Выбираем теплоноситель для системы отопления загородного дома

Теплоноситель: определение понятия

Под данным термином подразумевается любое вещество (жидкое и газообразное), используемое для передачи и распределения тепловой энергии. Это происходит двумя способами:

  • через механизм теплопередачи, когда тепло от более нагретых частей рабочей среды передается менее нагретым за счет хаотичного движения молекул до выравнивания температуры;
  • путем перемещения теплоносителя по контуру за счет естественной конвекции или принудительной циркуляции, обеспечиваемой специальными механизмами (насосами, помпами и т. д.).

Теплоносителем может стать и твердое тело, но в этом случае не задействуется второй механизм, из-за чего эффективность теплопередачи будет низкой. Поэтому на практике применяются только жидкие и газообразные рабочие среды – в частности:

  • вода и водяной пар;
  • расплавы некоторых металлов (натрия, калия, свинца и т. д.);
  • жидкий и газообразный азот;
  • нефтяные масла;
  • растворы некоторых спиртов (глицерина, этиленгликоля, пропиленгликоля).

Видео

Какой вид лучше выбрать

Если температура в системе в холодное время года не будет падать ниже +5 °C, то наилучшим теплоносителем в этом случае является вода, максимально очищенная от солей.

Если возможны длительные отключения отопительной системы в зимнее время, то оптимальным вариантом будет антифриз.

Чтобы правильно выбрать антифриз, учитывайте такие

Чтобы правильно выбрать антифриз, учитывайте такие моменты:

  • рабочий температурный диапазон;
  • влияние теплоносителя на материалы деталей системы (на чёрные и цветные металлы, пластик, резину и проч.);
  • длительность цикла использования;
  • безопасность для здоровья.

Принимая во внимание последний фактор, для обогрева дома рекомендуется использовать пропиленовые антифризы. .

Теплоносители для котлов электродного типа

Немного обособленна еще одна разновидность теплоносителей. Это специальные жидкости, предназначенные для применения в отопительных системах с электродными (ионными) котлами.

Для эффективной работы таких контуров химический состав теплоносителя имеет огромное значение, поскольку принцип быстрого нагрева ионной системы предполагает протекание переменного электрического тока непосредственно через теплоноситель.

Это означает, что оптимальный состав должен характеризоваться не только хорошими незамерзающими свойствами и повышенными теплотехническими параметрами, но и обладать определенной концентрацией подобранных солей, чтобы обеспечить ионизацию и электропроводность с выверенным сопротивлением.

В большинстве случаев, производители электродных котлов сопровождают собственное оборудование и грамотно подобранными, идеально адаптированными составами незамерзающей жидкости.

Поэтому при использовании ионного котла, лучше не проводить эксперименты с другими веществами, и выбрать специально предназначенный для него антифриз. Только так можно быть уверенным в корректной и эффективной работе оборудования. Кроме того, использование неподходящего теплоносителя приведет к отказу изготовителя от выполнения своих гарантийных обязательств в случае необходимости.

Вода или антифриз? Что лучше для котлов и систем отопления

Автономное отопление– это системы, которые сделают Вас независимыми от сроков отопительного сезона, от необходимости подключения к централизованной системе и, что немаловажно, позволят значительно сэкономить Ваши деньги.

Отопительный котел – «сердце» всей системы. А трубопровод – «артерии», по которым циркулирует теплоноситель, отдающий тепло отопительным приборам. Поэтому, выбор этого самого теплоносителя играет немаловажную роль.

В качестве последнего для систем отопления используется вода либо специальный антифриз.

При постоянном проживании в загородном доме, и отсутствии риска размораживании системы в следствии прекращении работы котла – лучше использовать воду. Для продления срока службы котельного оборудования необходима дистиллированная вода со специальными присадками.

В случае, если в холодное время года в загородном доме, коттедже Вы не живете постоянно, и работу систему отопления никто не контролирует, тогда лучшим решением станет использование незамерзающей жидкости — антифриза.

Антифризы для систем отопления – это водные смеси пропиленгликоля или моноэтиленгликоля, в которые для улучшения свойств добавляются различные присадки. Антифриз не позволяет воде замерзать, предотвращая разрыв труб и котла (температура замерзания -65оС).

