Какой теплоноситель выбрать для теплого пола

Системы водяного отопления — как радиаторного, так и теплого пола, для переноса тепла используют жидкость. И это не только вода, хоть она и используется в большинстве случаев (68% от общего числа систем). Применяются еще антифризы — специальные незамерзающие жидкости на основе этиленгликоля и пропиленгликоля. В них добавлены еще и присадки, снижающие химическую активность, улучшающие некоторые другие характеристики этих жидкостей.

Для теплого пола использоваться могут те же составы, которые заливают и в радиаторную систему, но перед покупкой обязательно уточните совместимость с напольным отоплением. Свойства антифриза зависят от добавленных присадок и могут достаточно сильно отличаться, потому каждый раз интересуйтесь полным перечнем свойств незамерзающих жидкостей.

На теплом полу, вне зависимости от того, чем он заполнен, даже отдыхать приятно

С тем, каким теплоносителем будет заполнен водяной теплый пол, нужно определяться заранее, даже еще до стадии расчетов. В общем случае все расчеты проводятся для воды, а при использовании антифризов считать все нужно с учетом их характеристик. Например, общую производительность насоса нужно увеличивать на 10-15%, а напор вообще на 60-65%. Измениться и длина контуров или диаметр труб, так как антифризы имеют более низкую теплоотдачу. К тому же понадобиться большая протяженность системы для переноса требуемого количества тепла. Важен вид теплоносителя и при выборе оборудования и труб: не все совместимо с антифризами, а некоторые, наоборот, могут быть использованы только с незамерзающими жидкостями.

Какой теплоноситель лучше?

На этот вопрос нет однозначного ответа. Как всегда есть несколько аспектов, которые необходимо учитывать и в каждом конкретном случае выбирать оптимальный вариант. Чтобы выбор был осознанным, важно знать все достоинства и недостатки каждой из жидкостей. Рассмотрим подробнее свойства каждого из теплоносителей.

Вода и дистиллированная вода

Если использовать обычную неподготовленную воду — это, конечно, самый дешевый, иногда вообще бесплатный вариант. Причем он имеет и другие достоинства:

• Экологическая безопасность и абсолютная безвредность для человека. Обычная вода ничем не может повредить ни человеку, ни окружающей среде.
• Высокая теплоемкость. Это единственная жидкость, способная переносить такое количество тепла, и, что не менее важно, способная его хорошо отдавать.
• Легкое восполнение утраченного объема. После устранения протечки или испарения какой-то части воды, ее можно просто долить.
• Возможность использования в системах любого типа. В том числе и открытых с расширительным бачком открытого типа.

Нет ничего экологичнее и безопаснее воды

Но у использования воды в качестве теплоносителя есть и минусы. Некоторые из них к системам теплого пола относится только в некоторой степени и, хоть и наносят какой-то вред, но незначительный:

• Из-за наличия в составе воды солей происходит их осаждение на элементах системы. Даже небольшое количество осадков снижает теплоотдачу отопительных приборов. Но водяные теплые полы относятся к системам закрытого типа. То есть одна и та же жидкость циркулирует по замкнутому трубопроводу. А в ограниченном объеме содержится не такое уж большое количество солей, так что о серьезных отложениях речь не идет.
• Из-за наличия кислорода в составе воды происходит коррозионное разрушение металлических частей системы. Но содержание кислорода может быть ограничено. Это делается на стадии подбора труб: выбираются изделия из материала с низкой кислородной проницаемостью или с дополнительным слоем, предотвращающем проникновение кислорода. В этом случае в небольшом объеме воды содержится небольшое количество кислорода, который быстро переходит в связанное состояние и никакого вреда составляющим системы больше не наносит.
• При замерзании системы вода увеличивается в объемах и может повредить трубопровод. Это физическое свойство воды и никуда от него не денешься. Но ситуацию можно сделать некритичной: выбрать трубы из пластичного материала, который при увеличении объема не разрушится. Например, такими свойствами обладает полипропилен и полиэтилен.
• Воду в системе теплого пола нужно менять не реже одного раза в год. Антифризы меняют раз в 3-5 лет. Но вода — бесплатна, а антифризы стоят прилично.

