Этиленгликоль применение в отоплении

Вы просматриваете раздел Теплоноситель, расположенный в большом разделе Компоненты системы.

В качестве теплоносителей для систем отопления используются замерзающие и незамерзающие жидкости.

К первому виду относится вода, а ко второму — составы на основе спиртов (антифризы), куда добавляются специальные присадки, формирующие те или иные свойства жидкости.

Требования к теплоносителю для водяного отопления

Чтобы правильно выбрать теплоноситель, стоит учитывать основные требования, которые к нему предъявляются:

Теплоноситель не должен быть токсичным, ведь время от времени в системе могут случаться протечки, и ремонт не должен быть сопряжён с опасностью для здоровья.

Не допускается также использование в качестве жидкости для отопления пожароопасных и взрывоопасных веществ.

Высокий показатель теплоёмкости, который обеспечивает эффективный перенос тепла от котла к радиаторам.

Разброс температур от отметки замерзания до точки кипения должен быть максимально большим, чтобы минимизировать вероятность аварий.

Жидкость не должна разъедать уплотнения или приводить к коррозии в трубах и радиаторах.

Когда лучше использовать воду в открытом или закрытом типе отопления

Идеальным теплоносителем для системы отопления на дровах или угле является вода. Если используется отопительная система закрытого типа, то для неё подойдёт даже обычная водопроводная вода из крана. Она образует тончайший слой накипи на трубах, но это происходит однократно после заполнения контура теплоносителем. В закрытой системе испарения жидкости нет, и доливать её приходится крайне редко, а малое количество осадка никак не влияет на эффективность отопления.

В системы открытого типа требуется регулярно доливать воду, а значит — количество накипи увеличивается. Чтобы предотвратить этот процесс, используют дистиллированную или очищенную воду.

Дистиллят продаётся в магазинах, но стоит он недешево, поэтому на практике вместо него часто берут фильтрованную питьевую воду.

Теплоёмкость воды составляет примерно 1 кал/г*°C, то есть килограмм воды, нагретый до 90 °C и остывший в радиаторе до 70 °C отдаст в помещение 20 ккал тепловой энергии. По этому показателю вода значительно превосходит все существующие теплоносители.

У воды есть и другие преимущества:

• безвредна для здоровья людей и животных;
• безусловное лидерство по цене и доступности;
• неограниченный срок эксплуатации в системе.

У воды есть один условный недостаток: если систему отопления не запустить при наступлении морозов, вода в ней замёрзнет, что приведёт к разрушению труб и выходу котла из строя. Поэтому в тех системах, где есть вероятность простоя в зимнее время, в качестве теплоносителя используется антифриз.

Применение антифриза

В отличие от воды, незамерзающую жидкость не нужно сливать из отопительной системы в случае простоя в зимнее время, поскольку антифриз не теряет текучести при отрицательных температурах. Все антифризы представляют собой вещества на основе многоатомных спиртов, их свойства различаются в зависимости от химического состава. К прочим плюсам антифризов относятся следующие:

1. Даже если температура опускается ниже рабочего уровня антифриза, последний не затвердевает и не расширяется подобно воде, благодаря чему не повреждается система отопления.
2. В состав антифризов добавляют специальные присадки, которые уменьшают их химическую активность, подавляют пенообразование и предотвращают появление накипи внутри системы.
3. Срок службы всех «незамерзаек» до 5 лет, далее требуется их замена.

При всех достоинствах антифризов у них есть и недостатки:

1. Теплоёмкость примерно на 15% ниже, чем у воды.
2. Из-за повышенной вязкости требуется более мощный циркуляционный насос.
3. Этилен- и пропиленгликоль разрушительно действуют на цинк, поэтому нельзя применять их в оцинкованных трубах.

Важно! Для электродных котлов можно использовать не все марки антифриза. Перед покупкой «незамерзайки» внимательно прочитайте в инструкции к котлу, какие теплоносители с ним можно использовать, иначе прибор снимут с гарантии.

На основе этиленгликоля

Теплоносители на основе этиленгликоля стоят недорого, но обладают огромным недостатком — высокой токсичностью. Отравление может наступить не только при попадании внутрь организма, но и при вдыхании паров вещества или при его контакте с кожей.

Фото 1. Теплоноситель на основе этиленгликоля Аргус-Галан, 20 кг, производитель — «Галан», Россия.

