Какой теплоноситель для систем отопления лучше и почему?

Что такое теплоноситель? Это вещество, предназначенное для переноса тепла из камеры сгорания отопительного котла к отопительным приборам. Благодаря таким положительным свойствам, как доступность, текучесть, большая теплоемкость, экологичность и способность растворять и размывать другие вещества, в системах отопления чаще всего используется вода. Но в целях повышения надежности работы отопительного оборудования, особенно при низких температурах, для переноса тепла используются и другие виды теплоносителей.

Использование воды

Основное преимущество воды – в ее теплоемкости и экологичности. Всем известно, что вода долго нагревается, и необходимо затратить много энергии, чтобы довести ее до кипения. Это указывает на большое количество энергии, которое аккумулирует в себе жидкость, а, значит, сможет передать окружающему воздуху при остывании в отопительных приборах.

Главные недостатки

Существенным недостатком воды служит ее способность вызывать коррозию металлов, особенно стальных сплавов. Со временем окисленный металл и накипь, образовавшаяся от выпадения на внутреннюю поверхность труб и оборудования содержащихся в воде солей, существенно ухудшает теплообмен.

Отложения уменьшают внутренний диаметр труб и выводят из строя детали котла и отопительные приборы, в связи с чем для поддержания параметров системы ее требуется регулярно промывать.

Вторым серьезным недостатком воды является ее расширение при замерзании при температуре ниже 0°С. То есть при перерыве в подаче топлива или электроэнергии в системах с электрическими насосами замораживание воды приводит к разрыву труб и отопительных приборов, полностью выводит систему из строя.

Альтернативные теплоносители

С указанными недостатками теплоносителя можно бороться, либо очищая его от примесей и излишнего растворенного кислорода до приемлемой нормы, а лучше просто применяя дистиллированную воду, либо добавляя специализированные присадки и получая жидкости с температурой замерзания ниже возможной температуры окружающего воздуха.

Водный раствор этиленгликоля

Позволяет получить теплоноситель для систем отопления с температурой замерзания до -70°С. Остальные параметры выглядят так: повышенная вязкость и сниженная теплоемкость требуют увеличения мощности циркуляционного насоса. Больший, чем у воды, коэффициент теплового расширения потребует установки расширительного бака большего объема.

Негативное воздействие на резину уплотнителей быстро выводит их из строя, приводя к течи, как в стыках труб, так и в отопительных приборах. Пары этиленгликоля токсичны и требуют соблюдения норм безопасности. Что такое экологичность и безопасность, понятно каждому хозяину дома.

Раствор пропиленгликоля

Характеристики аналогичны этиленгликолю, но жидкость и ее пары не токсичны, что, безусловно, лучше для безопасности проживающих.

Водные растворы гликолей не могут применяться в системах отопления с оцинкованными трубами, в этом случае нужно выбрать иную рабочую жидкость.

При нагреве системы выше нормы, то есть больше 108°С, увеличивается пенообразование, при дальнейшем распаде антифриза образуются кислоты и твердый осадок. Если температура теплоносителя в системе отопления достигнет 170°С, то весь контур отопления выйдет из строя.

Солевые растворы

Обычная поваренная соль в сочетании с природным минералом бишофитом, снижает температуру замерзания раствора до -55°С. Однако все остальные свойства солевого раствора для защиты стали и резины уплотнителей необходимо нейтрализовать дополнительными реагентами, что не улучшает экологичность антифриза и не избавляет от необходимости регулярных промывок системы.

Составы на основе глицерина

Защищают от коррозии, могут использоваться с трубопроводами и отопительными приборами из любых материалов. Глицерин растворяет набивные уплотнения резьбовых соединений. Максимальная рабочая температура до 95°С. Температура замерзания около -30°С, при замерзании не расширяется, для восстановления работоспособности достаточно прогреть контур. Эти составы инертные, не токсичные.

Трансформаторное масло

Минеральное или синтетическое трансформаторное масло имеет по сравнению с водой повышенную вязкость и меньшую теплоемкость. Отлично сохраняет свойства при повышенных, даже выше критических значений, температурах. Надежно защищает от коррозии. Оказывает негативное влияние на резиновые уплотнители стандартных фитингов. Вследствие вязкости масла для поддержания скорости движения теплоносителя требуется установка более мощного насоса.