Дистиллированная вода — лучший вариант в домах с постоянным проживанием

Как видим, использование воды в качестве теплоносителя в системах теплого пола — неплохой и очень недорогой вариант. Чтобы сделать его еще более привлекательным и обеспечить практически полную безопасность системы, можно провести предварительную подготовку теплоносителя: умягчить воду. Самый простой способ — прокипятить ее в металлической кастрюле с открытой крышкой. При этом часть солей выпадет в осадок (неустойчивые соединения калия и магния). Но устойчивые соединения кипячением не удалишь. От них можно избавиться, добавив немного гашеной извести, ортофосфата натрия или кальцинированной соды. Но можно поступить еще проще: использовать дистиллированную воду. При использовании этой жидкости для теплого пола вы автоматически избавитесь от опасности отложения солей. Стоит дистиллированная вода немного, так что это — неплохой выбор.

Антифризы

В системах отопления используются антифризы на основе этиленгликоля и пропилен-гликоля. Обычно это водные растворы этих многоатомных спиртов, к которым добавлены присадки для улучшения их свойств.

Используются только специальные составы для систем отопления. Антифризы общего назначения или автомобильные заливать в теплый водяной пол нельзя категорически!

Выбирая антифриз, помните, что этиленгликоль — сильный яд. При отравлении смерть наступает в 60% случаев, а в остальных 40% почки оказываются сильно поврежденными. Смертельная доза для взрослого человека — 100-300мл. Чреваты серьезными последствиями не только принятие внутрь вещества, но и контакт с кожей или слизистыми. Токсичны, хоть и в меньшей степени, пары: к необратимым последствиям приводит их хроническое вдыхание. Тем не менее, антифризы на основе этого этиленгликоля используют. Их продают в пять раз больше, чем на основе более безопасного, но более дорогого, пропилен-гликоля.

Температура кристаллизации незамерзающей жидкости на основе этиленгликоля в зависимости от концентрации

При всей опасности этиленгликоль далеко не идеален как теплоноситель:

• Имеет высокую коррозионную активность (гораздо выше, чем у воды). Для снижения коррозионной способности применяют соответствующие ингибиторы.
• Имеет способность к вспениванию, что снова-таки компенсируется соответствующими присадками.
• Более текуч, чем вода, что приводит к проблемам с протечкой соединений. При ядовитости этиленгликоля это может стать проблемой. Работать с жидкостью нужно с высочайшей осторожностью, в защитных перчатках и очках. Причем все предметы и материалы, которые впитали раствор, тоже становятся ядовитыми. Они подлежат замене и уничтожению.
• Очень плохо реагирует этиленгликоль на перегрев. При повышении температуры до 70 о С происходит активное выпадение осадков, которые сильно снижают теплоотдачу тепловых приборов. А это опять-таки ведет к перегреву. После перегрева свойства жидкости меняются кардинально, так что дальнейшая эксплуатация антифриза невозможна. Исходя из этого, следует учесть, что в системах с твердотопливными котлами антифризы на основе этиленгликоля использовать нельзя: там 95 о С скорее правило, чем исключение, и без автоматики, способной контролировать положение или без теплоаккумуляторов, система неизбежно будет перегреваться.

Антифризы на основе этиленгликоля имеют часто розовый цвет

Из достоинств использования антифриза на основе этиленгликоля — замерзание при очень низких температурах:

• при концентрации 65% температура замерзания -65 о С;
• при 45% замерзает при -30 о С.

Причем, если превышен порог замерзания, жидкость становится гелеобразной, ее объем не увеличивается. После повышения температуры состояние и свойства антифриза восстанавливаются без каких-либо изменений. Все остальные свойства — низкая коррозионная активность, образование защитной пленки, малая степень пенообразования — это все благодаря наличию специальных присадок, которые можно добавить в ту же воду (при их совместимости с водой). Так как теплый водяной пол — система закрытая, то использование этого типа антифриза разрешено (в открытых системах запрещается). Но при возможности, лучше наполнить систему составом на основе пропилен-гликоля.

Пропиленгликоль — безопасное вещество, которое в некоторых странах разрешено к использованию в качестве пищевой добавки. Свойства этого вида незамерзающей жидкости также в большей степени определяются наличием присадок, а из «врожденных» — низкая температура замерзания, не твердая, а гелеобразная консистенция, которая никак не вредит системе в случае заморозки. Это вещество к тому же имеет самую низкую коррозионную активность из всех жидкостей, которые используются как теплоносители.