ВНИМАНИЕ!!!! В системах отопления можно использовать только специально разработанный для подобных систем антифриз. Ни в коем случае  – это не должен быть автомобильный тосол, трансформаторное масло или этиловый спирт.

Следует отметить, что антифриз на основе этиленгликоля токсичен. Поэтому его следует использовать исключительно для одноконтурных систем. Для двухконтурных, в силу безопасности и экологичности, лучше подходит пропиленгликоль. Это вещество относится к пищевым добавкам и поэтому попадание его в воду не наносит вреда здоровью.

Особенности антифриза:

— антифриз хуже накапливает и отдает тепло,

— антифриз хуже накапливает и отдает тепло, чем вода. Меньшей теплоемкостью обладают и фитинги, пропиленовые трубы и радиаторы, где используется антифриз. Эти факторы нужно учитывать и выбирать более мощные радиаторы.

— при применении антифриза во избежание разрушения системы отопления, вследствие возникновения химических реакций, недопустимо использовать цинковые трубы и приборы, содержащие цинк.

— вязкость антифриза требует использования более мощных циркуляционных насосов.

— антифриз обладает более высокой текучестью, чем вода, поэтому при проектировании и монтаже отопительной системы особенное внимание надо уделить стыкам и соединениям. Важно, чтобы герметичность всей системы была максимальной.

— теплоемкость антифриза примерно на 10-15% ниже, чем у воды (т.е. он хуже накапливает тепло и хуже отдает его), следовательно, при проектировании системы отопления с антифризом радиаторы следует выбирать более мощные.

— вязкость антифриза выше, чем у воды, т.е. его сложнее заставить двигаться по системе отопления, поэтому нужно выбирать более мощные циркуляционные насосы.

— антифриз более текуч, чем вода, поэтому при проектировании  повышенные требования предъявляются к разъемным соединениям системы отопления.

К слову, относительно дорогая цена антифриза –его главный недостаток. Но здесь на помощь приходят отечественные производители. Их жидкости более доступны, а качество не уступает западным аналогам.

Нюансы в использовании антифриза

 

Для большинства людей, антифриз представляется в виде жидкости, которую заливают в машину, чтобы та исправно работала на морозах. Но аналогичное вещество можно использовать и в частных домах. Как и в автомобилях, тут нужно выбирать определенный тип антифриза, ведь в зависимости от количества и вида присадок, могут разниться и его свойства.

 

 

 

Антифриз помогает защитить детали из металла от коррозии, растворяет и выводит осадки, которые возникают в системе, а также не допускает разрушения элементов, выполненных из других материалов – силиконовые прокладки, герметические прослойки, резиновые уплотнители. К тому же, если сравнивать время нагревания антифриза и воды, то первый теплоноситель нагревается быстрее. А это приводит к тому, что за счет долгого остывания, котел будет реже включаться. А это экономия. Объективно оценивая такие свойства жидкости, легко понять, насколько рационально ее использование в системе отопления. Именно на этом фоне, многие заменяют воду антифризом.

 

Такие плюсы должны заставлять владельцев частных домов, только и пользоваться антифризом. Но на самом деле, есть ряд своих особенностей, которые выдвигаются производителями котлов к такой жидкости. Во всех инструкциях идет предупреждение о категорическом запрете залива антифриза в настенные модели котлов. Соответственно, лица, которые нарушили такое предупреждение, будут нести ответственность за исправную работу системы самостоятельно. Главная ошибка многих покупателей – они пренебрегают рекомендациями производителя. То есть, если в инструкции по эксплуатации указанно, что в котел нужна только вода, значит, так и нужно поступать. В обратном случае, буквально через 3-6 месяцев, понадобится вызывать мастера. И это уже не говоря о том, что в готовых домах, застройщики, создают систему отопления, ориентируясь на физические свойства воды.

 

 

 

Если дом только строится или система отопления по каким-либо причинам, только выбирается для установки, то тут нужно внимательно изучать технический паспорт изделия. Обычно в таких документах присутствует перечень допустимых теплоносителей. Дело в том, что антифриз имеет теплоемкость на 15-20% ниже, чем у воды, а также его объемное расширение больше на 45-60%. К тому же стоит сказать, что вязкость такого вещества в 2-3 больше, чем у воды. Все это может негативно сказать на работе системы отопления.

