Выбираем теплоноситель правильно: антифриз для системы отопления загородного дома

Антифриз для системы отопления загородного дома – свойства и разновидности

На строительном рынке предлагаются две основные марки антифризов для систем отопления частных домов: этиленгликоль и пропиленгликоль. Обычно в незамерзайках основной составляющей служит гликоль (30 – 65% в зависимости от концентрации раствора), деионизированная вода занимает 30 – 50% от общего объема и присутствует 3 – 4% присадок, состоящих из ингибиторов коррозии, растворителей накипи и осадков, веществ, препятствующих пенообразованию.

Благодаря своему составу, от начала кристаллизации до превращения незамерзающего состава в гелеобразную шугу необходим интервал в 10 – 15º С, температура внутри которого изменяется постепенно и занимает длительное время.

Производители поставляют в торговую сеть расфасованные в 10-литровые или 20-литровые канистры незамерзайки в следующих концентрациях:

• Концентрат с кристаллизацией при -65º С, который можно развести с водой для получения требуемой температуры замерзания.
• Раствор с замерзанием при -30º С, его используют как в готовом виде, так и разбавленном для получения более высоких температурных параметров от -20 до -15º С.

Потребителю важно знать, что при разведении концентрата водой нет линейной зависимости от ее процентного содержания (график на рис. 8)

Например, если развести 20 литров 65% концентрата с кристаллизацией при -65º С таким же количеством воды, то мы получим 40 литров жидкости с точкой кристаллизации около – 20º С, а не – 32,5º С, как происходит, к примеру, при разведении спирта. Поэтому для получения необходимой температуры используют таблицы нижних пределов температурной зависимости гликолей от их концентрации (рис. 9).

Этим вопрос часто задаются домовладельцы. Но сегодня в частных домах антифриз для систем отопления используется гораздо реже, чем вода. Тому есть несколько причин, в первую очередь – различные физико-химические свойства этих теплоносителей. Следовательно, система отопления на антифризе должна быть сконструирована иначе, чем теплосистема на воде.

Как выбрать антифриз для домашней системы отопления

В настоящее время отечественная промышленность и зарубежные производители выпускают антифриз разных видов. Основное различие в каждой марке — базовый компонент. Для отопления оптимальным вариантом является антифриз, основу которого составляет соляной раствор, спиртовая основа. Встречаются более дорогие марки, в которых используется пропиленгликоль или этиленгликоль

При выборе наиболее приемлемой марки важно обращать внимание на присадку, которая входит в состав жидкости. Выбирать жидкость, необходимо учитывая параметры водяного котла, в пользовательской инструкции которого обычно производитель указывает на существующие ограничения и требования к марке антифриза

Такой вид незамерзающей жидкости выпускается в виде концентрата или как готовый к применению раствор. Как правило, эти антифризы называются бытовыми.

На бытовом уровне успешно применяются антифризы на основе пропиленгликоля. По своим физическим свойствам это вещество обладает необходимыми для идеального теплоносителя характеристиками. Единственным минусом является относительная дороговизна антифриза данной марки. Приоритетным преимуществом антифриза на пропиленгликоле является экологическая безопасность основных компонентов и безвредность для человеческого организма.

Дешевле будет вариант с использованием антифриза на основе этиленгликоля. Вещество не замерзает при температуре -60С. Эти марки отвечают всем необходимым техническим требованиями, предъявляемым к теплоносителям, включая текучесть и хорошую теплоотдачу. Тем не менее Отопление загородного дома антифризом на этиленгликоле сегодня потеряло свою актуальность ввиду токсичности этиленгликоля. Невысокая стоимость и достаточно высокие технологические характеристики вещества, в сравнении с угрозой безопасности здоровью, уже не являются приоритетными. Какому антифризу отдать предпочтение, выбирать вам. В любом случае выбор связан с необходимостью сопоставления целого ряда технических параметров.

Встречаются в продаже так же антифризы на основе раствора бишофита и глицерина, которые обладают абсолютно нейтральным состоянием по отношению к внешней среде и не являются агрессивными.

Ознакомившись с преимуществами антифриза для автономной системы отопления, не стоит стремглав бросаться в магазин, делать преждевременную покупку. При всей видимости плюсов от использования антифриза есть ряд негативных моментов, которые необходимо учитывать.

Перед тем как залить антифриз в систему обогрева, необходимо помнить! Никогда не следует заливать в систему отопления чистый антифриз, который только содержит растворенный в воде пропиленгликоль. Отсутствие присадок в жидкости создаст для вас в дальнейшем дополнительные трудности.

