при длительном нагревании свыше 90 о С разлагается с образованием легковоспламеняющихся токсичных веществ, в т.ч. акролеина, ацетола. Продукты разложения также коррозионноагрессивны. При их полимеризации образуются отложения на стенках отопительной системы, ухудшающие теплоотвод и забивающие систему. — имеют высокую температуру замерзания. При полном выкипании воды из теплоносителя основа замерзает при + 17°С, а, нередко, и при +20 °С.
Глицерин сильно пенится, по этой причине ухудшается отвод тепла, повышается риск завоздушивания системы.
При использовании в качестве теплоносителей водных растворов глицерина усиливаются требования к прокладкам (уплотнениям) и деталям из неполярных резин и пластмасс.
* – Теплоноситель, не бывший в эксплуатации, к тому же не содержащий дополнительных компонентов, кроме глицерина, воды и пакета присадок. ** – Теплоноситель исключительно на основе глицерина, без добавок. *** – Вязкость глицериновых антифризов можно уменьшить разбавлением алифатическими спиртами – метанолом, этанолом и пропанолом. Самый опасный – метанол – сильный (преимущественно нервный и сосудистый) яд с резко выраженным кумулятивным действием. Температура кипения метанола 64,7°С, этанола 78,3°С, пропанола 97,2°С. В условиях эксплуатации они будут интенсивно испаряться, ухудшая свойства антифриза, создавая угрозу возгорания и отравления. Кроме того, добавка спиртов в антифриз может привести к разрушению уплотнительных материалов (резины, полимеров).
Не существует государственных стандартов (ГОСТ, ГОСТ Р), устанавливающих требования к антифризам/теплоносителям на основе глицерина. Такие теплоносители выпускаются по техническим условиям, в которых показатели качества продукции установлены отдельными фирмами-производителями. Под маркой теплоносителей на основе глицерина существуют и смешанные теплоносители, содержащие наряду с глицерином пропиленгликоль.
Самыми надежными и проверенными являются теплоносители на основе гликолей.
ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ НА ОСНОВЕ ЭТИЛЕНГЛИКОЛЯ
Преимущества
Недостатки
Страхует систему от размораживания.
Хорошие теплофизические свойства.
Низкие показатели отложения солей и накипи.
Средняя стоимость.
Этиленгликоль токсичен, обладает наркотическим действием. В организм всасывается быстро. Степень вреда, которую этиленгликоль наносит человеку, зависит от количества яда, способа проникновения и индивидуального состояния организма. При проглатывании происходит отек легких, развивается острая сердечная недостаточность. Специалисты называют разные цифры смертельной дозы этиленгликоля при попадании внутрь: 5 мг на кг веса тела; 50–500 мг на человека. Смертность при остром отравлении высока – более 50 %.
Этиленгликоль способен проникать в организм через кожу и при вдыхании. Поэтому очень опасно применять этиленгликолевый теплоноситель в открытых системах – испарения распространятся в помещении; в двухконтурных котлах может произойти подмешивание ядовитого теплоносителя в горячую воду. При длительном воздействии возможно хроническое отравление с поражением жизненно важных органов (сосуды, почки, нервная система). Первые признаки отравления – подавленное настроение, вялость.
Особо стоит помнить, что этиленгликоль не имеет неприятного запаха и обладает сладковатым вкусом, что представляет повышенную опасность для детей и животных в случае протечек теплоносителя из системы.
Теплоноситель на основе этиленгликоля экологически не безопасен.
При обращении с продуктом следует исключить его проливание в помещении и на грунт. При разливе в жилом доме, доски пола, плитка, утеплитель, пропитанные этиленгликолевым теплоносителем подлежат обязательной замене. Загрязненный грунт подлежит выемке.
Отработанный теплоноситель на основе этиленгликоля запрещается выливать в открытый грунт и в канализацию, его надлежит собирать и отправлять на переработку.
Имеет высокую вязкость при низких температурах.
При полном испарении (выкипании) воды из состава антифриза и последующем охлаждении этиленгликоль замерзает при температуре минус 13°С. И это уже аварийная ситуация для системы отопления.
Теплоносители на основе этиленгликоля рекомендуется применять в закрытых системах отопления, с закрытым расширительным баком, для обогрева нежилых помещений. Открытый бак с теплоносителем на проветриваемом чердаке незначительно уменьшает риски отравления В целях безопасности требуется постоянный контроль над системой.