Спиртовые растворы

Имеют температуру замерзания -30°С и ниже. Требуются антикоррозийные добавки, поскольку раствор водный. Повышенная летучесть при рабочей температуре 90°С. При замерзании вода в растворе кристаллизуется, но трубопроводы и отопительные приборы не разрушатся.

Низкозамерзающие жидкости применяются только в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя и при наличии герметичного мембранного расширительного бака.

Циркуляция теплоносителя

Скорость движения теплоносителя по трубам определяет параметры циркуляционного насоса. Производительность насоса лучше выбирать, зная объем системы отопления, который проще всего определить опытным путем, заполнив систему и затем слив воду из контура.

Для систем отопления минимальная скорость движения теплоносителя по условию препятствования отложению солей составляет 0,5 м/с. При этом нормальная скорость движения теплоносителя составляет от 0,7 до 1 м/с. При большей производительности насоса за счет гидравлических шумов в контуре жильцы дома могут испытывать дискомфорт.

Следует помнить

Теплоноситель для системы отопления выбирается, в первую очередь, исходя из того, какой материал, использован в трубопроводе контура отопления.

Все рассмотренные виды теплоносителей, как отечественного производства, так и импортные, выпускаются промышленностью в удобной для применения пластиковой таре по 10, 20 или 50 кг.

Далеко не все производители отопительного оборудования допускают использование альтернативных теплоносителей в качестве рабочей жидкости. Иногда это обусловлено требованиями безопасности, как в случае с токсичным этиленгликолем, а иногда применением в конструкции котла или радиаторов отопления стандартных уплотнителей, предназначенных для воды. Использование вида теплоносителя, не указанного в документации на котел, может привести к отказу в гарантийном и сервисном обслуживании оборудования.

Виды теплоносителей на рынке

Сегодня на рынке антифризов, теплоносителей и охлаждающих жидкостей для инженерных систем можно найти огромное количество составов для регулярного использования. Каждый из составов имеет свои особенности и недостатки, но специфика применения различных видов оборудования диктует свои условия. При выборе рабочей смеси приходится учитывать большое количество параметров.

С точки зрения характеристик идеальный теплоноситель выглядит так:

• Обладает высоким коэффициентом переноса тепловой энергии;
• Имеет низкую вязкость;
• Может использоваться в широком диапазоне рабочих температур;
• Устойчив к сильному нагреванию и действию открытого огня;
• Имеет длительный срок эксплуатации;
• Обладает низкой коррозионной активностью.

При анализе рынка антифризов и теплоносителей в первую очередь стоит упомянуть деминерализованную воду. Она подходит для всех типов отопительных систем, но за счет высокой температуры кристаллизации не может использоваться при риске замерзания. Оставшиеся составы делятся на четыре обширные группы:

• Солевые растворы;
• Высокотемпературные органические масла;
• Глицерин и растворы на его основе;
• Аммиак;
• Водно-гликолевые смеси.

Солевые растворы

Самый востребованный вариант – это водный раствор хлорида магния, который добывается естественным путем в виде минералов. Такой химический состав позволяет рабочей смеси оперативно прогреваться и удерживать тепловую энергию длительный промежуток времени. Единственным минусом видится высокая химическая активность катионов магния, которые вытесняют металл из соединений и приводят к быстрой коррозии труб и соединительных элементов.

Введение специальных присадок позволяет на время снизить коррозионную активность солевых растворов, но не защищает от образования осадка. Кроме того, многие соли металлов ядовиты и представляют опасность для окружающей среды.

Высокотемпературные органические теплоносители (ВОТ)

Очень часто в качестве теплоносителя используется парафинированный и очищенный дистиллят сернистой нефти. Это органическая смесь компонентов, в основе которых лежит масло, способное быстро нагреваться до температуры в 300 градусов и выше. Такая особенность обеспечивает качественную и эффективную работу системы отопления.

Теплоносители на основе высокотемпературных масел широко используются в банях и саунах, производственных цехах, а также на объектах, располагающихся в условиях сурового северного климата. Составы на основе органических масел взрывоопасны, а также легковоспламеняемы. По этой причине их применение возможно лишь в отопительных системах закрытого типа и при тщательном соблюдении норм противопожарной безопасности.

Глицериновые растворы в качестве антифриза

Водный раствор глицерина обладает необходимыми для теплоносителя свойствами – теплоемкостью и низкой температурой кристаллизации.