Пренебрежение мерами безопасности и технической инструкцией приведет к тому, что система трубопроводов в местах соединений может дать течь. Резина под воздействием чистого пропиленгликоля имеет склонность к деформации. Присадки препятствуют возникновению химических процессов, результатом которых становится повреждение соединительных уплотнений. С помощью присадок вы можете также избежать быстрого образования накипи и пенообразования в системе.

Грамотное и рациональное использование антифризов в работе систем автономного отопления позволит вам навсегда забыть о разморозке батарей. С использованием присадок, в составе антифриза, вы значительно увеличите срок эксплуатации водяного котла и всех остальных компонентов отопительной системы частного дома.

Описание этиленгликолевого антифриза

Если вы хотите приобрести антифриз для системы отопления загородного дома, то можно рассмотреть этиленгликолевый состав и его разновидности. Данный материал может быть предназначен для разных условий эксплуатации. Первая разновидность замерзает в -30 °C, тогда как вторая – в -65 °C. Прежде чем заполнить систему, антифриз необходимо подготовить. Для этого его разбавляют водой.

Стоимость данного варианта не столь высока, поэтому этиленгликоль в качестве антифриза достаточно популярен среди потребителей. Однако у него есть и недостатки, один из которых выражен в высокой токсичности при попадании на кожу и вдыхании испарений. Определена даже смертельная доза для человека, которая равна 250 мм.

Данный недостаток ограничивает использование этиленгликоля в двухконтурных сетях, где теплоноситель с легкостью может попасть в контур ГВС. Поэтому использование данных веществ актуально лишь для одноконтурных систем. Для того чтобы обезопасить эксплуатацию, в антифриз добавляется пигмент красного цвета, что позволяет выявить его утечку.

Заполнение открытой отопительной системы

Для открытых систем необходимо выбирать именно пропиленгликолевое вещество, как наиболее безвредное, потому как расширительный бак открытого типа напрямую сообщается с атмосферой, а поскольку его располагают внутри здания (обычно на чердачном помещении), то в комнаты могут просачиваться пары незамерзающей жидкости, пусть и в незначительном объеме.

Заполнение открытой отопительной системы теплоносителем

Считается, что залив «незамерзайки» в открытые системы бессмыслен. Для недопущения испарения теплоносителя систему стоит преобразовать в закрытую.

Разбавленный и полностью подготовленный антифриз добавляют через вентиль подпитки посредством насоса либо через расширительный бачок. Каждый клапан Маевского, расположенный на батареях, должен находиться в открытом положении. Краны закрываются постепенно по мере наполнения объема расширительного бачка. Затем незамерзающий теплоноситель необходимо долить, доведя его содержание ориентировочно до трети бака.

После включения и первого прогревания отопителя следует спустить воздух через радиаторы. При падении уровня горячего антифриза в бачке необходимо выполнить доливку его примерно до половины объема.

Что залить в систему отопления частного дома: преимущества и недостатки антифризов

В принципе, выбор, как таковой, определяется лишь опасностью использования незамерзайки. На основе этиленгликоля жидкость опасная, поэтому ее и заливают только в закрытые отопительные сети

При этом очень важно строго соблюдать правила безопасности работы с ней. Но тут необходимо учитывать и температуру замерзания жидкости

Чем они ниже, тем выше концентрация антифриза по отношению к воде.

Концентрат незамерзающей жидкости, который надо разбавлять водой

Кроме того, сам антифриз продается или в виде концентрата, который и надо разбавлять, или в виде готовой жидкости. Если вы не хотите связываться с процессом смешивания, то приобретайте готовую жидкость

Главное – обращайте внимание на температуру замерзания. И еще один момент, который часто берут во внимание, выбирая незамерзайку – цена

Жидкости на основе этиленгликоля стоят дешевле.

Основные недостатки антифриза «Теплый дом»

Если вас заинтересовал вышеописанный антифриз для системы отопления загородного дома, минусы этой смеси тоже рекомендуется рассмотреть. Среди них следует выделить непригодность для обогрева совместно с электролизными котлами. Кроме того, в составе есть соль, которая может вызвать возникновение коррозии и накипи в оборудовании.

Состав можно использовать лишь при определенной температуре, в противном случае может произойти кристаллизация. Если же применить антифриз с более низкой температурой, то он может стать причиной нагара гликоля на ТЭНах. С такой же проблемой сталкиваются и горелки оборудования, что приводит к появлению смолистых осадков. Данный антифриз для системы отопления нельзя смешивать с теплоносителями других разновидностей, предварительно не проверив, приведет ли это к разрушению присадок и снижению антикоррозийных свойств.

