Чем антифриз хуже воды?
Котлы и системы отопления создаются из расчета использования с водой, опираясь на ее физические и химические свойства. У антифриза они другие. В этом и состоит главная проблема. Нужно очень постараться и спроектировать отопительную систему так, чтобы свести недостатки антифриза к минимуму.
- Вязкость и плотность у антифриза выше, чем у воды. Фактически это означает, что для циркуляции теплоносителя нужны более мощные насосы.
- А удельная теплоемкость — ниже.
- Есть риск протечки, если материалы уплотнений не совместимы с конкретным составом антифриза.
- Более высокий, чем у воды, коэффициент расширения при нагреве. Потребуется расширительный бак большего объема.
Недостатки антифриза
У всех химических видов теплоносителей в системе отопления обязательно есть недостатки:
- Сниженная теплоемкость. Если сравнивать воду и антифриз, то первая отдает на 15 % тепла больше. Это значит, что для антифриза нужно покупать батареи большего размера или с большим числом секций.
- Повышенная вязкость. Из-за этого нужно устанавливать мощные моторы, что относится к дополнительным расходам.
- Отопительная система, вернее все ее элементы, соединяют резиновыми уплотнителями, чтобы избежать утечки. Хоть у антифризов консистенция и гуще, но способность проникать всюду куда выше.
- Токсичность.
- Определенный расширительный бачок. Незамерзайки расширяются с повышением температуры, поэтому расширительный бачок должен быть закрыт.
Теплоноситель для системы отопления загородного дома: что это такое?
Теплоносителем в отопительной системе называют жидкость, которая переносит тепло к радиаторам от источника, то есть котла. Обычно для этой цели используется вода, а также специальные антифризы (жидкости, способные не реагировать даже на очень низкие температуры, и не замерзать).
Вид теплоносителя зависит от типа системы отопления
Для того чтобы купить теплоноситель для систем отопления, который будет идеально подходить под параметры вашего дома, нужно обратить внимание на такие критерии:
безопасность. В системе отопления, как и любой другой, периодически могут возникать неисправности и протечки. Безопасность теплоносителя будет иметь большое значение в данном случае, так как человеку, устраняющему поломку, придется контактировать с жидкостью
Да и для хозяев лишние риски ни к чему;
не менее важно, чтобы теплоноситель был безопасным для системы отопления, так как любой ее выход из строя влечет за собой существенные финансовые затраты;
эффективность – еще один критерий, который определяет теплоноситель. Некоторые жидкости справляются с переносом тепла лучше, а некоторые хуже
И на это нужно обращать внимание в процессе выбора;
длительность эксплуатационного срока может быть разной, и желательно выбирать такую жидкость, которая прослужит достаточно долго.
Использование воды в качестве теплоносителя требует монтажа качественной теплоизоляции труб и других элементов системы
Если говорить о том, какая жидкость для систем отопления подходит согласно этим критериям, то бесспорно, лучшим вариантом можно назвать воду. Ее теплоемкости вполне достаточно, и никакой угрозы для труб или человека она не представляет. Но у такого решения есть один серьезный недостаток – она легко подвергается замерзанию.
Поэтому перед тем как залить воду в систему отопления, нужно понимать, что в случае замерзания она расширится и просто разорвет трубы и радиаторы. Именно поэтому использование антифриза для отопления дома считается обязательным. Под воздействием низких температур жидкость несколько теряет текучесть, но при этом не наносит вреда оборудованию.
Так что к выбору теплоносителя нужно подойти со всей ответственностью. Использование обычной воды допускается, но только в том случае, если вы способны обеспечить постоянный контроль работы системы и следить за ее работоспособностью. Если же речь об обустройстве загородного дома, который периодически остается без присмотра, а система отопления на протяжении некоторого времени может быть отключена, то добавления антифриза можно считать обязательным. В этом случае, лучше купить теплоноситель пропиленгликоль.
Максимальная температура теплоносителя для двухтрубной системы отопления должна составлять не более 95°С
Антифриз на основе этиленгликоля и пропиленгликоля
Два самых распространенных вещества, используемых в антифризах для отопления: этиленгликоль и пропиленгликоль. Распространение получил первый – этиленгликоль, за счет своей низкой стоимости. Только он агрессивен в отношении материалов, используемых в качестве уплотнителей, и не совместим с трубами и теплообменниками с цинковым внутренним покрытием. И это только часть его особенностей.