Незамерзающие жидкости на основе пропиленгликоля окрашиваются чаще в цвета зеленой гаммы, нам многих упаковках стоит приставка «Эко»

Почему же тогда составы на основе пропилен-гликоля покупают в пять раз реже? Потому что, во-первых, стоят они как минимум в два раза дороже, а во-вторых, обычно имеет более высокую температуру замерзания. Зато в системах, запаленных пропилен-гликолевым антифризом, можно использовать менее стойкие к коррозии материалы, а значит, меньше платить за них.

Температура кристаллизации незамерзающей жидкости на основе пропиленгликоля в зависимости от концентрации

Если говорить о том, чем лучше заполнять систему отопления (и теплый пол), то, по возможности, нужно отдавать предпочтение дистиллированной воде. Этот вариант хорош при не очень низких зимних температурах или при постоянном проживании. Но если дом или дачу вы периодически в зимнее время оставляете без присмотра, то постарайтесь залить пропилен-гликолевую «незамерзайку». Этот вариант пусть и более дорогой, но зато безопасный. Использование этиленгликолевого состава может быть оправдано только в случае крайне низких температур. Тут уж и деваться некуда: если нет безопасного состава, который выдерживает зимние температуры, придется брать то, что есть.

Если использование антифриза неизбежно, лучше найдите безопасный полипропиленгликолевый состав

Привила эксплуатации антифризов и особенности системы с ними

Еще раз обратим внимание, на то, что считать параметры системы и выбирать оборудование нужно с учетом типа используемого теплоносителя. Если рассчитать и собрать систему под воду, а потом просто залить «незамерзайку», вы неизбежно столкнетесь с проблемами:

• В некоторых случаях, если система рассчитана под воду без запаса, не будет хватать тепловой мощности. Если запас был порядка 20%, то работать все будет на пределе возможностей. А все потому, что у антифризов меньшая теплоемкость. Как вариант решения проблемы в случае с теплыми полами — поставить более мощный насос. Увеличится скорость движения теплоносителя, а вместе с ней возрастет количество переносимого тепла. Но при этом при включении холодной системы не выставляйте сразу высокую температуру нагрева: будет перегрев (чем это чревато читайте чуть ниже). Температуру поднимайте постепенно, доведя ее до 40-50 о С за несколько дней (в зависимости от теплоизоляции вашего пола, но не выше 55-60 о С).
• Недостаточным окажется объем расширительного бачка (он должен быть только мембранным). Эта проблема возникает из-за большего температурного расширения. Придется покупать другой бачок, большего объема, или устанавливать второй.

Размер расширительного бачка в зависимости от объема системы

Могут потечь резьбовые соединения. Часто для герметизации стыков используют льняную подмотку и краску. От такой герметизации при использовании незамерзающих жидкостей толку не будет: он разъест краску. Решение проблемы в следующем: подмотку можно использовать вместе со стойким к этиленгликолю герметиком.

При превышении температуры теплоносителя в 70 о С начнется активное выпадение осадков, которое может полностью забить узкие проходы труб. Даже если циркуляция сохраняется, теплоотдача отопительного контура становится намного ниже, что опять приводит к перегреву и еще большему количеству отложений. Перегрев ведет к еще одной неприятности: начинают активно проходить коррозионные процессы (присадки теряют свои свойства) и система разрушается. Потому для систем, заполненных антифризами, важно иметь нагревательное оборудование с надежной автоматикой, ставить резервные устройства, которые будут блокировать систему при превышении температурного порога. Именно поэтому традиционные твердотопливные котлы в таких системах можно ставить только вместе с теплоаккумуляторами, что позволит сгладить температурные скачки.

Обычные прокладки разрушатся и появятся новые протечки. Потому перед заливкой «незамерзайки» на всех разъемных соединениях стандартные прокладки меняют на химически стойкие (паронитовые или тефлоновые).

Чтобы избежать этих неприятностей, нужно при планировании учитывать факт использования антифризов, выбирать совместимое оборудование и химически стойкие вспомогательные материалы.

Жидкость для теплого пола должна быть безопасной

Итоги

Если использование антифризов неизбежно (низкие зимние температуры и непостоянное проживание в доме), безопаснее пользоваться пропилен-гликолевыми составами. По своим характеристикам они не уступают этиленгликолевым, правда, стоят дороже, но зато являются абсолютно безвредными. Во всех других случаях, в качестве теплоносителя для теплого водяного пола лучше использовать воду (умягченную или дистиллированную — на ваш выбор). Чтобы застраховаться от разморозки системы в этом случае, укладывайте в стяжку трубы из полиэтилена — они нормально переносят несколько циклов заморозки. Но нужно сказать, что замерзнуть жидкость в теплом полу может только при температуре пола -5 о С или -10 о С, а это невозможно, при останове системы даже на пару дней в сильные холода.