На этом преимущества заканчиваются. Водный раствор глицерина имеет большую плотность, чем водно-гликолевые смеси. На практике это означает, что одинаковый объем теплоносителя, необходимый для заполнения инженерной системы, весит гораздо больше. Это создает повышенную нагрузку на оборудование.

Вязкость раствора глицерина увеличивается по мере снижения температуры, циркуляция по системе затрудняется, а затраты на энергоресурсы существенно растут. Некоторые комплектующие оборудования быстро приходят в негодность, так что экономия на стоимости теплоносителя автоматически вызывает дополнительные расходы на покупку запчастей. Так же одним из недостатков является термическая устойчивость самого глицерина, при нагревании до 90 градусов и выше наблюдается деструкция, которая сопровождается выделением токсичных для людей химических веществ, в частности, газа акроэлина.

Водно-гликолевые смеси

Водные растворы пропилен- и этиленгликоля производства компании «ТЕХНОФОРМ» с добавлением пакета органических присадок Arteco обладают повышенной универсальностью. Такие составы нашли применение в системах отопления и кондиционирования воздуха, в нефтегазовой и горнодобывающей промышленности.

Без эффективных антифризов сложно представить себе нормальное функционирование климатических систем в гостиницах и торговых центрах, спортивных комплексах и офисах. Применение пакета присадок не только снижает температуру замерзания, но и минимизирует коррозионную водно-гликолевой смеси. Предложенные производителем составы имеют рекомендуемый срок службы до 10 лет. Теплоносители поставляются наливом и в удобной таре, так что вы сможете подобрать удобный вариант по приемлемой цене.

Соль для котельных

Применение соли для котельных помогает долгое время поддерживать оборудование в хорошем рабочем состоянии. Именно благодаря ей возможно значительно сократить расходы на обслуживание котлов и труб.

Годовая потребность соли для котельной рассчитывается индивидуально и зависит от технических особенностей установки и качества воды.

Для чего нужна соль в котельной

Накипь, представляющая собой нерастворимый осадок из солей магния, кальция и железа, является одной из основных причин поломки нагревательного оборудования и быстрого износа труб. Чтобы избежать накопления накипи используют галит. Он способствует регенерации ионообменных смол в установках по умягчению воды, что обеспечивает исправную работу фильтров. В котельном оборудовании не образуется токсических веществ и коррозийно-активных кислот, благодаря чему оно служит намного дольше.

Какую соль использовать в котельной

Для поддержания оборудования в надлежащем состоянии требуется галит высшего или первого сорта. Очень важно, чтобы в нем было меньше нерастворимых примесей, так как они могут увеличить слой накипи в трубах. Поэтому при покупке реагента, обращайтесь к проверенным поставщикам, которые гарантируют соответствие продукции техническим требованиям.

В котельных используется соль двух видов:

• Галит – наиболее доступный вариант, поставляется в удобных мешках по 50 кг, МКР и навалом. Помол галита выбирается в зависимости от типа оборудования и рецепта смеси.
• Таблетированная – стоит дороже молотой, зато имеет множество преимуществ. Таблетки с чистотой NaCl 99,5% позволяют восстанавливать ионообменную смолу 6% раствором NaCl, что экономит расход реагента практически в 2,5 раза. Таблетки равномерно растворяются в воде без перемешивания. Кроме того, гораздо удобнее отсыпать нужный объем вещества.

Профилактика выгоднее ремонта

Зачем в котельной соль теперь очевидно, стоит лишь добавить, что ее эффективность также зависит от своевременного применения. Не ждите, пока оборудование потребует ремонта, осуществляйте водоподготовку заранее, чтобы не пришлось останавливать работу котельной в самое неподходящее время.

Теплоноситель для системы отопления загородного дома

Что такое теплоноситель? – это жидкость, которая циркулирует в системе отопления. Многие полагают, что в отопительных радиаторах находится именно горячая вода, но это не всегда так. Далее рассмотрим, какие жидкости могут быть использованы в качестве теплоносителей, какой вид раствора выбрать для частного дома и как правильно закачать систему.

