Теплоноситель на основе пропиленгликоля для систем отопления

В качестве наполнителя нагревательных контуров и радиаторов применяется пропиленгликоль для отопления. В замкнутой системе энергоноситель не должен содержать примеси, химические вещества, щелочи и соли, способствующие коррозии. Использование готового теплоносителя повышает эксплуатационные характеристики котла, снижает разрушение внутренней поверхности труб, батарей.

Особенности водяной системы отопления

В состав входит нагревательный котел, сеть трубопроводов, батареи, циркуляционная помпа, коллекторы, внешние измерители температуры, термостаты. Вода проходит сквозь теплообменник агрегата, нагревается и по трубам поступает в радиаторы отапливаемого пространства. Энергоноситель отдает тепло через батареи и возвращается к источнику. Теплоноситель передвигается естественным способом или с помощью помпы.

Отопление в доме бывает:

• гравитационное (естественное);
• принудительное.

Работа управляется датчиками и термоголовками в автоматическом режиме или координируется вручную. В системе температура регулируется отдельно на всех приборах, что дает экономию топлива. В магистрали используется теплоноситель на основе пропиленгликоля, это продлевает срок службы оборудования и приборов. В трубах не откладывается осадок, поэтому отдается 80–90% тепла.

Недостаток воды в том, что она замерзает в неотапливаемых строениях, разрывает коллекторы и радиаторы. Добавление соли проблему не решает, т. к. ведет к активизации коррозии, включение в состав теплоносителя антифриза повышает стоимость отопления.

Описание пропиленгликоля

Вещество активно используется в отопительных контурах по причине нетоксичности и безопасности. Представляет собой вязкую жидкость без цвета со свойственным запахом, которая применяется во многих отраслях хозяйствования.

• раствор выдерживает без изменения состояния температуры от -40 до +100°С, для чистой субстанции рабочие параметры в диапазоне -60 — +185°С;
• вещество содержит до 5% карбоксилатов, защищающих внутренность трубы от разрушения;
• в состав гликоля для отопления вводят антикоррозионные, противонакипные и стабилизирующие добавки.

Плотность пропиленгликоля меньше, чем у глицерина и этиленгликоля, но больше аналогичного показателя этанола. Вязкость субстанции больше, чем у спиртов и этиленгликоля, особенно в условиях холода. Производится вещество из окиси пропилена методом гидратации при +160 — +200°С под давлением в 1,6 Мпа.

Реакция протекает в вакууме, в процессе выделяется:

• пропиленгликоль – 85%;
• дипропиленгликоль – 13%;
• трипропиленгликоль – 2%.

Готовый продукт хранится год без изменения качеств. После этого вещество делится на присадки и основу, что снижает теплоемкость пропиленгликоля.

Технические характеристики

Продукт находит применение в качестве основы для энергоносителя, с которым система не боится замерзания. Могут использоваться недорогие трубы, т. к. вещество содержит противокоррозионные компоненты.

Температура замерзания в зависимости от концентрации пропиленгликоля:

• содержится 54% вещества – энергоноситель замерзает при -40°С;
• 48% – -30°С;
• 39% – -20°С;
• 25% – -15°С;
• 15% – -5°С.

В системе с веществом используются накопительные бойлеры, в отоплении с этиленгликолем применение таких агрегатов по инструкции не положено. Недостатком пропиленгликоля, как и этиленгликоля, считается повышенная текучесть, из-за чего жидкость проникает в щели, недоступные для воды. Сварка швов и соединения фитингами выполняются тщательно, чтобы исключить протечки.

Теплоноситель пропиленгликоль используется только в системе с соответствующими техническими характеристиками, поэтому замена воды не всегда приводит к хорошим результатам. Производители радиаторов указывают в паспорте соответствие изделий тем или иным видам энергоносителя.

Продукт смешивается с водой, спиртами, этиленом, кислотами, органикой карбонильной группы, аминами и азотосодержащими растворами.

Достоинства и недостатки

В воде при температуре свыше +75°С разлагаются карбонаты, откладывается накипь. Пропиленгликоль ингибирует процесс коррозии, идеально, если вещество добавляется в дистиллированную жидкость.

Преимущества применения энергоносителя с присадками:

• предохраняет отопительный контур и приборы от разрыва при морозе, замерзание происходит медленно с постепенным кристаллообразованием;
• замерзшее вещество в трубах получает рабочую консистенцию при запуске отопительного агрегата;
• второй по экологической безопасности теплоноситель после воды, длительное вдыхание паров, проглатывание, попадание на кожу не опасно;
• при контакте с отделкой пола и стен не повреждает материалы;
• способствует быстрому нагреву и медленному охлаждению системы;
• снижает гидравлическое сопротивление и улучшает функционирование помпы в обратной ветке;
• снижает потребление электричества при прокачке энергоносителя, благодаря невысокой плотности.