Теплоноситель-антифриз, или антифриз для автомобилей? Функционально в теплообменных системах может применяться и автомобильный антифриз, что часто практиковалось в России в связи с недостаточным наличием бытовых теплоносителей-антифризов. Использование автомобильных жидкостей (антифризов или Тосолов) в системах возможно, если они изготовлены по технологии, предполагающей использование жидкости для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а также в качестве рабочей жидкости в теплообменных аппаратах, эксплуатируемых при низких и умеренных температурах. Пакеты присадок обычных автомобильных Тосолов и антифризов не рассчитаны на длительную и интенсивную эксплуатацию в бытовых системах отопления. В некоторых случаях присадки, содержащиеся в современных автожидкостях и рассчитанные на сплавы автомобильного двигателя, могут не сочетаться с материалами систем отопления. Следует также помнить, что автомобильным антифризам присущи все экологические минусы теплоносителей на основе этиленгликоля. Кроме этого, в присадки автомобильных антифризов зачастую входят токсичные вещества, которые могут представлять опасность для человека и животных.
ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ «Комфорт» НА ОСНОВЕ ПРОПИЛЕНГЛИКОЛЯ
Преимущества
Недостатки
Безусловно страхует систему от разрыва. Агрегатное состояние в нерабочем состоянии при низких температурах – жидкое (кашеобразное). Объем при замерзании увеличивается всего на 0,1 % (теплоноситель на этиленгликоле – примерно 1,5%). При прогреве/запуске системы продукт снова переходит в жидкое состояние. Сливать теплоноситель из системы в зимнее время не требуется. В отличие от воды, водно-гликолевый раствор и, соответственно, теплоноситель замерзает постепенно: в процессе охлаждения в жидкости начинают образовываться кристаллы. Затем, при дальнейшем охлаждении жидкости, кристаллов в ней становится все больше и больше (образуется так называемая шуга), и, наконец, при некоторой более низкой конечной температуре эта шуга затвердевает.
В процессе лабораторных испытаний пробы с теплоносителем «Комфорт» затвердели: Т25 – –57 °С. Т40 – –65 °С.
Пропиленгликолевый теплоноситель практически единственный продукт такого назначения, когда при полном испарении (выкипании) воды из состава теплоносителя и последующем охлаждении пропиленгликоль не замерзает до -60°С (этиленгликоль, напомним, замерзает при -13°С, глицерин при +17°С).
Экологически и токсикологически безопасен. Обеспечивает наивысший после воды уровень безопасности. Его показатели в несколько раз превосходят показатели этиленгликолевого теплоносителя. Так показатель острой токсичности этиленгликоля ЛД 50 – 4 700 мг/кг. Показатель острой токсичности пропиленгликоля ЛД 50 – 20 000-30 000 мг/кг. Не опасен даже при длительном вдыхании паров. Не вызывает острого отравления при случайном попадании внутрь (проглатывании). Не повреждает глаза и кожу. При разливе не требуется замена пола, плитки, утеплителя, достаточно собрать теплоноситель ветошью, опилками, песком или мокрой тряпкой, а поверхность промыть водой.
Некоррозионноактивен. Совмещается со всеми конструкционными материалами систем.
Хорошие теплофизические свойства. Помещение нагревается быстро и равномерно, тепло удерживается дольше.
Обладает бактерицидными и стерилизующими свойствами.
Несмотря на вязкость, теплоноситель на основе пропиленгликоля обладает смазывающим эффектом, снижающим гидродинамическое сопротивление и улучшающим условия работы насосов во вторичном контуре.
Накипи не образует.
Пропиленгликоль способствует удалению отложений с внутренних поверхностей теплообменного оборудования, чем экономит затраты на ремонтные работы или дополнительное техническое обслуживание.
Теплоноситель на основе пропиленгликоля обладает меньшей плотностью по сравнению с этиленгликолевыми теплоносителями и, благодаря этому снижается расход электроэнергии на прокачку теплоносителя.
Более высокая стоимость, чем на другие виды теплоносителей
Начальная стоимость теплоносителя на основе пропиленгликоля представляет лишь кажущуюся дороговизну. Она оправдывается минимальными затратами на ремонт системы, низкими эксплуатационными расходами и трудозатратами, обеспечением безопасности, отсутствием затрат на подключение к централизованным системам отопления..