Требования к теплоносителю

Теплоноситель – это жидкость, переносящая тепло от нагревательного котла к радиаторам для обогрева помещений. К веществу предъявляют ряд требований:

• Теплоёмкость – основной показатель, на который обращают внимание при выборе теплового проводника. Чем дольше вещество способно сохранять в себе тепло без понижения температуры, тем эффективнее отопление. Соответственно, на нагрев жидкости требуется меньшее количество энергии, что позволяет экономить деньги и ресурс котла.
• Безопасность. Большинство теплоносителей – химические соединения, поэтому к ним предъявляют особые требования. Под безопасностью понимаем и здоровье человека, и сохранность трубопроводной системы.
• Длительный период эксплуатации. Теплоёмкость некоторых составов со временем снижается, падает эффективность отопления, теплоноситель приходится менять. Чем больше срок службы, тем реже придется его менять.

Вода как теплоноситель для системы отопления

Первое, что приходит на ум при постановке вопроса о выборе теплоносителя – использование обычной воды. Она безопасна для здоровья и системы, имеет хорошую теплоемкость, может служить неограниченное количество времени. Но это только на первый взгляд. Почему не рекомендуется использовать воду для закачки в систему отопления:

• При зимних «застоях» в системе на улице практически всегда возникают ледяные пробки, которые могут привести к разрыву труб;
• В открытой системе всегда происходит испарение жидкости, приходится доливать новую воду. Если она содержит минеральные примеси, они оседают на рабочих узлах, происходит постепенное зарастание проходов, результат – выход из строя отдельных частей сети, засорение проходов. Для закрытых систем этот недостаток неактуален: в замкнутом контуре один и тот же объем воды циркулирует несколько лет, минералы лишь единожды оседают на стенках труб и узлов.

Классификация теплоносителей

Теплоносители для отопления классифицируют по химическому составу и его свойствам.

По составу различают:

• Антифризы;
• Растворы солей в воде;
• Глицериновый теплоноситель;
• Масляный;
• Спиртовой раствор.

По агрегатному состоянию они делятся на:

Основное достоинство химических теплоносителей – их устойчивость к застыванию, что исключает разрыв труб. Даже если остывание и происходит, то вещества теряют текучесть и не расширяются значительно.

Антифризы (этиленгликоль и пропиленгликоль)

Этот теплоноситель для системы отопления загородного дома подойдет в тех случаях, когда здание на долгое время придется оставлять без присмотра с выключенным обогревом даже при застывании до -70°С, хотя такая температура выдается редко, и только с отдельных регионах. При охлаждении антифриз становится вязким и перестает течь, уменьшается в объеме.

Для приготовления раствора теплоносителя антифризы разбавляют водой согласно инструкции. Но даже в разведенном состоянии раствор остается плотным, поэтому для циркуляции системе необходим насос.

• Устойчивость к низким температурам;
• Невозможность разрыва труб и узлов при застывании;
• Высокая жизнеспособность раствора;
• Внушительная теплоемкость.

К недостаткам отнесем:

• Несовместимость химического состава с резиновыми прокладками в узлах, которые быстро изнашиваются при взаимодействии с антифризом;
• Группа гликолей вредна для здоровья, поэтому применение вещества в качестве теплоносителя возможно только в закрытой системе;
• При нагревании жидкость значительно расширяется, поэтому заливать в систему можно не более 80% от общего объема.
• Этиленгликоль – высокоопасный продукт. Если он попал на одежду, она подлежит уничтожению. При заливании контура необходимо использовать защитные перчатки, одежду и респиратор.

Растворы солей

Соляной теплоноситель для системы отопления для дома оптимален с точки зрения эффективной отдачи тепла. Этот раствор быстро нагревается, легко циркулирует и отдает тепловую энергию. На его прогрев требуется сравнительно небольшое количество калорий.

Недостатком соляного раствора является его состав. Магниевая соль соляной кислоты оставляет негативный опечаток на состоянии труб из металла. Этот факт учитывают производители и добавляют в раствор антикоррозийные присадки, нивелирующие негативные воздействия на трубы и узлы. Сам по себе состав безопасен для человека и может применяться для отопления частного дома.

Теплоноситель на основе глицерина: недостатки и преимущества

Глицерин – уникальное вещество. Оно не застывает при температуре до -35°С, а при сильном похолодании просто сгущается. Устойчив глицерин и к чрезмерному нагреванию – при +105°С раствор не испаряется. Почему следует выбрать глицериновый раствор в качестве теплоносителя:

• Большой температурный диапазон нормального функционирования;
• Полная пожаробезопасность;
• Глицерин не опасен для человека и системы отопления;
• Высокая величина теплоемкости делает раствор эффективным. Расход теплоносителя минимальный при длительном использовании;
• Основное вещество не реагирует с цинком, поэтому внутренняя оцинкованная поверхность труб остается невредимой;
• Срок службы в замкнутом контуре – 7…10 лет при правильной заливке и грамотно обустроенной системе отопления.