К недостаткам относится высокая стоимость по сравнению с другими типами. Но дороговизна оправдывается минимизацией ремонтов, снижением количества топлива и трудовых затрат. Вещество не применяется в магистралях отопления, где есть оцинкованные элементы.

Различия пропиленгликоля с этиленгликолем

Этиленгликоль является органическим кислотосодержащим раствором, представителем многоатомных спиртов. Это бесцветная прозрачная жидкость маслянистой густоты без запаха. Попадание в организм вызывает токсическое отравление.

Отличия от пропиленгликоля:

• при замерзании объем воды с пропиленгликолем увеличивается только на 0,1%, а теплоноситель с этиленгликолем становится больше на 1,5%;
• энергоноситель с пропиленгликолем выдерживает испарение воды из раствора и не замерзает до -60°С, этиленгликоль кристаллизируется при -13°С, глицерин – +17°С;
• токсичность пропиленгликоля ЛД50 от 20 до 30 тыс. мг/кг, аналогичный показатель этиленгликоля – ЛД52 – 4700 мг/кг.

Токсическое вещество быстро всасывается в организм, вызывает отек легких и сердечную недостаточность. Вещество не используется в открытых системах, т. к. проникает через кожу и при дыхании. Отработанный энергоноситель на основе этиленгликоля не выливается в грунт или канализацию, а отдается на переработку.

Критерии выбора

При определении вида учитывается рабочая температура, при которой энергоноситель существует определенное время без разложения. Свойства жидкостей описаны и позволяют сделать выбор присадки по характеристикам отопительной системы.

• теплоемкость показывает объем энергоносителя, который обеспечит нужное тепло за единицу времени;
• коррозионная активность говорит о необходимости выбора труб и батарей и о невозможности применения с некоторыми материалами;
• вязкость определяет скорость передвижения жидкости, влияет на протечки, коэффициент передачи тепла, показатель меняется при нагревании или охлаждении;
• показатель смазывания ограничивает использование некоторых материалов и конструкций разных механизмов, контактирующих с продуктом.

Имеет значение безопасность для человека, способность вызывать ожоги, токсические отравления. Учитывается предел возгораемости, возможность порчи предметов при разливе из системы.

Область применения и особенности использования пропиленгликоля

Вещество применяют при выпуске полиэфирных ненасыщенных смол для строительной и автомобильной промышленности, в производстве алкидных мастик и полиуретанов. Продукт используется при изготовлении кремов, паст, моющих препаратов в косметическом и фармацевтическом производстве. Пищевая отрасль применяет пропиленгликоль для растворения добавок, использует бактерицидные и консервирующие характеристики.

Вещество употребляется при производстве антифризов, тормозных, антиоблединительных жидкостей, служит пластификатором при выпуске поливиниловых пленок и целлофана. Пропиленгликоль заправляют в приборы для визуального дыма при сценических представлениях.

Из-за потери жидкости в контуре часто есть необходимость смешивать этиленгликоль и пропиленгликоль в системе отопления. Перед заливкой нужно провести тест на совместимость. Эти вещества сочетаются, но производители применяют разные добавки, которые при соединении могут давать осадок. Идеальным решением является полное сливание теплоносителя перед новой заливкой.

Энергоноситель на основе пропиленгликоля можно использовать в отопительных магистралях, которые частично проходят снаружи дома или на чердаке. Теплоноситель заливается в контур под давлением или вручную, но предварительно система проходит гидравлические испытания. В течение эксплуатации берутся пробы энергоносителя и проверяется пригодность в лаборатории.

Теплоноситель пропиленгликоль – самый безопасный антифриз для отопительных систем

Для нормального функционирования отопительной системы в сильные морозы рекомендуется использовать специальный теплоноситель. На современном рынке можно встретить различные вещества, препятствующие замерзанию системы обогрева. Но более безопасным и эффективным считается теплоноситель на основе пропиленгликоля. Данное средство имеет немало положительных характеристик и свои особенности использования.

Что представляет собой пропиленгликоль

Данное вещество имеет прямое отношение к классу двухатомных спиртов. Реактив представляет собой жидкую субстанцию с едва выраженным запахом и вкусом. В промышленности его получают в процессе гидратации окиси пропилена при давлении 16 мегапаскаль и температурном режиме в пределах 160-200 градусов.