Как залить тосол в систему отопления

Погружной электрический насос «малыш»

Перед тем как закачать тосол в систему отопления дома, контур нужно очистить при помощи специальных средств. Чтобы заполнить контур обогрева тосолом нужно применять специальные насосы. В любой системе есть патрубок подпитки, через который заливается теплоноситель. Если это открытая система, то, в принципе, можно заливать тосол и ведром через расширительный бак, но это уже сродни тихому помешательству. Поэтому надо взять насос. Они бывают:

Так как залить тосол в систему отопления ручным насосом, тем которым проводятся гидравлические испытания, достаточно проблематично, лучше избегать этого метода. Если вариантов нет, то ничего не поделаешь, придется поработать руками. Есть электрические помповые погружные насосы, которые опускаются в резервуар с незамерзайкой и прокачивают ее в контур. Также есть компрессоры, которые накачивают давление. Для такого компрессора еще потребуется специальный пистолет. Он совмещает жидкость с давление воздуха и направляет ее в систему.

Сравнительные характеристики воды и антифризов

Плюсы применения воды в качестве теплоносителя очевидны: доступность, большая удельная теплоёмкость и дешевизна (не бесплатность, ведь заливать в систему следует воду не из-под крана, а дистиллированную, или после соответствующей водоподготовки). Главный минус заключается в том, что вода замерзает при нуле градусов, при этом расширяется и разрывает элементы отопительной системы. Антифризы замерзают при очень низких температурах (до -70 С). Однако у них есть некоторые неприятные особенности.

1. Их удельная теплоёмкость на 10-15% ниже, чем у воды: они медленнее нагреваются и хуже отдают тепло, поэтому потребуется более мощный котёл.
2. Они более плотные (на 10-20%) и более вязкие (на 30-50%), чем вода. Следовательно, потребуется мощный насос для циркуляции теплоносителя, трубы большого диаметра и более мощные радиаторы отопления для антифриза.
3. При нагревании они расширяются на 30-40% больше, чем вода. Значит, понадобится в 2 раза больший по объёму закрытый расширительный бак.
4. Незамерзайки не имеют поверхностного натяжения и на 50% более текучи, чем вода. При мельчайших огрехах в герметизации стыков антифриз начинает протекать, особенно при остывании системы, когда диаметры элементов трубопровода уменьшаются. Следовательно, в теплосистеме должно быть минимально возможное количество стыков, и они должны быть в любое время доступны для проверки и ремонта.

Поэтому отопительная система, сконструированная под воду, не подходит для использования незамерзающих жидкостей. Если планируется использовать антифриз для отопления дома, то систему нужно проектировать заранее, и обойдётся она существенно дороже.

Вода в роли теплоносителя для системы загородных домов

Вода как теплоноситель в автономных системах загородных домов и коттеджей используется довольно широко: в среднем она применяется в 60-65% случаев.

И выбор этот оправдан в первую очередь с точки зрения ее высокой теплоемкости: 1 л воды способен отдать в среднем 22-24 Вт тепловой энергии, что недоступно большинству других видов теплоносителей.

При этом температура теплоносителя легко может достигать значений выше 70°C, что является критическим пределом для незамерзающих составов. А, кроме того, она наиболее доступна и с практической стороны – всегда под рукой имеется необходимый запас, и с ценовой стороны.

Но надо учитывать одно важное обстоятельство: вода является, прежде всего, раствором, состоящим не только из химических элементов H и O, но и большого количества других, которые могут существенно повлиять на работу системы

Все содержащиеся в воде соли и примеси могут быть губительными для труб радиаторов и особенно теплообменника котельного оборудования, так как имеют свойство выпадать в осадок, который в виде отложений образуется на стенках элементов контура.

Следствие – уменьшение просвета, понижение эффективности от теплоотдачи, в результате для того чтобы обеспечить нормальную комфортную температуру в доме необходимо увеличивать расход энергоносителя.

В тех случаях, когда загородный дом является постоянным местом жительства, выбор в пользу воды в качестве теплоносителя для системы отопления вполне оправдан

При всех ее положительных характеристиках следует также обратить внимание, что она может применяться и для открытых, и для закрытых контуров с принудительной или самотечной (гравитационной) циркуляцией жидкости

Не имеет ограничений для использования в двухконтурных системах, так как вероятность смешения теплоносителя с горячим водоснабжением не представляет никакой угрозы.