Наиболее надежными, безопасными и современными теплоносителями являются продукты именно на основе пропиленгликоля. В мире они применяются около 50 лет. Германия, Франция, США перешли на использование пропиленгликолевых теплоносителей с 1996 года, а затем их стали применять практически во всех странах Европы. В России их доля от общего объема продаваемых теплоносителей быстро растет. На государственном уровне введен запрет на использование этиленгликолевых теплоносителей в холодильном оборудовании и отоплении железнодорожных вагонов. «Комфорт» рекомендуется применять в открытых системах с открытыми расширительными баками и двухконтурных отопительных котлах, на объектах с повышенными требованиями к экологической безопасности. Его также можно использовать в системах, имеющих элементы отопления снаружи здания или на чердаке.
Нельзя/опасно использовать в качестве теплоносителя этиловый/метиловый спирт, индустриальное или трансформаторное масло ввиду их повышенной испаряемости, высокой пожаровзрывоопасности.
Водные растворы солей (рассолы) из-за высокой коррозионной активности и выпадения солей в осадок – все менее популярны, как теплоносители.
! Выбирайте теплоноситель обстоятельно. Неправильный выбор антифриза и несоблюдение правил эксплуатации может стать причиной множества проблем в процессе эксплуатации вплоть до полного выхода системы из строя.
Класс опасности этиленгликоля
Этиленгликоль — базовое вещество, используемое для производства антифризов и теплоносителей (класс опасности этиленгликоля — 3). Благодаря его отличительным параметрам, материалы на его основе эффективны для работы в транспортных системах, в оборудовании, применяемом для охлаждения и отопления. Главное, что стоит помнить, при работе с растворами — этиленгликоль вреден для человека, он токсичен. Требуется особая осторожность и внимательность при обращении.
Особенности этиленгликоля
Этот материал классифицируют как вещество третьей группы опасности. Класс опасности этиленгликоля говорит о способе транспортировки и хранении. Растворы с его содержанием перевозят в специализированных емкостях, оцинкованных резервуарах, которые герметично закрыты. Можно перевозить и в автоцистернах, только их нужно подготовить для этих целей. Водитель должен следовать инструкции во время доставки раствора, чтобы избежать разгерметизации ёмкости.
Этиленгликоль — бесцветная жидкость, не имеющая запаха, обладающая слегка сладковатым вкусом и маслянистой структурой. Физические характеристики дают возможность применять вещество в производстве.
Температура возгорания составляет от +112 ˚С до +124 ˚С.
Самовоспламениться может при нагреве до +380 ˚С.
Чистый этиленгликоль замерзает при -12 ˚С.
Раствор на водной основе вместе с дополнительными присадками может замерзать при температуре ниже -65 ˚С.
При более низком значении начинается образование кристаллов льда.
Точка кипения чистой жидкости достигается при +121 ˚С.
Плотность — 11,114 г/куб. см.
Сфера применения
Этиленгликоль может использоваться не только как антифриз, его применяют в промышленности в разных сферах.
В качестве растворителя для красящих соединений.
Для производства нитрогликоля — взрывчатого материала.
В газодобывающей промышленности. Этиленгликоль необходим для формирования гидрата метана в трубопроводе. Кроме этого, вещество поглощает лишнюю воду в трубах.
Чем опасен этиленгликоль?
Материалы, которые относятся к третьей группе опасности (среди них и этиленгликоль) необходимо хранить в герметичных емкостях. Их контакт с окружающей средой должен быть минимизирован. Человеку опасно находиться при концентрации этого вещества в атмосфере больше 5 миллиграмм/метр кубический. Отличительные особенности при постоянном попадании этиленгликоля в организм:
слабость;
сонливость;
вялость;
в тяжелых случаях — потеря сознания.
Постоянное вдыхание паров эфира приводят к развитию вегетососудистой дистонии.
Все сотрудники, которые имеют отношение к химическому производству и к работе с токсическими веществами третьего класса опасности, должны строго соблюдать все правила техники безопасности. В противном случае не исключен и летальный исход.
На производстве работают в специальных костюмах, надевая:
респиратор соответствующего класса защиты;
бахилы;
халат;
очки.
Важно закрыть все открытые участки тела и предотвратить попадание паров в дыхательные органы.
Длительность работы раствора
Раствор на базе этиленгликоля может работать в течение 5 лет, не теряя своих характеристик. Затем жидкость подлежит замене. Для того, чтобы определить, когда вещество подлежит замене, проводятся специальные исследования. На основе результатов принимается соответствующее решение. Делают целый ряд тестов, в которых проверяются характеристики рабочей жидкости. Если раствор утратил часть своих свойств, его нужно заменить, чтобы восстановить эффективность работы всей системы и не привести к повреждению отдельных элементов теплообменника. Купить раствор этиленгликоля в воде можно на нашем сайте.