Выбираем теплоноситель для системы «Теплый пол»

В системах отопления «Теплый пол» для переноса тепловой энергии используется жидкость. По статистике почти в 70 % инженерных систем в качестве теплоносителя применяется дистиллированная или котловая вода с пакетом антикоррозионных присадок. Остальная часть антифризы и теплоносители, из которых максимальной популярностью пользуются составы на основе водных растворов этилен- и пропиленгликоля. Для снижения химической активности в водно-гликолевую смесь обязательно добавляются присадки, что позволяет улучшить эксплуатационные свойства рабочей жидкости.

Обычно для систем отопления «Теплый пол» используются те же растворы, что и для радиаторных систем, но перед покупкой важно уточнить все нюансы совместимости с напольным отоплением. Антифризы различных марок отличаются типом используемых ингибиторов коррозии, что может оказать прямое влияние на сроки и условия эксплуатации.

2.1.Дистилированная вода в качестве теплоносителя

Системы водяного отопления — как радиаторного, так и теплого пола, для переноса тепла используют жидкость, преимущественно воду (используются в 68% от общего числа систем), так же применяются еще антифризы — специальные незамерзающие жидкости на основе растворов этиленгликоля или пропиленгликоля. В них добавлены присадки, снижающие химическую активность, улучшающие некоторые другие характеристики этих жидкостей.

Для теплого пола могут использоваться те же составы, которые заливают и в радиаторную систему, но перед покупкой обязательно уточните совместимость с напольным отоплением. Свойства теплоносителя зависят от состава и добавленных присадок и могут сильно отличаться, потому каждый раз интересуйтесь полным перечнем свойств жидкости.

2.2.Вода в качестве теплоносителя

Обычная неподготовленная вода – один из самый доступный и практически бесплатный вариант, который имеет немало функциональных преимуществ при использовании в напольных отопительных системах:

• Безопасность для человека и окружающей среды;
• Высокая теплоемкость, позволяющая эффективно переносить и отдавать внушительное количество тепла;
• Быстрое восполнение первоначального объема при потере в результате испарения или образования течи;
• Возможность применения в системах открытого и закрытого типов.

Помимо преимуществ у обычной неподготовленной воды присутствует немало недостатков, которые в состоянии нанести значительный ущерб отопительной системе.

• Наличие растворенных солей вызывает образование осадка, который оседает на конструктивных элементах системы. Даже минимальное количество накипи и шламовых отложений существенно ухудшает эффективность теплоотдачи. При использовании в системах типа «Теплый пол» необходимо учитывать закрытость контура. Одна и та же жидкость постоянно циркулирует по трубопроводу, а в ограниченном объеме образование отложений может критически сказаться на работоспособности всей системы;
• Наличие в воде растворенного кислорода усиливает ее окислительные свойства. Это может быть губительно для металлических элементов системы, но инженеры научились минимизировать негативный эффект за счет ограничения количества кислорода. При подборе труб предпочтение отдается материалам с минимальной кислородной проницаемостью труб или дополнительным защитным слоем.
• Вода обладает высоким коэффициентом температурного расширения, что может привести к разрушению инженерных конструкций при замерзании. Альтернативой использованию незамерзающего антифриза может стать использование труб из пластичного материала, который не разрушается при увеличении объема. Наиболее яркий пример – полиэтилен или полипропилен.

2.3.Целесообразность применения гликолевых антифризов

Использование водного раствора с присадками оптимально в условиях постоянного использования помещения. Если условия использования инженерной системы предполагают работу в условиях экстремально низких температурах (при температурах ниже 0°С) или в тех случаях, когда речь идет о сезонном использовании (дачи, коттеджи), вместо воды рекомендуется использовать составы на основе водных растворов этилен- и пропиленгликоля, для улучшения свойств которых в раствор добавляется пакет антикоррозионных присадок.

Если выбирать между гликолевым раствором и дистиллированной водой с пакетом присадок, то предпочтение зачастую отдается последней – в силу экономического фактора.