 

Почему так важно знать про недостатки антифриза? Дело в том, что от этого зависит качество отопления и срок эксплуатации системы. Например, этиленгликолевые жидкости очень восприимчивы к высоким температурам, так как от такого воздействия антифриз начинает разлагаться

В этом процессе задействованы и антикоррозионные добавки, из-за чего и возникают различного рода кислоты и твердые осадки. Такие вещества, по мере циркуляции в системе, приводят к разрушению всех элементов, причем, не только металлических. А это чревато тем, что в скором времени отопление выходит из строя. Особенно это касается тех систем, где внутренние поверхности имеют цинковое покрытие. Такие осадки влияют и на нагревательный элемент, так как, оседая на нем, они мешают ему полноценно отдавать тепло.

 

 

 

Есть еще один момент, о котором стоит сказать – текучесть антифриза. Когда система выключается, по мере ее остывания, металлические элементы начинают расширяться. Это приводит к тому, что теплоноситель находит выход наружу в местах стыков деталей. Именно поэтому, специалисты рекомендуют в процессе монтажа такой системы, стараться создавать минимум сгонов. Кроме этого, нужно понимать, что если необходимость в ремонте все-таки возникнет, то до труб нужно легко добраться.

 

Фирмы-изготовители говорят о том, что антифриз можно использовать, главное контролировать, чтобы система не перегревалась. Но ведь, они заинтересованы, чтобы продать свой товар. Если судить объективно, то круглосуточно такой контроль осуществлять крайне тяжело. Поэтому, перед тем, как остановиться на такой жидкости, стоит дважды подумать, да и еще подготовить деньги, чтобы полностью переоборудовать систему под отопление незамерзайкой.

 

 

 

Теплоноситель для системы отопления

Современный теплоноситель имеет сложный набор составных химических элементов. Известные незамерзающие жидкости используемые в отопительных системах, основываются на трех фундаментальных составляющих. Соответственно каждая жидкость наделена разными свойствами и характеристиками. Основное различие технических характеристик представленных марок, определяют наполнители, на основе которых замешан теплоноситель:

— этиленгликоль; — пропиленгликоль; — глицерин.

Выпускается теплоноситель в виде концентрата или часто предлагается немного дороже, готовый к применению, без дополнительного обогащения водой. Производители предлагают качественный антифриз. Благодаря умеренной концентрации и грамотным пропорциям много-атомного спирта, хороший теплоноситель не “разъедает” резиновые прокладки насосного оборудования. Отмечается полное отсутствие негативного воздействия на полипропиленовые или металлопластиковые трубы. 

Российский рынок предлагает незамерзающие жидкостис огромным разнообразием марок от различных, как отечественных, так и зарубежных производителей. В простонародье “незамерзайка” встречается под наименованиями: «Теплый Дом», «Диксис», «Thermagent Eco», «Thermos Eco», «ТеплоДом» «Antifrogen N» и множество других. Как правило, антифризы имеют разный цвет, повторяя практически всю гамму радужной палитры: зеленый, синий, желтый, красный и даже розовый.

Виды теплоносителей

Помимо деминерализованной воды в качестве промышленных теплоносителей используется большое количество водных растворов неорганических солей и органических соединений.

Водный раствор этиленгликоля

При определенной концентрации раствор этиленгликоля сохраняет жидкую фазу даже при охлаждении до 60 градусов ниже нуля. В условиях отрицательных температур система отопления будет работать стабильно без риска повреждения целостности труб. Кроме того, водный раствор концентрацией 40% с точкой кристаллизации минус 30 градусов имеет минимальный коэффициент объемного (1,5%) и линейного (0,5%) расширения. Для сравнения: у воды этот показатель составляет 9%, да и замерзает она практически мгновенно. Этиленгликоль даже при превышении порога замерзания не кристаллизуется, а образует вязкую массу (шугу), которая безопасна для коммуникаций.

Водный раствор пропиленгликоля

Раствор пропиленгликоля схож по основным теплофизическим характеристикам, но имеет важное преимущество – экологическую безопасность. Благодаря этому используется даже в двухконтурных котлах.