Преимущества и недостатки воды в роли теплоносителя

Если вода используется для закрытых систем, то вышеуказанный фактор имеет опосредованное влияние, так как объем жидкости остается постоянным, следовательно, и количество примесей, растворимых элементов металлов и других веществ не увеличивается.

Поэтому образовавшийся на стенках осадок принципиально не способен оказать негативное влияние на работу отопления. В открытых системах, очень популярных на расположенных за городом объектах, периодически приходится доливать воду, и в систему попадают и новые загрязнения.

Для того чтобы избежать неприятностей в качестве теплоносителя в этом случае заливается не вода из крана, а дистиллированная или, как вариант, дождевая и талая.

Кроме того, при очень низком качестве воды, которая также может стать причиной запуска коррозийных процессов, рекомендуется предварительная подготовка и, прежде всего, умягчение, то есть удаление из нее калия и магния.

От взвешенных частиц или нерастворимых веществ избавиться еще проще – достаточно пропустить воду через сетчатый фильтр. Удалить железо из воды можно простым отстаиванием.

Подготовить воду для системы можно и с помощью специальных реагентов, например, кальцинированной соды, ортофосфата натрия и других, но их применять следует осторожно и правильно, так как чрезмерно большая концентрация существенно снижает теплоотдачу, при этом может стать причиной коррозийных процессов. Используются и специальные присадки-ингибиторы, которые положительно влияют на антикоррозийную устойчивость элементов контура отопления за счет замедления окислительных процессов в воде

Используются и специальные присадки-ингибиторы, которые положительно влияют на антикоррозийную устойчивость элементов контура отопления за счет замедления окислительных процессов в воде.

Для того чтобы прочистить систему, рекомендуется использовать ПАВы (поверхностно-активные вещества), эффективно справляющиеся даже с застарелыми или огромными засорами в трубах и радиаторах.

Идеальный теплоноситель – мифы и разочарования

Начнем с того, что идеальный теплоноситель для отопления частного дома в природе не существует, как не существует ничего идеального. Один будет дорогим, другой – малоэффективным, а третий быстро разъест все прокладки, в то время как четвертый разорвет при замерзании пару участков домашнего трубопровода. А в загородных домах, которые нередко используются для временного проживания, разрывы труб становятся довольно распространенным явлением.

Хороший теплоноситель для отопления должен обладать следующими качествами:

Коррозийная безопасность – залитая в систему жидкость не должна приводить к образованию коррозии. Многие теплоносители действительно безопасны практически для всех узлов, как металлических, так и пластиковых, только они обладают уже другими недостатками

Та же вода может быть сравнительно безопасной или агрессивной, разъедая железо или не оказывая на него никакого воздействия;
Текучесть в большом диапазоне температур – очень важное свойство для систем отопления загородных домов. Хороший теплоноситель должен оставаться жидким при любых температурах

Вода здесь уже не подходит – она замерзает при 0 градусов и даже вызывает разрывы труб, так как имеет свойство расширяться при охлаждении. Этиленгликоль становится при минусовых температурах более вязким, чего нельзя сказать о пропиленгликоле;
Доступная цена – согласитесь, фактор немаловажный, но очень уж расплывчатый. Например, вода может быть бесплатной или очень дорогой. Набрав ее из колодца, мы получим самый простой теплоноситель почти бесплатно, а вот дистиллированная вода в нужных количествах ударит по карману. Но мы расскажем вам, как нормализовать воду для ее использования в качестве теплоносителя в системах отопления загородных домов;
Минимальное количество солей – чем меньше солей, тем меньше отложений на стенках труб и радиаторов. Например, дистиллированная вода славится отсутствием солевого содержимого, в то время как в обычной воде может содержаться гигантское количество невидимых невооруженным взглядом солевых соединений. В процессе нагрева в теплоносителе происходят химические реакции, в результате чего часть солей становится нерастворимой, выпадая в осадок в виде жуткого нароста;
Минимальная токсичность – очень важное свойство, так как некоторые теплоносители очень токсичны. Их не то что внутрь принимать опасно – опасны их пары и даже попадание на кожу. Типичным тому примером является недорогой этиленгликоль, ядовитый для человека. Альтернативой ему является пропиленгликоль, но он дороже;
Температурная стойкость – хороший теплоноситель для системы отопления загородного дома должен при любой температуре оставаться собой. Например, вода должна оставаться водой, а не превращаться в щелочь или какое-нибудь другое агрессивное вещество. Но если с водой уж точно ничего не случится, то органические соединения, к которым относятся глицерин, этиленгликоль и пропиленгликоль, при нагреве могут распадаться.