Недостатки глицеринового теплоносителя:

• Раствор глицерина вязкий, для циркуляции жидкости необходим насос;
• При высоких температурах (выше +90°С) вещество начинает пениться, образуются пузыри воздуха, препятствующие нормальному движению нагретой жидкости;
• При тех же высоких температурах глицериновый раствор начинает расслаиваться на чистое вещество и воду. Густая часть активно заполняет узлы и узкие участки;
• В открытых системах при расслоении раствора вода испаряется, остается густой концентрат, который необходимо разбавлять, чтобы не происходил застой жидкости.

Чтобы использовать глицериновые растворы в качестве теплоносителя, необходимо, чтобы в доме была создана замкнутая система теплопровода, а нагревание жидкости не должно превышать 90°С.

Масляные растворы

Это эффективный вид теплоносителя, но в домах используется редко. Почему:

• Масляный раствор имеет нефтяное происхождение, поэтому отличается пожароопасностью;
• Агрессивный химический состав вынуждает использовать только трубы с устойчивым внутренним покрытием;
• Высокая стоимость сырья.

Где и когда можно использовать масляные теплоносители на основе нефтепродуктов:

• В промышленности, для частных домов требуется персональный подход;
• Жидкость нагревается до 300°С за короткое время;
• Растворы эффективно отдают тепло, легко циркулируют в контуре.

Спиртовые жидкости

Спирт не застывает при низких температурах, только испаряется при значительном нагревании. По этой причине его использование возможно только в закрытом контуре отопления. Достоинства спиртового раствора:

• Быстрый нагрев;
• Свободная и стабильная циркуляция;
• Низкая стоимость сырья;
• Безопасен для здоровья.

К недостаткам относят способность негативно влиять на трубы. Но производители приняли во внимание этот момент и добавляют в раствор улучшающие присадки, поэтому использование спирта в системе отопления – идеальный вариант в соотношении цена-качество.

Какой теплоноситель выбрать для системы отопления

В большинстве случаев выбор состава определяется личными предпочтениями хозяев дома. Несколько советов, которые помогут сделать правильное решение:

• Для замкнутых систем, где нет выхода на улицу, оптимально использование воды.
• Для закрытых контуров без насоса идеально подойдет спирт;
• При закрытом контуре возможно использование антифризов, но с включением циркуляционного насоса.
• Глицерин рекомендуется использовать при нагреве жидкости не более 900С, в закрытом и открытом контуре.

Как залить теплоноситель в систему

Системы бывают открытыми и закрытыми.

Открытая система

При открытом контуре проблем с заполнением системы нет:

• Жидкости заливают в расширительный бак;
• Все воздуховоды должны быть открыты.

Раствор сам растекается по пути своего следования.

Зарытая система

Есть несколько способов заполнения закрытой системы:

• 1) Находим самую высокую точку, обычно это газоотвод. Запускаем в него трубку и пускаем раствор. В самой нижней точке открываем заглушку. Когда система наполнится, из нижнего краника потечет теплоноситель. Далее берем шланг 1,5 метра, вставляем его в начало системы. Эту точку оборудуем шаровым краном и обратным клапаном. Ко второму (свободному) концу крепится переходник на насос. В шланг закачивается теплоноситель. Далее присоединяем посредством переходника шланг к системе, открываем кран и начинаем прокачку. Важно не упустить момент, когда жидкость закончится, нельзя допускать попадания воздуха в циркуляционный круг. На этом моменте шланг отсоединяется и кран закрывается. Далее все сначала еще 5-7 раз для запуска циркуляции раствора в системе.
• 2) С помощью погружного насоса. Подключаем его через шаровой кран к самой низкой точке (не слива). Открываем все газоотводы. Наливаем теплоноситель в таз или другую емкость и начинаем перекачивать раствор в систему посредством насоса. Важно не допускать введения воздуха в систему. Когда на манометре стрелка сдвинется с места, значит – система заполнена и насос можно отключать, а клапана воздуховодов закрывать. Операцию необходимо проводить до получения проектного значения давления.
• 3) По описанному выше алгоритму можно провести закачку теплоносителя ручным насосом для прессовки.