Этиленгликоль – токсичное вещество, относится к 3-му классу опасности. Использовать его желательно в закрытых системах отопления и не рекомендуется для жилых домов. По той же причине нельзя допускать использование этиленгликоля совместно с двухконтурными котлами отопления. Есть риск попадания теплоносителя с токсичным веществом через теплообменник в контур ГВС.
Производители котлов и теплообменников часто категорически запрещают или настоятельно не рекомендуют использование антифризов, убеждая в использовании чистой воды. Поступают они так, потому что не могут предугадать, какой именно состав будет использоваться в итоге, и соответственно подобрать или разработать оборудование с учетом физико-химических свойств теплоносителя. Подбор материалов уплотнителей и теплообменников ориентируется на использование дистиллированной воды, не предполагая использование других жидкостей. Тем более агрессивных.
Однако уже достаточно давно в продаже имеется антифриз, который некоторые производители рекомендуют использовать или, по крайней мере, не препятствуют этому. Пропиленгликоль появился позже, чем этиленгликоль, и сразу же доказал свое превосходство во много, кроме стоимости. Пропиленгликоль – экологически безопасное вещество, используемое в пищевой промышленности. Неагрессивен к материалам и обладает хорошими качествами для создания незамерзающих жидкостей.
Антифризы для отопления
В системы отопления кроме воды заливают специальные незамерзающие жидкости — антифризы. Обычно это водные растворы многоатомных спиртов. Не так давно на нашем рынке появился антифриз на основе глицерина. Так что теперь типов незамерзающих жидкостей для систем отопления три.
Виды незамерзающих жидкостей и их свойства
Антифризы есть на основе двух веществ: этилен-гликоля и пропилен-гликоля. Первый более дешев, замерзает при более низких температурах, но очень токсичен. Отравиться можно не только выпив, но даже просто замочив руки или надышавшись парами. Второй незамерзающий теплоноситель для системы отопления — на основе пропилен-гликоля.Он более дорог, но безопасен. Иногда он даже используется как пищевая добавка. Его минус (кроме цены) — он теряет текучесть при более высоких температурах чем пропилен-гликоль.
Этилен-гликолевый теплоноситель очень ядовит
Несмотря на высокую токсичность чаще покупают этилен-гликолевые теплоносители. Связано это, скорее всего, с ценой — пропилен-гликоль дороже раза в два. Но этилен-гликолевые антифризы в чистом виде еще и химически активны, могут вспениваться, имеет повышенную текучесть. С пеной и активностью борются присадками, а повышенная текучесть никак не корректируется. В паре с токсичностью она — опасное сочетание. Если есть где-то малейшая возможность, этот антифриз протечет. А так как и его пары ядовиты, ни к чему хорошему это не приведет. Поэтому, если есть возможность, используйте пропилен-гликоль.
Еще один важный недостаток — этилен-гликоль очень плохо реагирует на перегрев, а перегрев наступает при довольно низкой температуре. Уже при +70°C образуется большое количество осадка, который оседает на элементах системы отопления. Отложения снижают теплоотдачу, что снова ведет к перегреву. В связи с этим в системах с котлами на твердом топливе такие антифризы не используют.
Пропилен-гликоль, наоборот, химически почти нейтрален. Он меньше всех теплоносителей реагирует с другими веществами, перегрев наступает при более высоких температурах и приводит не к таким последствиям.
Пропилен-гликолевый теплоноситель безопасен. но стоит дороже и замерзает при более высоких температурах
Особенности систем с антифризом в качестве теплоносителя
При проектировании системы отопления надо изначально принимать во внимание теплоноситель. Это связано с более низкой теплоемкостью незамерзающих жидкостей, а также другими их свойствами
Если все оборудование было рассчитано на воду, а зальют в нее антифриз, могут возникнуть следующие проблемы:
- Не хватит мощности и в доме будет холодно. Это связано с более низкой теплопроводностью антифризов. Решить эту проблему можно малой кровью — увеличить скорость движения теплоносителя, поставив более мощный циркуляционный насос. Но по-хорошему, требуется увеличение количества секций радиаторов .