Эта жидкость характеризуется повышенной текучестью, поэтому при малейшем нарушении герметичности она способна вытечь наружу, что представляет опасность для людей и животных. Поэтому антифризы данного типа используются для обогрева нежилых помещений, а для частных домов рекомендуются другие теплоносители.

Важно! Категорически запрещено заливать «незамерзайки» на основе этиленгликоля в открытые системы отопления, где токсичное вещество будет испаряться из расширительного бака.

Не используются такие жидкости и в двухконтурных системах, где есть вероятность их попадания в ёмкости для горячей воды.

Теплоноситель для системы отопления загородного дома это важнейший элемент любого жидкостного отопительного комплекса. Собственно, без него вся сложная конструкция, включающая множество сложных и дорогостоящих элементов, просто бесполезна. Самым простым и проверенным видом жидкостного теплоносителя является обыкновенная вода. Монтажными и строительными организациями в наши дни предлагается множество видов отопительных систем, основанных на разных физических принципах получения и переноса тепловой энергии. Тем не менее, именно водяные контуры остаются традиционными в загородных домах, коттеджах и дачах.

Далеко не всегда хозяева домовладений круглогодично проживают в загородных домах и отапливают дом с наступлением холодов. При необходимости отключения теплового оборудования неизменно встает вопрос об его сохранности. В случае с водой — при минусовой температуре ее в системе быть не должно. При замерзании вода расширяется, нанося непоправимый вред всем соприкасающимся с ней элементам. При сильных морозах вода способна «разорвать» стальную и чугунную трубу, или водяную рубашку котла отопления.

Чтобы избежать подобных неприятностей водяные контуры заполняются специальными техническими жидкостями, имеющими низкую температуру замерзания. Чтобы понять какой теплоноситель лучше использовать в системе отопления, нужно рассмотреть их виды и особенности.

Виды теплоносителей для системы отопления дома

В основе классификации низкотемпературных жидкостей лежит основной элемент их производства. Чаще всего на отечественном рынке предлагаются антифризы на основе:

Все технические жидкости промышленного производства могут иметь разный цвет, но это скорее маркетинговая уловка производителей. Главное — это порог кристаллизации, температура кипения и дружественность к элементам отопительных комплексов. Тарирование жидкостей зависит также от фирмы-изготовителя. Наиболее часто антифризы продаются в пластиковых, герметично закрытых емкостях по 10 или 20 литров. При этом в емкости может находится концентрированный состав с температурой замерзания до -65°С или раствор рассчитанный на работу в условиях до -30°С. Концентрация раствора доводится до нужной температуры путем добавления дистиллированной воды.

Антифризы на основе этиленгликоля

Этиленгликоль в чистом виде представляет собой прозрачную и слегка маслянистую жидкость. Получение этого двухатомного спирта в химической промышленности относительно не дорого, поэтому его широко применяют также для производства тормозных жидкостей, целлофана, различных полимерных материалов и растворителей красящих веществ.

Внимание! Этиленгликоль — токсичное вещество, которое при попадании в организм может привести к летальному исходу.

При использовании этиленгликолевых жидкостей, на системы отопления накладываются серьезные ограничения:

• применение возможно только в системах закрытого типа;
• в системе должен быть установлен расширительный бак увеличенного объема, так как коэффициент расширения этиленгликоля выше, чем у воды;
• во избежание попадания токсичного этиленгликоля в систему водоснабжения разрешается использовать в качестве источника тепла только одноконтурные котлы.

Если внимательно ознакомиться с техническими требованиями на эксплуатацию настенных газовых котлов большинства фирм-изготовителей, то использование этиленгликолевых антифризов в отопительных контурах запрещено. Нарушение этого правила ведет к отмене гарантии на устройство.

Еще одним недостатком этилнгликоля является появление большого количества осадка при перегреве. Он начинает образовываться уже при температуре +70°С и не лучшим образом сказывается на работе циркуляционных насосов, запорной аппаратуры и других элементов.

Интересной особенностью этиленгликоля является то, что при повышении его концентрации в растворе дистиллированной воды больше чем 65% его температура замерзания начинает быстро повышаться. Это делает бессмысленным использование этиленгликоля в чистом виде.

