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.

8 ответов на вопрос, что залить в теплый пол: антифризы против воды

Водяной теплый пол — это низкотемпературная система отопления, которая обеспечивает оптимальный уровень комфорта в загородном доме. Начинающие застройщики часто стоят перед дилеммой, что залить в ветки тёплого пола, чтобы и денег меньше потратить, и проблем в будущем не иметь. Воду? Антифриз? А если антифриз, то какой? Этиленгликоль или пропиленгликоль? Наш портал собрал ответы на эти вопросы и поможет вам сделать осознанный выбор.

• Что такое антифриз
• Какие бывают виды антифризов
• Правда, что этиленгликоль ядовит
• Преимущества пропиленгликоля
• Чем вода отличается от антифризов
• Недостатки антифризов
• Преимущества воды, как теплоносителя
• Почему в теплый пол нельзя заливать воду из скважины
• Какую воду залить в теплый пол

Что залить в тёплый пол: трудности выбора

Друзья, привет! У меня дом из газобетона. Площадь – 100 кв. м. Отопление — первый этаж — теплый пол. Второй мансардный этаж – поставлю две батареи. Котёл – газовый – настенный, двухконтурный. Я хочу залить в трубы теплого пола антифриз, т.к., если, дом заморозится, то придётся долбить стяжку. Слышал, что антифриз ядовит. Если антифризы, которые не опасны для здоровья? И, подскажите, что же лучше залить в систему теплого пола?

Что такое антифриз?

Антифриз это — химический раствор, который, в отличие от воды, не замерзает при температуре ниже 0 градусов Цельсия.

Важно! Антифриз, в зависимости от химического состава, не замерзнет при температуре ниже -30…-65 °С. При более низких температурах вещество не затвердевает, а переходит в желеобразную форму.

Какие бывают виды антифризов?

Для системы отопления применяют два основных вида антифризов:

Чем они отличаются друг от друга? Я слышал, что этиленгликоль ядовит, это правда?

Этиленгликоль это — химическое соединение на основе углеводородов – двухатомный спирт. Этиленгликоль представляет собой прозрачную, немного маслянистую, бесцветную жидкость без запаха.

Пропиленгликоль также, как и этиленгликоль представляет собой бесцветную и вязкую жидкость. Но, в отличие от этиленгликоля, пропиленгликоль не относится к токсичным веществам! Его используют в парфюмерии и в пищевой промышленности, как добавку Е-1520. Использование пропиленгликоля разрешено в большинстве стран ЕС.

Чем антифризы для системы отопления, лучше, чем вода, а чем хуже?

Выше мы уже говорили, что антифризы, при замерзании системы отопления, не замерзнут, а значит – не повредят инженерную систему загородного дома. Пожалуй, на этом, их плюсы и заканчиваются. Сравним физико-химические свойства пропиленгликоля и воды.

• Удельная теплоёмкость пропиленгликоля — 2483 Дж/(кг*К). Теплоёмкость воды 4183 Дж/(кг*К).

Т.е., теплоёмкость пропиленгликоля, практически в два раза ниже, чем у воды.

• Теплопроводность пропиленгликоля – 0.218 Вт/(м*K). Теплопроводность воды – 0.6 Вт/(м*K).

Т.е., теплопроводность пропиленгликоля, в три раза меньше, чем у воды.

Какие ещё недостатки есть у антифризов?

Антифризы реализуются в виде концентратов, которые потребитель самостоятельно разбавляет водой, либо, в виде растворов, готовых к применению в системе отопления.

Важно! Антифризы вызывают коррозию металлических деталей системы отопления. Также в системе лучше использовать прокладки из стойких к гликолям материалов — паронита или тефлона. Чтобы предотвратить ускоренную коррозию, в антифризы добавляют ингибиторы — силикатные или карбоксилатные присадки. В состав антифриза могут входить:

• средства против пенообразования;
• присадки для восстановления поверхностей;
• абсорбенты.

Обратите внимание!

А какие недостатки есть у воды, как теплоносителя для теплого пола?

Главный недостаток воды, как теплоносителя это — она замерзает при отрицательных температурах.

Согласитесь, если случились форс-мажорные обстоятельства, например, выключили электричество или сломался котел, вы не будете сидеть сложа руки и ждать, когда дом и все инженерные коммуникации замёрзнут.

Почему в систему отопления теплый пол нельзя заливать воду из скважины?

Я слышал, что в систему отопления, нельзя заливать обычную воду из скважины. Это так?

А почему нельзя заливать воду из скважины? Она что, имеет какой-то неправильный химический состав?

Из-за химического состава вода из скважин не пригодна для системы отопления. Воду для системы отопления подготавливают. Подготовка воды зависит от элементов системы отопления. Если стоят алюминиевые радиаторы, то нужна пониженная щелочность воды. Если стоит стальной теплообменник, то особенно опасно железо в воде.

Что будет, если залить в теплый пол воду из скважины?

Всем привет! Помогите мне решить проблему. У меня смонтирован теплый пол. Залил воду из скважины. Смотрите, что получилось, после жары летом. Вода зацвела. Внутри какая-то слизь. Система работает, но хочу её промыть. А главное, – как избежать этого в будущем?

1. Систему промыть.
2. Убрать все комплектующие из чёрного металла и заменить их на медь, нержавейку и пр.
3. Залить в закрытую систему воду, очищенную обратным осмосом.
4. Дополнительно поставить сепаратор шлама.

Если вы думаете, что ржавчина в теплом полу ни к чему не приведёт, посмотрите фотографии, сделанные Mycraft.

Вот так выглядят трубы, забитые ржавчиной.

Элементы системы и ветки.

А это эксперимент, который провел Mycraft. Две банки с водой. Слева простая вода, справа обессоленная. В банки были добавлены образцы металлов, из которых обычно изготавливают компоненты систем отопления — медь, латунь, сталь и алюминий. Воду, периодически, нагревали и остужали.

Начало эксперимента:

11 месяцев спустя:

Через 2 года.

Как говорится, комментарии излишни.

Выводы

Итак, мы рассказали об основных достоинствах и недостатках теплоносителей для теплого пола. Если резюмировать, то:

Поэтому, их следует использовать только в двух случаях

• Дом предназначен для временного проживания.
• Есть вероятность заморозки системы отопления.

Важно! Срок службы антифризов в ТП около 5 лет. После чего их надо слить, промыть систему и залить новый антифриз. Пропиленгликоль стоит дороже этиленгликоля. Этиленгликоль, из-за токсичности, нельзя сливать на рельеф на участке. Его придётся утилизировать.

Вода, по сравнению с антифризами, условно бесплатна. Её можно долить или заменить в любой момент.

• Реальный опыт эксплуатации теплового насоса «воздух-вода»: принцип работы теплового насоса, во сколько обходится это вид отопления, компоненты системы, экономическая выгода.
• 6 ошибок при монтаже дымохода: причины пожара печного оборудования, почему нужно своевременно чистить сажу в дымоходе, почему в бане нельзя делать дымоход из асбестоцементной трубы, противопожарные расстояния при проходке дымохода через перекрытие, как правильно вывести дымоход через кровлю.
• Резервное отопление загородного дома газовым конвектором: преимущества резервного отопления газовыми конвекторами, как самостоятельно установить газовый конвектор или инфракрасный обогреватель, расчет расхода газа и время непрерывной работы оборудования.

В видео — Отопление без газа: система отопления с самодельным котлом и автоматикой, которая позволит не остаться без тепла в любой ситуации.