Теплоноситель пропиленгликоль для систем отопления

Пропиленгликоль для систем отопления производится из нефтепродуктов, обладает прекрасными эксплуатационными характеристиками и может использоваться в качестве рабочей жидкости. Данное вещество при замерзании из жидкой фазы переходит в гелеобразное состояние, что позволяет защитить трубопроводы от коррозии и разрывов.

Особенности водяной системы

В нашей стране наиболее распространена водяная отопительная система, в которой передача энергии осуществляется от источника к отопительным приборам посредством жидкого теплоносителя, в качестве которого обычно выступает вода. Стоит отметить, что она наилучшим образом справляется с функцией переноса тепла. Однако для нее характерен единственный недостаток – при замерзании данный теплоноситель расширяется, раздавливая изнутри радиаторы и приводя в негодность системы из чугуна и стали. Менее опасны ледяные пробки, которые образуются в трубопроводах при местном промерзании, но и они способны доставить немало проблем и привести к локальному перегреву или даже закипанию теплоносителя.

Данный момент объясняет высокий интерес собственников автономных отопительных систем и теплотехников к антифризам, которые способны заменить воду, доступным по цене и безопасным для здоровья и жизни человека. Далеко не секрет, что даже в самой надежной системе не исключены неисправности и утечки.

Среди таких жидкостей следует выделить антифриз на основе пропиленгликоля для систем отопления.

Пропиленгликоль

Данный теплоноситель представляет собой бесцветную вязкую жидкость, для которой характерен сладковатый вкус и соответствующий запах. А главное, что он безопасен для человеческого здоровья. Пропиленгликоль получил широкое распространение в различных отраслях народного хозяйства, включая косметическую и пищевую промышленности.

Пропиленгликоль для систем отопления обладает всеми свойствами идеального теплоносителя: он закипает при температуре 187 °C, а кристаллизуется при -60 °C.

Еще одно достоинство пропиленгликоля – низкая коррозионная активность, позволяющая снизить планку требований к качеству стали для систем отопления и, соответственно, уменьшить их стоимость.

Пропиленгликоль отлично подходит для систем, включающих конструктивные элементы из резины, полимерных материалов, алюминия, меди, чугуна и стали. Кроме того, при использовании данного вещества на внутренней поверхности системы отопления не образуется накипь и осадки, что обеспечивает высокую теплоотдачу и увеличивает эксплуатационный срок.

Свойства

Пропиленгликоль обладает следующими свойствами:

• хорошая гигроскопичность;
• при любом процентном содержании пропиленгликоль абсолютно растворяется в воде;
• данное вещество нетоксично;
• прекрасные бактерицидные и стерилизующие свойства;
• низкая летучесть;
• защита системы от коррозии и замерзания.

Кроме того, пропиленгликоль для систем отопления способен выдерживать высокие температуры.

Технические характеристики

Они у пропиленгликоля следующие:

• прозрачный (бесцветный);
• температура кипения при атмосферном давлении от 188,2 °C;
• при температуре 20 °C плотность 70 % раствора 1,044 г/см 3 ;
• начало кристаллизации 70-процентного раствора – при температуре -67 °C;
• рабочая температура находится в диапазоне от -40 °C до +108 °C.

Достоинства

Первым преимуществом антифриза, благодаря которому он получил такое название, следует назвать свойство не замерзать при больших минусовых температурах, которым и обладает рассматриваемый теплоноситель. Пропиленгликоль для системы отопления образует аморфную структуру, именно этим он отличается от воды. Это вещество не увеличивается в объеме, соответственно, разрушение отопительной системы в результате этого не грозит.

Недостатки

В отличие от воды, пропиленгликоль для систем отопления имеет меньшую теплоемкость. Значит, он накапливает меньше тепла и, следовательно, меньше его отдает. В результате потребителям потребуются более мощные отопительные приборы.

Вязкость антифриза выше в 4 – 5 раз, чем аналогичный показатель у воды. По этой причине интенсивность циркуляции пропиленгликоля по системе будет меньше. Выбирая теплоносители для систем отопления на основе пропиленгликоля, необходимо учитывать эти факторы.

Применение

Перед заливкой в отопительную систему незамерзающей жидкости необходимо произвести гидравлические испытания.