Водный раствор глицерина

Глицериновые теплоносители активно применялись еще в начале прошлого века, но постепенно были вытеснены более совершенными аналогами. Глицерин обладает повышенной вязкостью, что увеличивает нагрузку на насосное оборудование. При нагревании выделяет токсичный газ акролеин. Вспенивается, что увеличивает теплопотери и повышает риск образования воздушной пробки в системе.

Растворы солей

Растворы неорганических солей металлов чаще всего используются во вторичных контурах холодильных установок.

Водные растворы одноатомных спиртов

Теплоноситель с очень ограниченной сферой применения (герметичные системы отопления с принудительной циркуляцией воздуха). Спирт испаряется, имеет минимальный диапазон рабочих температур (кипит при менее 100 градусах).

Основные характеристики теплоносителя

Основное условие, которому должен соответствовать качественный антифриз, уже понятно – это предельно низкая температура замерзания. На рынке достаточно вариантов, которые обладают температурой кристаллизации в несколько десятков градусов ниже нуля. Теперь подробнее рассмотрим, на какие характеристики жидкостей для инженерных систем следует обращать внимание при покупке:

  • Высокая текучесть. Этот параметр один из ключевых, ведь если жидкость будет излишне вязкой, это повысит нагрузку на циркулирующий насос и может вызвать преждевременный выход из строя дорогостоящих узлов и компонентов.
  • Высокий коэффициент теплопроводности. Именно эта характеристика определяет производительность отопительной или охлаждающей системы. Чем выше указанный параметр, тем меньшее количество теплоносителя необходимо использовать. Правильный выбор позволяет сэкономить средства на приобретение и обслуживание антифриза.
  • Минимальная токсичность. В работе инженерных систем бывают непредвиденные системы, поэтому выбранный состав в случае утечки не должен вызывать экологическую катастрофу или становиться угрозой для жизни персонала.
  • Длительный срок эксплуатации. Хорошие теплоносители способны прослужить 5-10 лет без потери основных технических характеристик.

Это далеко не все свойства, которым должен соответствовать выбранный состав. Специалисты обращают внимание и на класс пожаро- или взрывоопасности, и на зависимость температуры замерзания от концентрации. У каждого из представленных на рынке теплоносителей свои особенности, поэтому изучайте их свойства предельно внимательно.

ТеплоносительПреимуществаНедостатки
ВодаДоступность, низкая цена, экологическая и токсикологическая безопасностьТемпература замерзания 0°С
Водный раствор этиленгликоляХорошие теплофизические характеристики, температура замерзания до – 60°СТоксичен
Водный раствор пропиленгликоляУдовлетворительные теплофизические характеристики, токсикологически и экологически безопасен, температура замерзания до – 58°СПо теплофизическим характеристикам уступает этиленгликолю на 10-20%, стоит дороже

Заполнение системы отопления антифризом: особенности использования

Задумать о том, какой именно теплоноситель будет использован, стоит еще на этапе проектирования системы. Связано это с тем, что незамерзайки для отопления имеют низкую теплоемкость. Если изначально система предназначалась для воды, то залив в нее антифриз, можно столкнуться со следующими проблемами:

  • полученной мощности будет недостаточно и как результат – в доме будет холодно. Объясняется это той же низкой теплопроводностью. Решить эту проблему возможно, установив циркуляционный нанос большей мощности, и за счет этого увеличив скорость движения теплоносителя по системе. Ну а если действовать уже по всем правилам, то неплохо бы и увеличить количество секций в радиаторах;
  • перед тем как залить теплоноситель в закрытую систему отопления, нужно убедиться в том, что объема расширительного бачка будет достаточно. Это связано с тем, что вода и антифриз расширяются по-разному, и если для воды определенного объема может быть достаточно, то для антифриза нет. В качестве простого решения проблемы, можно просто установить дополнительную емкость;
При выборе теплоносителя для закрытой системы отоп

При выборе теплоносителя для закрытой системы отопления, важно учитывать объем расширительного бачка

  • перед тем как использовать антифриз на основе этиленгликоля или глицерина, нужно позаботиться о наличии соответствующих прокладок. Все дело в том, что химически активные вещества легко разрушат обычную резину, что приведет к появлению протечек. Поэтому перед заливкой антифриза все прокладки в обязательном порядке должны быть заменены на тефлоновые или паронитовые.