Химическая формула пропиленгликоля – С3Н6(ОН)2. Он совершенно безопасен в применении, так не содержит токсичных элементов. Для отопительных систем используют водные растворы, в основу которых входит этот реактив.

Пропиленгликоль имеет родственный состав с этиленгликолем – С2Н4(ОН)2. Но последний элемент не используется для обогрева жилых домов, так как обладает достаточно высоким уровнем токсичности. При этом химическая формула обоих веществ имеет некую схожесть.

Основные характеристики

Пропиленгликоль – это гигроскопичное вещество, которое способно растворяться в воде, ацетоне, этаноле, хлороформе и спирте диэтиловом. Такая бесцветная жидкость, содержащая углеродный атом, обладает низкой степенью летучести. Она не способна вызывать коррозию и совершенно безопасна в применении.

Среди характеристик пропиленгликоля можно выделить:

• плотность – 1037 кг/м³, что почти на 4 процента больше, чем у воды;
• достаточно высокий показатель температуры кипения – 188 градусов выше нуля;
• теплопроводность – 0,218 Вт/(м*К);
• начало кристаллизации – при -60 градусах;
• значение удельной емкости – 2483 Дж/(кг*К).

Как выглядит пропиленгликоль

Теплоноситель пропиленгликоль – это водный раствор, который остается в жидком виде при температурном значении от -40 до 100 градусов. Готовая субстанция кроме основного компонента, растворенного в дистиллированной воде, включает красители, а также не более 5 процентов присадок антикоррозийного, стабилизирующего, смягчающего типа.

Плотность теплоносителя из пропиленгликоля зависит от концентрации основного компонента. Чем больше его процентное количества, тем выше максимальный уровень его кипения. Также соответственно увеличивается показатель плотности. Исходя из этого, на выпускаемых теплоносителях указывается процентная маркировка.

Преимущества и недостатки

Пропиленгликоль один из самых востребованных готовых теплоносителей для отопительных систем. Основной его функцией является защита оборудования обогрева от разрывов, что происходит благодаря способности практически не изменять свой объем при низких температурах. Поэтому в сильные морозы при его использовании нет необходимости слива системы.

К преимущественным сторонам применения теплоносителя на основе пропиленгликоля относят:

1. Безопасность и экологичность. Вещество не содержит компонентов повышенной токсичности. Реактив не оказывает негативного воздействия при попадании на кожный покров или слизистую глаз. Его пары достаточно безвредны. При попадании на поверхность отделочного материала пола исключаются, какие либо химические реакции.
2. Отсутствие коррозийной активности. Такое свойство позволяет применять данный теплоноситель для отопительных систем с различными конструктивными материалами.
3. Высокий уровень теплофизических характеристик. Применение водного раствора пропиленгликоля для отопительных контуров способствует быстрому и равномерному нагреву помещения. При этом тепло удерживается достаточно долго.
4. Отсутствие накипи. При нагревании до высоких температур данный антифриз не образует никаких твердых отложений. В то же время пропиленгликоль имеет бактерицидные и чистящие свойства. С его помощью удаляются различные налеты на внутренних участках отопительного оборудования.

Готовый раствор пропиленгликоля совершенно пожаробезопасный и его применение исключает возможность взрыва.

Данный теплоноситель также имеет некоторые отрицательные эксплуатационные моменты:

1. Высокий показатель текучести. Пропиленгликоль способен проникать через самые незначительные щели. Его текучесть несколько выше от воды, поэтому иногда возникают протечки в местах, где их не должно быть. Но это свойство в тоже время можно отнести к положительным сторонам, так как позволяет улучшить качества сборки теплопроводной конструкции.
2. Исключается возможность использование теплоносителя пропиленгликоль при наличии деталей, вмещающих цинк. Если не следовать такому предостережению, то вязкий антифриз со временем станет отслаивать оцинковку, что приведет к закупорке трубопровода.

Также иногда к отрицательным сторонам относят высокую стоимость антифриза на основе пропиленгликоля. При этом требуется его замена в системе отопления не реже чем через пять сезонов.

Сфера применения

Пропиленгликоль достаточно востребован в современной промышленности. Изготовленные на его основе теплоносители широко используются не только для отопительных систем, а также в качестве антифриза для вентиляционного и кондиционирующего оборудования.

Область применения в промышленности пропиленгликоля достаточно обширна:

• фармацевтика;
• табачное производство;
• изготовление пищевой продукции;
• автомобильная и авиационная отрасль;
• нефтегазовая промышленность;
• косметология, парфюмерия;
• медицина.