Правильный выбор антифриза заслуживает особого внимания, важно подобрать тот, который будет полностью соответствовать системе отопления. Для этих целей производится анализ ее элементов, а также перечисляются материалы, из которых она состоит. После этого подбирается антифриз, который не будет содержать опасных для материалов системы добавок.

Для систем отопления наиболее популярной является незамерзающая жидкость с карбоксилатными присадками. Как правило, ее используют не менее 5 лет. Также стоит отметить, что теплоноситель пропиленгликоль для системы отопления без эффективных присадок особо опасен для медных теплообменников и может привести к их непригодности уже после года эксплуатации.

В процессе использования происходит загрязнение теплоносителя, поэтому его качество требует постоянного контроля, который желательно производить в лабораторных условиях.

Антифриз пропиленгликоль для систем отопления заменять необходимо только после гидравлического испытания системы и промывки ее щелочным раствором.

Эффективное использование

Для эффективного использования данной незамерзающей жидкости ее следует заливать в контур отопительной системы после тщательной герметизации всех компонентов и проведения гидравлических испытаний. Саму систему при этом рекомендуется дополнить циркуляционным насосом.

Изменив раствор пропиленгликоля для систем отопления в процентном содержании, можно получить жидкость с температурой замерзания от -1 °C до -65 °C.

Срок эксплуатации пропиленгликоля без присадок в среднем составляет 5 лет, затем в вентиляционной, охлаждающей или отопительной системе необходимо произвести либо промывку с использованием щелочного раствора, либо полностью заменить жидкость. При длительном или частом воздействии низких температур (к примеру, система отопления не эксплуатировалась продолжительное время в зимний период) предпочтительнее менять раствор каждые 3 года.

Промывка

Отопительная система нуждается в периодической промывке. Для этих целей используются различные жидкости. Промывка в домашних условиях, как правило, производится водой.

Для получения хорошего результата систему примерно на час нужно заполнить раствором с каустической содой, который прекрасно борется с коррозией и накипью.

Еще один немаловажный момент – знать, какая необходима температура замерзания антифриза. Только при выполнении этого условия можно выбрать наиболее оптимальную жидкость для систем отопления. Пропиленгликоль обладает рядом преимуществ, по сравнению с обычной водой. И основным является способность не замерзать при низких температурах.

После заливки антифриза в отопительную систему можно не переживать о том, что произойдет «размораживание» отопительных приборов в загородном доме. Не придется туда постоянно ездить для проверки состояния системы.

Различные добавки придают незамерзающей жидкости лучшие качества. В результате отопительная система будет дольше служить. Присадки позволяют защитить от коррозии металлические поверхности, предотвращая при этом разрушение уплотняющих элементов.

Как выбрать антифриз

На сегодняшний день строительный рынок предлагает широкий ассортимент теплоносителей, основой которых является пропиленгликоль для систем отопления (отзывы о них в основном положительные). Все они имеют различную стоимость, которая напрямую зависит от марки, страны-производителя, а также эксплуатационных характеристик самого раствора.

Некоторые потребители, не имея специальных познаний, используют в своих отопительных системах автомобильные антифризы (трансформаторное масло, тосол и т.д.). Однако это недопустимо, так как в подобных растворах содержатся небезопасные для человеческого здоровья и легковоспламеняющиеся вещества. Наиболее оптимальной и универсальной в эксплуатации считается незамерзающая жидкость на основе пропиленгликоля. Выбирая теплоноситель для отопительной системы, следует обратить внимание на следующие моменты:

• Срок годности. В оригинальной упаковке антифриз может храниться в течение продолжительного времени (даже если срок неограничен, он в любом случае должен быть указан производителем).
• Условия эксплуатации. Незамерзающая жидкость может быть универсальной, а может подходить лишь к определенному типу оборудования.
• Материал упаковки. Как правило, незамерзающая жидкость продается в канистрах из пластмассы. В оцинкованной таре данное вещество теряет свои эксплуатационные свойства.
• Сертификат качества. Незамерзающая жидкость должна изготавливаться в соответствии с технологическими правилами и нормами, проверена в лабораторных условиях и допущена к продаже.
• Присутствие в составе продуктов нефтепереработки.

Очень важно использовать антифриз строго по его назначению. Пренебрежение правилами выбора незамерзающей жидкости приведет к негативным последствиям – аварийным ситуациям, гидравлическим ударам, порывам трубопроводов и т.д.

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.