Таким образом, в очередной раз приходится убеждаться в том, что лучший теплоноситель – это вода. Стоит она в разы дешевле, а все ее характеристики соответствуют требованиям. Но в случаях, когда использовать обычную воду невозможно, антифризы всё-таки выручают.

Важно! Ни в коем случае нельзя пытаться заливать в систему отопления автомобильный антифриз. Для этой цели можно использовать исключительно специальные, отопительные жидкости.

При выборе глицеринового теплоносителя для системы

При выборе глицеринового теплоносителя для системы отопления необходимо заменить прокладки на тефлоновые или паронитовые

Что же касается выбора, то использование теплоносителя пропиленгликоль в разы предпочтительнее. А для большего удобства, в антифризы добавляют красители, которые позволяют покупателям проще различать составы. Этиленовые обычно окрашивают в красный или розовый цвет, а пропиленовые в зеленый. Если же антифриз имеет голубой цвет, значит, он изготовлен на основе глицерина. В процессе использования, краситель может поблекнуть или вовсе исчезнуть под воздействием температуры, но на качестве самого теплоносителя это никак не скажется.

Как выбрать

Теплоносителем называют жидкую или газообразную субстанцию, используемую для передачи тепловой энергии. Покупая антифриз, обращайте внимание на следующие критерии выбора: основа, точка кристаллизации, точка кипения, возможность разбавления водой и время, которое антифриз прослужит.

Основу можно прочитать на упаковке, изучая состав. Наиболее стойким к морозу компонентом считается этилен-гликоль, но он же и самый противоречивый с точки зрения пользы, ведь токсичность зашкаливает. Средним по стоимости является глицерин — вещество щадящее и безвредное, но со своим минусом. Придется заменять привычные прокладки на тефлоновые. Из дорогих основ выделяется пропилен-гликоль. Его плюсы — в устойчивости к перегреву и нейтральности в химическом плане.

Показатель точки кристаллизации может варьироваться от -15 до -65 градусов, поэтому при покупке надо ориентироваться на климат региона, смотреть, умеренный он или холодный.

Точка кипения дает понять, когда вещество начнет п

Точка кипения дает понять, когда вещество начнет пениться. Чем позже происходит закипание, тем дольше будет текучесть и передача тепла. Максимальным считается показатель 115 С.

Обратите внимание, что одни средство можно разбавлять водой, а другие необходимо использовать исключительно в чистом виде. Наиболее выгодным считается, конечно, тот, который можно разбавить водой.

Срок службы — тоже важный параметр, так как именно в течение указанного периода продукт по щадящему воздействует на металл и полностью соответствует своим характеристикам.

О плюсах и минусах гликолевых антифризов

Главное достоинство искусственных теплоносителей на основе гликолей – сохранение жидкой фазы при отрицательных температурах. Перечислим другие позитивные моменты от использования антифризов в замкнутых системах водяного отопления:

  • теплоносители не содержат солей кальция и магния, образующие накипь внутри теплообменников;
  • благодаря проникающей способности гликолей возникает эффект смазки движущихся деталей, шаровые краны и термостатические клапаны не закисают, арматура служит дольше;
  • точка кипения антифриза 103—106 °С отодвигает момент парообразования и завоздушивания в случае перегрева твердотопливного котла;
  • когда температура опускается ниже порога замерзания, гликолевые растворы превращаются в гелевую массу.

Примечание. В пункте про накипь подразумевается, что «незамерзайка» разбавлена обессоленной дистиллированной водой.

При замерзании гликолевые смеси образуют кашицу, н
При замерзании гликолевые смеси образуют кашицу, не способную разорвать трубы и теплообменники

Разъясним 2 последних пункта. Обычная вода, часто заливаемая в систему теплоснабжения загородных домов, начинает закипать при 96—98 °С, активно выделяя пар. Если циркуляционный насос стоит на подаче ТТ-котла, паровая фаза проникает в камеру с крыльчаткой, перекачивание воды останавливается, котел перегревается окончательно. Более высокая точка кипения антифриза позволит отодвинуть момент аварии.

Физико-химические характеристики теплоносителя

Удельная теплоемкость. Это физическая величина, отражающее количество теплоты, необходимое для нагрева единичной массы теплоносителя на 1 единицу. Иными словами, удельная теплоемкость отображает, сколько тепла может накопить в себе вещество. Чем выше эта характеристика, тем более эффективным является теплоноситель.