- В системах закрытого типа может недостаточным оказаться объем расширительного бачка. Это связано с тем, что при нагревании незамерзайки расширяются больше, чем вода. Выход — поставить еще один бачок. Суммарный объем должен быть чуть больше требуемого (объем можно взять из таблицы).
Объем расширительного бачка для разных типов теплоносителя
Если использованы обычные резиновые прокладки, при использовании этилен-гликоля или глицерина они через некоторое непродолжительное время разрушатся и потекут. Потому перед заливкой антифриза во всех разъемных соединениях прокладки заменяют на паронитовые или тефлоновые.
Как вы поняли, лучший теплоноситель для системы отопления — вода. Она и лучше по характеристикам и в разы дешевле. Если же отоплению грозит разморозка, приходится заливать антифризы, но не автомобильные, а специальные — для отопления. В этом случае, при наличии достаточного количества средств, лучше использовать пропилен-гликоль. Этиленовые незамерзайки — крайний случай. Они пригодны в системах закрытого типа, в которых установлены специальные прокладки и автоматизированные котлы, которые не допустят перегрева.
Чтобы покупателям было проще ориентироваться, в теплоносители добавляют красители. В этиленовые — красные или розовые, в пропиленовые — зеленый, в глицериновые — голубой. Через некоторое время цвет может стать нет таким интенсивным или пропасть совсем. Это происходит из-за термического разрушения красителей, но на свойства самого антифриза не влияет.
Можно ли использовать антифриз?
схема теплоснабжения с антифризом вместо воды
Антифризы или незамерзающие жидкости известны практически каждому. Они широко используются в системах охлаждения автомобилей в зимний период. В автомобильном двигателе антифриз переносит излишнее тепло от двигателя, охлаждая его. При этом даже в самые сильные морозы он не замерзает. Именно эти свойства – способность переносить тепло даже в самые низкие температуры и обусловили использование антифризов для строительства систем отопления. Особенно актуально применение такого теплоносителя в системе, часть трубопровода которой проходит по открытой местности.
Хорошей особенностью «незамерзайки» является и то, что она меньше, чем обычная вода провоцирует образование коррозии на внутренней поверхности трубопроводных систем. Еще одним несомненным плюсом является отсутствие в незамерзающих жидкостях взвешенных растворов известняка – таким образом вы можете не беспокоиться по поводу возможного образования накипи.
Существует несколько модификаций незамерзающих жидкостей, которые можно использовать в отопительных системах .Выбор конкретной разновидности производится с учетом климатических условий и конфигурации системы отопления вашего дома.
Что такое промывочная жидкость для отопительной системы и нужно ли ее промывать?
Кроме собственно теплоносителя – при эксплуатации отопительной системы вам придется еще приобрести жидкость, предназначенную для промывки трубопроводом и радиаторов отопления.
Конечно, в крайнем случае можно провести промывку внутренней поверхности труб и обычной водопроводной водой, но лучше это сделать все-таки с помощью специальных жидкостей, в которые введены специальные химические добавки.
промывка отопления
Альтернативным вариантом промывки может являться использование воды с добавленным в нее раствором каустической соды. Такая смесь заливается в систему отопления и примерно в течении часа остается внутри ее. Раствор соды вступает в контакт с накипью на внутренней поверхности системы и растворяет ее. Кроме того, раствор соды растворит участки с коррозией.
Как выбрать жидкость для отопительной системы?
Прежде всего необходимо определить рабочие параметры системы. Здесь вам будут важны два крайних значения – максимальная температура теплоносителя при нагреве в котле и минимальная температура окружающего воздуха.
Далее вам необходимо внимательно изучить технические характеристики вашей отопительной системы
Собственно, основное внимание нужно обратить на характеристики теплообменника в котле. Некоторые производители могут не допускать использование незамерзающих жидкостей.