Пропиленгликольевый теплоноситель для системы отопления

Антифризы на основе пропиленгликоля значительно более безопасны и могут применяться как в открытых, так и закрытых отопительных контурах. Пропиленгликоль в чистом виде представляет собой бесцветную вязкую жидкость, обладающую высокой способностью поглощать пары воды из окружающего воздуха. Он отлично смешивается с водой и совершенно безвреден для организма.

Температура замерзания антифризов на основе пропиленгликоля зависит от его концентрации в растворе. При бытовом использовании температуру замерзания можно определить по плотности, замерив ее ареометром. При плотности 999,3 кг/м. куб раствор замерзнет при 0°С, а при плотности 1040 кг/м.куб температура замерзания составит -40°С.

При всех своих положительных качествах пропиленгликоливые теплоносители дороже этиленгликолевых аналогов в два раза. Однако пропиленгликоль химически нейтрален, а свои положительные свойства теряет при значительно более высоких температурах перегрева.

Антифризы на основе глицерина

Наряду с упомянутыми жидкостями используются также антифризы в системах отопления частных домов на основе глицерина. С точки зрения потребительских свойств это компромиссный вариант между этиленгликолевыми и пропиленгликолевыми аналогами. Число противников и сторонников применения глицериновых антифризов примерно одинаково, а споры по его эффективности продолжаются до сих пор. В качестве плюсов отмечается:

• экологическая безопасность;
• широкий диапазон рабочих температур от -30 до +100°С;
• высокий срок службы до10 лет;
• инертность в воздействии на материалы уплотнения системы;
• относительная дешевизна.

В числе минусов указывают:

• большую массу вещества, повышающую нагрузку на работу насосов и других элементов системы;
• относительно низкую теплоемкость, снижающую энергоэффективность оборудования;
• выраженное пенообразование, устраняемое большим количеством химических присадок;
• образование твердых или желеобразных веществ в случае перегрева.

Интересен тот факт, что именно глицерин, благодаря своей дешевизне, используется любителями изготовления контрафактной продукции в качестве заменителя более дорогого пропиленгликоля.

Расход теплоносителя в системе отопления

Расход теплоносителя имеет важное значение и необходим для определения количества жидкости. Количество теплоносителя можно подсчитать путем суммирования объемов элементов системы, однако можно исходить и из ее мощности. При упрощенном расчете принимается, что для передачи одного киловатта тепловой энергии требуется 15 литров жидкости. Несложно подсчитать, что для отопительного комплекса мощностью 70 кВт требуется 1050 литров теплоносителя.

Даже при простых вычислениях следует учитывать параметры теплоносителя отопительной системы. При всех своих плюсах любой антифриз по сравнению с водой отнимает около 10% мощности отопительного оборудования. Исходя из того какие виды теплоносителей в отопительных системах планируется применять, подбирается и необходимое оборудование.

Специальные жидкости для электродных котлов

Наряду с традиционными твердотопливными, газовыми и жидкостными котлами, в домах все чаще стали встречаться системы с электродными котлами. Теплоноситель для такого типа оборудования должен обладать специфическими токопроводящими свойствами. Это обусловлено принципом работы ионного (электродного) котла. Нагрев рабочей жидкости происходит за счет прохождения через нее переменного электрического тока в результате процесса ионизации.

Рабочая жидкость для ионного котла должна иметь довольно точный состав и определенные параметры по электропроводности и электрическому сопротивлению. Специфический характер ионного оборудования способствует тому, что большинство фирм-производителей наряду с ионными котлами, выпускают и теплоносители с оптимальными характеристиками.

Вода для системы отопления частного дома используется в семи случаях из десяти благодаря своей доступности и дешевизне. Известно, что чем больше солей растворено в воде, тем выше риск их отложения на элементах системы. Если температура замерзания является для воды величиной постоянной, то можно хотя бы провести операции по ее смягчению. Самый простой метод — кипячение, в результате которого некоторые карбонатные соединения разлагаются на углекислый газ и нерастворимый осадок. Можно смягчить воду и химическим путем добавив обыкновенную кальцинированную соду, известковый раствор или ортофасфат натрия. В идеале можно приобрести дистиллированную воду в строительном магазине, однако это достаточно дорого. Все же вода остается водой, а антифриз антифризом.

Напоследок предлагаем посмотреть обзорное видео, в котором анализируются различные теплоносители для систем отопления и делаются выводы, что же лучше — вода или антифриз.