Использование пропиленгликоля включает животноводство и сельское хозяйство. Его практикуют для повышения качества корма, а также для продления срока хранения овощных культур. В химическом производстве вязкое вещество применяют в процессе изготовления полиуретанов, растворителей для красок, пластмасс или полимеров.

Критерии выбора

Основным моментом, который следует учитывать при выборе теплоносителя для систем обогрева помещений, является рекомендация производителя к отопительному оборудованию. В инструкции к котлу часто указывается требования к жидкости, которой заполняют водяной контур, а иногда и марка антифриза.

Основными факторами, которые следует учитывать при выборе раствора пропиленгликоля для систем обогрева, являются:

1. Климатические условия использования. На различных марках изделия обозначается самый максимальный уровень температуры замерзания. Этот показатель зависит от концентрации раствора, процентное соотношение которой также указывается в названии теплоносителя.
2. Производитель. От качества антифриза зависит эффективность работы отопительной системы. Приобрести хорошую продукцию можно у проверенных производителей. Качественная продукция не вмещает токсичных веществ и совершенно безопасна для применения.
3. Характеристика присадок. Средства на основе пропиленгликоля, входящие в состав готовых теплоносителей, могут обладать антикоррозийными характеристиками, обеспечивая при этом защиту от разрушения металлов. Часто в состав добавляют умягчающие компоненты, которые ограждают резиновые элементы от деформации. Поэтому при выборе антифриза учитываются технические и конструкционные особенности отопительного оборудования.

При выборе теплоносителя на основе пропиленгликоля учитывайте характеристику присадок

Особой популярностью пользуется антифриз с присадками карбоксилатного типа. Такой теплоноситель можно использовать практически для любых материалов, входящих в конструкцию теплового устройства.

Пропиленгликоль предназначенный для отопительных систем должен отвечать всем техническим требованиям и соответствовать характеристикам применяемого оборудования обогрева.

Особенности использования для отопления

Теплоноситель пропиленгликоль заливается в систему, в соответствии техническими показателями. Перед применением антифриза следует провести ряд подготовительных действий:

• слить жидкость с системы, промыть все контуры с помощью каустической соды, убрать все отложения и ржавчину;
• выполнить уплотнение всех соединений, включая врезки и сгоны;
• удалить и заменить все содержащие цинк детали.

После этого можно заполнять систему раствором пропиленгликоля. При этом спусковой кран в самой нижней точке рекомендуется держать открытым. Такое действие позволит сразу увидеть, когда тепловые контуры полностью заполнятся. После наполнения система проверяется на отсутствие протечек и осуществляется пробный запуск отопительного оборудования.

Эксплуатационные моменты

Готовый раствор пропиленгликоля для устройств обогрева обладает более низкой теплопроводностью и теплоемкостью чем вода. Поэтому при использовании вещества часто возникает необходимость добавления количества батарей в помещении. Также может требоваться замена отопительного оборудования.

Чтобы продуктивно использовать антифриз на основе полипропилена для отопительной системы следует учитывать некоторые эксплуатационные рекомендации:

• в связи с высокой вязкостью данного теплоносителя нужно устанавливать трубопровод с диаметром не менее 25 миллиметров, а также подбирать достаточно мощный циркулирующий насос;
• для металлических труб следует применять антифриз с присадками, препятствующими образованию коррозии;
• ежегодно использовать аэрометр для проверки концентрации основного реактива;
• использовать расширительный бачок не менее чем на 10 литров;
• обеспечить свободный доступ ко всем соединениям отопительного оборудования на случай устранения протечек;
• делать замену теплоносителя пропиленгликоль через каждые пять эксплуатационных сезонов;
• использовать и регулярно контролировать грязеуловители для систем отопления.
• при замене антифриза осуществлять полную промывку теплового оборудования.

Замену теплоносителя на основе пропиленгликоля нужно делать через каждые 5 сезонов

При необходимости смешивания данного теплоносителя нужно учитывать, что раствор хорошо совмещается с жидкостью на основе глицерина, пропиленгликоля или этиленгликоля. При этом берется во внимания вид входящей в состав присадки, так как некорректное соединение разных добавок может стать причиной снижения технических характеристик антифриза.

Благодаря многочисленным достоинствам пропиленгликоль считается одним из лучших теплоносителей для отопительного оборудования. Но чтобы обеспечить эффективный рабочий процесс системы обогрева на несколько лет подряд следует при его использовании соблюдать все технические и эксплуатационные требования.