И, наконец, после определения допустимости использования незамерзающей жидкости и ее возможных температурных параметров – приступайте непосредственно к выбору марки жидкости, делая упор на ее наименьшую токсичность
Все-таки отопительная система будет расположена в жилом помещении, и возможные утечки жидкости не должны приводить к отравлениям.
Использование спирта в качестве теплоносителя
Как бы не кощунственно это звучало для мужского уха – но допускается использование спирта в качестве теплоносителя. Спирт не замерзает и может использоваться в широком диапазоне температур. Естественно в таком качестве используется технический спирт, который для человека является смертельным ядом. Однако многие производители котлов и теплообменников критические относятся к использованию в качестве теплоносителя таких жидкостей как бишофит или этиленгликоль.
бишофит
Минусом использования чистого спирта в качестве теплоносителя является его высокая испаряемость – примерно пять литров за год у вас будет испаряться через микроскопические поры в системе.
Плюсы и минусы антифризов
Главное преимущество гликолевых антифризов состоит в их способности сохранять отопительную систему при отрицательных температурах (до -70 °С).
Однако недостатков у таких жидкостей достаточно много, что необходимо учитывать, применяя решение об их использовании.
Теплоемкость антифризов существенно ниже, чем у воды (примерно на 15 %). Таким образом, при разбавлении антифриза в соотношении 1:3 мы теряем около 200 Вт с 1 кВт тепловой энергии. В связи с этим размеры труб, радиаторов и котла необходимо увеличивать на 20 %.
Плотность «незамерзаек» выше, чем у воды, на 5-10 %, а вязкость – на 30-50 %. Это означает повышенное гидравлическое сопротивление при движении жидкости по трубопроводу и увеличенное потребление электроэнергии.
Тепловой коэффициент расширения антифризов на 30-40 % больше, чем у воды. При нагреве гликолевый теплоноситель возрастает в объеме несущественно (на 5 %), но иногда из-за этого может понадобиться гидробак чуть большего объема.
Из-за низкого поверхностного натяжения антифризы на 50 % более текучи, чем вода – это предъявляет повышенные требования к герметизации отопительных систем. Вместо обычных резиновых прокладок применяются паронитовые.
При эксплуатации антифризы весьма чувствительны к критическим температурам: перегрев, например, вызывает разложение присадок с образованием твердых нерастворимых осадков и кислот. Это приводит к появлению нагара на нагревательных элементах котла, коррозии металлов, разрушению уплотнительных элементов. Процесс сопровождается повышенным пенообразованием, что вызывает завоздушивание системы и нарушение ее функционирования.
Антифризы могут применяться далеко не во всех типах радиаторов. Так, из-за свойства разрушать эластомеры гликолевые жидкости нельзя использовать в секционных системах с резиновыми прокладками. Антифризы вымывают цинк, поэтому недопустимо их применение в радиаторах с оцинкованными трубами.
Одним из самых существенных недостатков дешевых незамерзающих жидкостей на основе этиленгликоля является их высокая токсичность, из-за которой их запрещено заливать в системы с открытым накопительным баком (контур должен быть замкнут).
Антифризы имеют сравнительно малый срок эксплуатации – около 10 сезонов. Далее антикоррозийные присадки начинают разлагаться, образуется твердый осадок, забивающий фитинги и разрушающий трубопроводную арматуру. Через 5-10 лет этиленгликоль и пропиленгликоль нужно сливать, правильно утилизировать и менять на новый.
Еще один существенный недостаток незамерзающих теплоносителей – относительно высокая стоимость: 20-литровая канистра этиленгликоля с кристаллизацией при -30 С стоит, в среднем, 15 долларов, цена такого же объема пропиленгликоля в два раза выше.
Какой теплоноситель лучше использовать в системе отопления: особенности использования воды
Если говорить о воде, как о жидкости, используемой для переноса тепла от источника к радиаторам, то этот вариант с уверенностью можно назвать идеальным. Ее теплоемкость и текучесть чрезвычайно высоки, так что тепло может без проблем быть доставлено в радиатор в необходимом количестве.
