Правильный расчет концентрации раствора гликоля

Известно, что охлаждающую жидкость в системах отопления используют с учетом температуры замерзания -30°С Расчет концетрации антифризаили -65°С (в зависимости от климатических условий региона). Однако возникает вопрос, как правильно разводить концентрат гликоля в соотношении с водой, чтобы добиться нужной температуры? В этом вам помогут нижеприведенные советы.
Для того чтобы в результате получить антифриз, рассчитанный на -65° необходимо:

• развести гликоль и воду в соотношении 60% к 40% для получения точки замерзания -25°С;

• размешать 54 к 46 процентам гликоля воды для получения точки замерзания -20°С.

Если вы хотите создать концентрат теплоносителя, который будет рассчитан на -30°, нужно проделать следующие действия:

• смешать воду и гликоль в соотношении 10 к 90 процентам, чтобы получить нижнюю температуру замерзания -25 градусов Цельсия;

• пропорция разведения воды и антифриза 20 к 80, чтобы в результате теплоноситель выдержал -20 градусов Цельсия.

Для создания качественного концентрата используйте дистиллированную, мягкую воду, в которой не содержится ненужных примесей, таких как соли кальция и магний. Если взять жесткую воду, возможно появление осадка, что скажется негативным образом на работе отопительной или охладительной системы. В случае, когда жесткость водопроводной воды не превышает 5мг-эквл, можно использовать воду из-под крана. И, конечно же, покупайте только качественный теплоноситель, чтобы ваше оборудование прослужило долго.
Пользуясь такими простыми рекомендациями, вы сможете самостоятельно создать качественный концентрат для продуктивной работы отопительной системы.

Пропиленгликоль для систем отопления

Одним из самых распространенных теплоносителей на сегодняшний день является пропиленгликоль для систем отопления, который осуществляет процесс теплообмена и считается наиболее безопасным и нетоксичным веществом.

Специальный раствор изготавливается из равных частей пропиленгликоля и воды, то есть в пропорции приблизительной один к одному.
В его составе присутствует небольшое количество карбоксилатных присадок — в пределах 5% от общего объема.

Благодаря подобному составу жидкость способна выдерживать температуры от +100 до -40 градусов, что делает ее самым надежным теплоносителем в условиях столь переменчивого климата.

Характеристики пропиленгликоля

При выборе пропиленгликоля в качестве основного теплоносителя необходимо учитывать его технические характеристики, химический состав и прочие параметры, которые заметно отличаются от привычной для человека воды.

Теплоноситель на основе пропиленгликоля более активен химически и быстро вступает в реакцию с поверхностями и другими веществами.

Именно поэтому в составе смеси всегда присутствуют специальные присадки, нейтрализующие процесс окисления, и также функциональные добавки:

• антикоррозионные;
• стабилизирующие;
• противонакипные;
• и пр.

Раствор пропиленгликоля запрещено использовать в системе отопления, где имеются материалы на основе цинка. Подобные меры предосторожности необходимы для избежания отслоения материала

К другим типам поверхностей (пластик, текстиль и пр.) он не проявляет столь агрессивной реакции.

Плотность пропиленгликоля

Чем выше концентрация исходного вещества в растворе, тем плотнее становится теплоноситель и тем выше значения максимальных температур его кипения и кристаллизации.

Данный параметр варьируется от 30 до 55%, что зачастую указано в названии теплоносителя: пропиленгликоль 30, пропиленгликоль 40 и т. д.

Температура также влияет на плотность жидкости:

Температура замерзания t°С	-40	-30	-20	-10	0
Плотность веществакг/м.куб.	1040	1037	1031	1019	999,3

Отдельные виды теплоносителей на основе пропиленгликоля способны не замерзать при погодных условиях до -60 градусов и не разрушать трубы до -80 градусов.

Почему стоит выбирать пропиленгликоль для систем отопления?

Вещество служит добавкой в большинстве видов теплоносителей и обладает рядом уникальных свойств:

• Быстро растворяется в воде и прекрасно смешивается с другими типами веществ.
• В разы снижает температуру замерзания исходного вещества.
• Прекрасно впитывает влагу с поверхности и из воздуха.

Это вещество отличается низкой температурой кристаллизации, пожаробезопасно и не токсично.

Оно безвредно для организма человека и окружающей среды, так как легко подвергается процессу разложения.
Пропиленгликоль без примесей используется в косметологии, пищевой промышленности и фармацевтике.

Как использовать теплоноситель на основе пропиленгликоля

Замена воды на специальный теплоноситель зачастую становится правильным решением, но и в этом деле есть свои тонкости.

Из системы отопления предварительно удаляют старый теплоноситель без остатка, после чего таким же образом заливают пропиленгликоль

После замены всех компонентов необходимо адаптировать систему отопления дома под новый вид теплоносителя:

• «первый» запуск системы осуществляется только на небольшой мощности;
• постепенно увеличивайте мощность насоса и рабочее давление;
• полностью удалите остатки воды или старого теплоносителя из труб и системы отопления;
• прочистите стенки системы от ржавчины и различных отложений;
• исключите наличие деталей, содержащих цинк;
• избегайте перегрева.

Двигаясь по системе отопления, жидкость легко проникает даже в самые мелкие трещины и пустоты между деталями, тем самым постепенно разрушая и деформируя ее. Лишь герметичность всех соединений позволяет избежать поломки системы.

Протечка теплоносителя также может полностью парализовать работу отопительной системы. В этом случае необходимо удалить остатки жидкости, промыть пол теплой водой и устранить причину поломки.

Водные растворы вещества считаются негорючими, но при случайном возгорании их тушат обычной водой или специальными огнетушителями.

Срок хранения пропиленгликоля для систем отопления составляет в среднем 2-5 лет с момента изготовления — в зависимости от используемой тары и функционирования системы обогрева.

В любом случае теплоноситель на основе пропиленгликоля станет отличным решением для местностей с суровым зимним климатом.

Как выбрать теплоноситель для системы отопления? если вы сомневаетесь смотрите видео.

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.