Выбор того, какой теплоноситель для системы отопления купить, зависит от условий ее эксплуатации. В расчет принимается и тип котельного и насосного оборудования, теплообменников и т. д.

В наших широтах отдельной проблемой являются холодные зимы. В связи с этим приходится задумываться о выборе теплоносителей с низкой температурой замерзания. Низкозамерзающая жидкость для систем отопления называется антифризом.

Недостатки воды как теплоносителя

Когда теплоносителем является вода, процесс обогрева помещения отопительной системой менее эффективен. Происходит быстрый износ трущихся частей оборудования, ухудшение теплообмена. Последнее обстоятельство обусловлено тем, что на металлических поверхностях выпадают соли жесткости.

Даже после того, как эти поверхности очищены, промыты и пущены в эксплуатацию повторно, они снова покрываются солью и ржавчиной. Особенно это сказывается, когда водой покрыта не вся металлическая поверхность, а лишь часть ее.

Такой эффект вызван преимущественно тем, что защита против коррозионной агрессивности паров не особо высока.

Замерзание воды, ко всему прочему, становится причиной разгерметизации системы. В этом случае лучше применять тосол для систем отопления. Чтобы замерзала вода при более низкой температуре, в нее вводится, к примеру, этиленгликоль.

С коррозией борются присадки-ингибиторы.

Для снижения уровня образования коррозии и отложения солей, улучшения теплофизических свойств, в водные растворы вводят антифриз. Незамерзайка в систему отопления, тем качественнее, чем удачнее выбрано сочетание целевых добавок.

Об этиленгликоле

В качестве присадки применяться может этиленгликоль для систем отопления.

Этиленгликолем называется сиропообразная жидкость со сладковатым вкусом, не имеющая запаха и цвета.

Закипает он при температуре 197,9°C; плавится – при 12,6°C. Смешивается с водой и спиртом.

Опасен для здоровья!

Этиленгликоль является токсичным веществом. Степень вреда, который он может принести человеку, зависит от: чувствительности организма, объема вещества, состояния, в котором на момент попадания этиленгликоля внутрь, находится нервная система, наполненности желудка.

Стать причиной смерти может и не очень большое количество этиленгликоля – 50 мл. Некоторые утверждают, что отравиться можно от 50-150 мл этого вещества.

Смертность от отравления этиленгликолем очень высока!

Об этом следует знать, прежде чем теплоноситель для системы отопления купить. Как видно, жидкость в систему отопления дома должна выбираться осторожно. То, каким именно образом происходит токсичное действие этиленгликоля неизвестно до сих пор.

Известно, что кровь быстро впитывает этиленгликоль. Кстати, проникать в организм он может и сквозь поры. Несколько часов вещество циркулирует по кровеносной системе, не растворяясь. Пик концентрации наступает через 2-5 часов после попадания этиленгликоля в организм. Далее содержание вещества в крови уменьшается, и он начинает фиксироваться в тканях.

Действие этиленгликоля двухфазное. Если отравленный человек не погибает по истечении короткого промежутка времени, далее следует сильное поражение организма.

Антифризы на базе этиленгликоля

Антифризы на основе этиленгликоля ранее получили распространение в качестве незамерзающих жидкостей для автомобилей. Как жидкость в систему отопления дома они начали использоваться позже. Тосол в системе отопления дома имеет другой коэффициент расширения, нежели вода. Об этом следует помнить.

Тосол для систем отопления на базе этиленгликоля может иметь температуру замерзания не ниже 30°C, или – не ниже 65°С. Чтобы была достигнута требуемая температура замерзания, антифриз разбавляется водой.

Этиленгликоль, как основа антифриза, обеспечивает то, что жидкость для системы отопления цена – не особо большая. Большой минус вещества, как уже отмечалось, в его высокой токсичности.

Что касается жидкости, которая может служить для разбавления антифриза на базе этиленгликоля, использовать рекомендуется дистиллированную воду.

В ней нет солей магния и кальция. Если для разбавки использовать жесткую воду, есть вероятность того, что выпадет осадок.

Дистиллированная вода предпочтительнее тосолов в этом плане, так как последние, в большинстве случаев, несовместимы с антифризом на базе этиленгликоля. Присадки жидкости, вступая друг с другом в реакцию, утрачивают свои свойства.

Использована может быть и вода из крана, но с жесткостью не более 5 мг-экв/л.