Многих интересует вопрос, какую воду лучше всего заливать в систему отопления. В данном случае ответ прост – для закрытых отопительных систем подойдет обычная вода из-под крана. Конечно, ее состав сложно назвать идеальным, и так или иначе, она содержит соли, а также определенное количество механических примесей, способных оседать на оборудовании. Однако, этот процесс произойдет всего один раз, а учитывая то, что обычная вода способна годами исправно циркулировать по отопительной системе и не требует замены, вред будет нанесен незначительный. Проще говоря, то количество осадков, которое появится в системе, просто не сможет хоть как-то повлиять на ее работу.
При использовании отопительной системы закрытого типа необходимо контролировать уровень теплоносителя
Внимательнее нужно отнестись к выбору воды для систем закрытого типа, так как в процессе работы системы происходит частичное испарение жидкости, и воду приходится периодически доливать. В результате этого концентрация солей и примесей будет постоянно возрастать, что, соответственно, приведет к скоплению большего количества осадков на внутренней поверхности оборудования. Поэтому для систем, в которых предусмотрен расширительный бачок, нужно использовать дистиллированную или очищенную воду.
Конечно, постоянно доливать в систему дистиллированную воду – довольно дорогостоящие удовольствие, да и далеко не всегда она имеется под рукой в требуемом объеме. Поэтому в качестве альтернативы допускается использование отфильтрованной воды.
Для автономной системы отопления рекомендуется использовать только чистую воду без примесей
Что нужно сделать, перед тем как залить воду в систему отопления
Подготовить воду к использованию можно и самостоятельно. Это займет некоторое время, но зато избавит вас от необходимости тратить средства на покупку дистиллированной воды. Вот несколько простых рекомендаций:
- в первую очередь, необходимое количество воды нужно набрать в емкость подходящего объема и отстоять. Это позволит большей части железа осесть на дно;
- после того как вода отстоялась, ее нужно аккуратно перелить в другую емкость и прокипятить, не накрывая крышкой. Таким образом, устраняются соли магния и калия.
Вода, подготовленная с учетом этих простых советов, уже может считаться достаточно подготовленной к использованию. Конечно, каждый раз проводить подобные процедуры довольно утомительно, так что доливать можно уже дистиллированную или отфильтрованную воду, но как первоначальная заливка, этот вариант отлично подходит.
Воду для заполнения отопительной системы закрытого типа необходимо предварительно очистить
Есть ли альтернативы?
Длительное отключение электричества зимой само по себе — чрезвычайная ситуация. На этот случай лучше иметь резервный источник питания или альтернативные методы отопления. Рассчитав прогнозируемые траты на обеспечение бесперебойного отопления, можно сравнить их со стоимостью антифриза. Антифриз имеет определенный срок службы, а значит, его придется периодически менять — в среднем раз в три года.
Вода в системе отопления не замерзнет сразу после отключения электричества. У вас будет по крайней мере несколько часов на то, чтобы принять меры. Настоящий форс-мажор — если электричество отключат надолго в ваше отсутствие. Многое зависит от материалов дома, его утепления и утепления труб. Некоторым домам для полного размораживания может потребоваться несколько дней.
Выводы:
- Вода намного лучше подходит для систем отопления, чем антифриз. Большинство котлов проектируется и производится для работы с водой в качестве теплоносителя.
- При всех преимуществах воды нужно помнить о качестве. Ее нужно специально подготавливать или использовать дистиллированную.
- Вид теплоносителя (вода или антифриз) нужно выбирать на стадии проектирования отопительной системы дома.
- Если склоняетесь к антифризу, нужно учесть все проблемы, которые он может вызвать. Убедитесь, что агрегаты системы отопления и ее поверхности могут использоваться в контакте с выбранным химическим составом.
- В случае долгого отсутствия тепла антифриз спасет только систему отопления, но под ударом окажутся водопровод и канализация. Если у вас нет «плана Б», серьезных убытков не миновать. А если он есть — то и необходимость в использовании антифриза сомнительна.
Технический паспорт
Важно учитывать также то, что в техническом описании на такое оборудование обычно указаны лишь те детали и элементы, которым подобная жидкость не страшна. Естественно, важно еще помнить, что нередко в технической документации на отопительный котел и схожее оборудование имеется список используемых теплоносителей
Также в большей части случаев в паспорте на тепловое оборудование указывается «в виде теплоносителя можно применять воду». Но все же большая часть покупателей либо совсем не смотрят данные технической документации (про что потом сильно жалеют), либо смотрят туда лишь после покупки.