Самым важным параметром теплоносителя является его стоимость. Вода из-под крана, из ближайшей речки или колодца почти бесплатная или предельно дешевая, в то время как на дистиллированную придется разориться.

Идеальный теплоноситель для отопления не существует. Смотрите сами – вода при 0 градусов замерзает и расширяется, грозя разорвать систему отопления. От этого эффекта избавит этиленгликоль, но он ядовитый. Пропиленгликоль не отличается токсичностью, он безвреден, но дорог. Глицерин вроде и не очень дорогой, зато он разрушительно влияет на резиновые прокладки. Иными словами, везде есть какое-то «но». Вроде как под идеальный теплоноситель попадает вода, но из-за нее система отопления загородного дома может зарасти солевыми отложениями.

Солевой нарост в отопительной системе можно смыть, но это дорого или неэффективно, ведь иногда слой бывает настолько толстый, что бороться с ним бесполезно.

Как заполнить отопительный контур водой

Вода все еще является популярным теплоносителем, главным образом из-за своей дешевизны. При заполнении отопительных систем старой конструкции, с железными трубами среднего сечения и большими чугунными радиаторами использование воды даст существенную экономию ввиду большого общего объема системы. Вода также обладает практически идеальной вязкостью и теплоемкостью по сравнению с антифризами. Вязкость воды также заметно ниже, что снижает вероятность ее просачивания через уплотнения.

На этом достоинства воды заканчиваются. Даже подготовленная водопроводная вода содержит в себе большое количество растворенных минеральных добавок. В воде из колодца или скважины их может быть в десятки раз больше. Эти вещества в ходе эксплуатации отопительной системы при высоких температурах интенсивно оседают на стенках труб и теплообменников. При этом сужается эффективное сечение труб, понижается эффективность теплообмена, повреждаются детали насоса и расширительного бачка.

Содержащийся в воде кислород ведет к коррозии металлических деталей системы.

если принято решение заполнять отопительный контур водой, ее следует очистить от минеральных компонентов химическим путем или по крайней мере прокипятить и дать отстояться осадку.

И самая большая опасность воды как теплоносителя- при охлаждении ниже 0оС она замерзает, превращаясь в лед и увеличивая при этом свой объем. Это приводит к разрушению труб и теплообменников, повреждению насосов.

Мало знать, как долить воду в систему отопления- необходимо еще и правильно определить ее объем.

Расчет объема

Перед заполнением отопительного контура необходимо рассчитать его внутренний объем.

Для этого суммируют объемы:

• котла,
• расширительной емкости,
• трубопроводов,
• радиаторов.

ЧТобы рассчитать обьем отопительного контура суммируют объемы котла, расширительной емкости, трубопроводов, радиаторов.

Внутренние объемы котла, расширительной емкости и радиаторов указываются в их сопроводительной документации. Они также приведены на сайтах производителей.

Объем трубы в кубометрах рассчитывается по формуле

где D- диаметр трубы, м

l- длина трубы, м

К расчетному объему добавляют поправочный коэффициент, т.е. умножают на 1,15.

Объем воды можно определить не только расчетным, но опытным путем. Для этого систему заполняют водой полностью и сливают ее в мерную емкость. Опытный более точен.

Правила выполнения подпитки отопления

В ходе эксплуатации отопительного контура периодически необходимо производить, долив воды, или подпитку. В системах открытого типа это можно сделать прямо в расширительный бачок, по нему же контролируют и уровень воды в системе. Если жидкость не достигла рабочей температуры, не следует заполнять бачок полностью. Нагревшись, вода расширится и польется через край.

В современных двухконтурных бойлерах имеется специальный клапан подпитки. Заполнение системы проводится следующим образом:

• присоединить водопроводный шланг к клапану подпитки,
• открыть вентиль в нижней точке контура рядом с котлом,
• открыть воздушный клапан в верхней точке трубопровода,
• при появлении воды из воздушного клапана закрыть вентиль подпитки и воздушный клапан.
• Если при запуске отопления в насосе слышно бульканье и звук струящейся воды, следует повторить стравливание воздуха через воздушный клапан.
• При заполнении системы рекомендуется открывать вентиль не более чем на ¼ сечения.

Если в систему была добавлена холодная вода с температурой 3-8 градусов, перед включением котла на полную мощность необходимо дать жидкости в контуре равномерно перемещаться, чтобы избежать гидравлических температурных ударов.

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.