Теплопроводность. Это свойство физического тела передавать тепловую энергию от более нагретых частей к менее нагретым за счет взаимодействия частиц. Количественно данный параметр характеризуется через коэффициент теплопроводности – чем он выше, тем больше тепла передаст теплоноситель за единицу времени.

Плотность. Это отношение массы вещества к единице объема. Оно характеризует, какое количество молекул или атомов теплоносителя содержится в пространстве отопительного/охладительного контура. Это непосредственно влияет на теплопроводность – чем выше плотность вещества, тем ближе друг к другу расположены его частицы и быстрее осуществляется передача тепловой энергии.

Коэффициент теплового расширения. Эта характеристика отражает степень увеличения объема теплоносителя при изменении температуры на 1 единицу. Тепловое расширение необходимо учитывать, так как расширяющаяся рабочая среды может вызвать повреждение трубопровода отопительной системы.

Температура замерзания. Она определяет, при скольких градусах теплоноситель превращается в твердое тело. Для некоторых веществ (например, растворов гликолей) различают температуру начала кристаллизации и полного отвердевания, так как этот процесс у них происходит не сразу. От данной характеристики зависит, в каких климатических условиях может применяться теплоноситель.

Температура кристаллизации. Это показатель, демонстрирующий основное свойство теплоносителей. В процессе кристаллизации теплоноситель становится менее текучем, в нем начинаю появляться кристаллики льда. У обычной воды процесс начинается уже при нуле градусов. Растворы, содержащие гликоль, выдерживают температуру до -30 °С.

Температура кипения. Эта характеристика обозначает, при скольких градусах жидкость начинает интенсивно переходить в газообразное состояние. Температура кипения имеет большое значение, так как этот процесс ведет к образованию воздушных пробок и другим аварийным ситуациям в отопительных системах.

Вязкость и текучесть. Это взаимно противоположные характеристики, определяющие способность жидкого теплоносителя перемещаться по отопительному/охладительному контуру, взаимодействовать с движущимися частями насосного оборудования, протекать сквозь соединения и т. д. Высокая вязкость рабочей среды приводит к преждевременному износу насосов, повышенным затратам электроэнергии на ее циркуляцию по системе. Повышенная текучесть обуславливает способность теплоносителя просачиваться через малейшие отверстия.

Как правильно подобрать теплоноситель для системы

Как правильно подобрать теплоноситель для системы отопления

Как подобрать теплоноситель в систему отопления и выбрать подходящий антифриз вопрос не праздный. Конечно, лучше использовать воду, но если у вас предвидятся простои в обогреве, понадобиться антифриз. Следует учитывать, что разные составы обладают отличительными показателями по теплопроводности и теплоемкости.

Добавим к этому, тот факт, что антифриз потребует до 10 % дополнительно к мощности вашей системы, если сравнивать с простой водой. Несмотря на то, что порог кристаллизации ниже, тем не менее коэффициент температурного расширения незамерзающей жидкости немного выше, по сравнению с водой.

Учитывая совокупность параметров теплоносителя, выбирается подходящее оборудование для отопления вашего жилища. Как пример, размер расширительного бака подбирается исходя из соответствия параметрам указанным в таблице. Существует зависимость от объема теплоносителя закаченного в систему отопления.

Объем всей системы отопления в литрах Емкость расширительного бака
Теплоноситель “THERMOS” -30 не менее литров Теплоноситель “THERMOS” -30 не менее литров
До 50 9 12
50-80 12 18
80-115 18 24
115-160 24 35
160-230 35 50
230-350 50 80
350-550 80 100
Максимально важное значение при выборе незамерзающей жидкости, следует уделить типу Вашей системы отопления: открытая или закрытая. Актуальные параметры теплоносителя будут зависеть также от конструкции котла. Настенное исполнение потребует более “нежного” подхода в отличии от напольного.Некоторые из рассмотренных выше антифризов не допустимы к эксплуатации в двухконтурных модификациях и подходят только для одноконтурных вариантов. В совокупности, все это влияет как на стоимость, эффективность отопления, так и в конечном итоге и на ваше здоровое самочувствие.

Теги