Виды теплоносителей
Перечисленные ниже варианты будут рассматриваться с учетом перечисленных выше критериев. Следует отметить сразу, что некоего «идеального рецепта» не существует. Каждое вещество (смесь ингредиентов) обладает преимуществами и недостатками.
Вода
Этот «классический»теплоноситель для системы отопления загородного дома отличается следующими положительными характеристиками:
- Он обладает наиболее высокой теплоемкостью по сравнению с иными аналогами. Один литр воды при остывании на 10°Cспособен передать 11,63 Вт энергии. Эффективность нагрева воздуха в комнате будет зависеть от параметров радиаторов. Но надо подчеркнуть, что с помощью такого теплоносителя правильно настроенная система будет работать рационально.
- К небольшому расходу энергетических ресурсов следует добавить безвредность воды для жильцов, домашних растений, животных.
Иногда упоминается также дешевизна воды. Однако необходимо понимать, что необходима предварительная подготовка жидкости для такого целевого использования. Технический дистиллят можно приобрести в магазине. Также допустимо использование домашней системы фильтрации с применением технологий обратного осмоса. Добавление специальных «умягчителей» не рекомендуется. Эти вещества сами являются загрязнителями.
Кипячение воды удалит соли жесткости, но эта методика сопряжена с большими затратами энергетических ресурсов
Вода и находящийся в ней кислород активизирует процессы коррозии. Чтобы исключить их, добавляют специальные блокирующие химические соединения, ингибиторы. Для удаления накипи и других отложений в протоках в состав включают поверхностно-активные вещества. В итоге – получается жидкость с нужными техническими характеристиками. Но даже она не способна сохранять исходный объем текучесть при понижении температуры ниже 0°C. Именно этот главный недостаток устраняют с помощью перечисленных далее методов.
Этиленгликоль
Многие производители такие теплоносители для системы отопления загородного дома выпускают с добавлением красных пигментов. Яркий цвет предупреждает будущих пользователей о том, что в составе содержится ядовитое вещество. Следует исключить попадание этиленгликоля в окружающую среду.
Антифризы этого типа при нагреве выше определенного порога активно выделяют газ, разлагаются на простейшие химические компоненты. Этот процесс необратим. Если разводите концентрированную незамерзайку для отопления своими руками, надо запомнить уровень 63-64%. С такой объемной концентрацией этиленгликоль обеспечивает текучесть жидкости при самой низкой температуре (-65°С). Дальнейшее повышение содержания активного вещества вызывает обратный процесс. При 95% жидкость замерзает на уровне -19°С.
Концентрированный этиленгликоль
Пропиленгликоль
Средства на основе данного соединения не являются токсичными. Их теплоемкость выше по сравнению с этиленгликолевой «незамерзайкой». Дополнительным преимуществом является способность пропиленгликоля ликвидировать микроскопические дефекты внутри труб. Это снижает сопротивление при движении жидкости и несколько улучшает энергетические параметры системы отопления.
Безопасность средства подчеркивают специфическими надписями на упаковке
Применение теплоносителя на основе глицерина: недостатки и преимущества
К применению составов на основе такой добавки следует относиться с осторожностью. Сам по себе глицерин безвреден. Он не вступает в химические реакции с цинком, отличается долговечностью и вполне разумной стоимостью
Он не вступает в химические реакции с цинком, отличается долговечностью и вполне разумной стоимостью.
Но эти смеси более плотные по сравнению с этилен- и пропиленгликолевыми. Их применение ускоряет износ насосного оборудования. В некоторых случаях приходится использовать более мощные силовые агрегаты. В глицериновых теплоносителях – самая низкая теплоемкость, поэтому для получения нужного результата придется перекачивать большие объемы. Примерно на уровне от +90°C до +92°C образуется активная пена и происходит химический распад. Образованные вещества выпадают в виде твердых и желеобразных осадков.
Нет государственных стандартов на такие теплоносители. С применением глицерина чаще всего выпускают подделки сомнительного качества
