Теплоноситель для системы отопления загородного дома

Расчет необходимого количества теплоносителя для загородного дома

Точный подсчет требуемого объема теплоносителя особо актуален в тех случаях, когда применяется не вода, а дорогой антифриз. Если система отопления находится на этапе разработки, то объём ее заполнения тесно связан с другими характеристиками, учитывающими особенности здания и планируемого к установке котельного оборудования. Это подразумевает проведения расчета инженерами-проектировщики.

Однако часто бывают ситуации, когда необходимо определить объем уже построенных систем. Причины такой необходимости могут быть разными. К примеру, если было решено перейти от обычной воды на незамерзающий теплоноситель, или когда залитый ранее антифриз утратил свои характеристики, и его необходимо заменить новым. Еще одна часто встречаемая ситуация – это ремонт системы отопления, когда в процессе замены труб, радиаторов, котла и прочего оборудования обязательно необходимо сливать старый теплоноситель.

1. Перед началом заполнения предварительно опорожненной системы засечь показатели водомера. После окончания процедуры посмотреть разницу: она укажет на объем воды, который уместился в контур. Если предполагается заливать антифриз, то таким способом можно определить его точный объем, заодно промыв систему. По окончании процедуры воду в таком случае сливают.
2. Схожий метод – измерить объем сливаемого теплоносителя или воды для системы отопления, используя для этого мерные емкости (ведро, бочку). Скорость замера в таком случае будет не такой высокой, однако отпадет необходимость к повторному заливанию воды, если предполагается использование антифриза. Недостатками такого подхода является условия полного заполнения системы перед сливом. Кроме того, слишком объемные сети таким образом рассчитать проблематично.
3. Теоретический подсчет, когда потребуется суммировать объемы теплообменника, котла, всех батарей или конвекторов, контуров теплого пола (при их наличии), всего подающего и обратного трубопровода, расширительной емкости, всех других элементов (гидрострелка, буферный бак, бойлер). Хотя такая процедура довольно сложная, однако в случае с очень большими отопительными системами другие варианты не подходят.

Ситуация упрощается тем, что большинство используемых отопительных приборов маркируется соответствующими обозначениями параметров, где, кроме всего прочего, указывается также их объем. Специально для таких подсчетов разработаны удобные калькуляторы, в алгоритм которых заложена большая часть вариантов и комбинаций, чаще всего встречающихся при оснащении отопительных систем. Окончательный результат выдается в литрах, а в интерфейсе программы способен разобраться даже новичок.

На чем основывается выбор жидкости для домашнего отопления

Жилье, в котором вы проживаете постоянно сами или чаще с семьей обогревается котлом автономно. Нагреватель может работать на разных видах топлива. Помимо этого схемы контуров также могут быть выполнены в различных конфигурациях. Все это влияет на то, какой теплоноситель можно заливать. Это может быть как вода, так и жидкость для отопительной системы теплый дом.

Начнем с того, что в доме живут как взрослые, так и дети. Многие держат домашних животных. Мой дом – моя крепость, он должен быть безопасным. Это касается всего, системы отопления в том числе.

Ведь есть и токсичные жидкости, которые могут навредить не только людям и животным, а даже растениям. Поэтому учитывайте это, если захотите сделать отапливаемую зимнюю теплицу. О том, как сделать отопление в теплицы своими руками мы рассказывали в одной из предыдущих статей.

Второе, на что нужно обращать внимание – это эксплуатационные характеристики теплоносителя. Разные жидкости имеют свои свойства, которые нужно учитывать, чтобы циркуляция в контуре была в пределах нормы

Это касается:

Если есть техническая возможность, то лучше заполнить контур простой водой

• скорости теплоносителя;
• теплового расширения;
• физических характеристик (поверхностное натяжение, плотность, вязкость и прочее);
• рабочей температуры;
• температуры кристаллизации;
• химической активности.

Все эти факторы важны при выборе сечения труб и их укладки, подборе оборудования и материалов, из которых оно изготавливается. Особенно требовательны котлы, так как являются самыми сложными элементами контура. Интересная аналогия, что система обогрева чем-то похожа на человеческий организм. У нее есть сердце (котел) и артерии (трубы), различные фильтры по аналогии с органами человека. Получается что теплоноситель для контура обогрева как кровь.

Котлы по-разному нагревают теплоноситель, для того чтобы грамотно выбирать жидкость для домашнего отопления нужно отталкиваться от характеристик нагревателя

Что при этом важно:

• рекомендации производителя;
• способ нагрева (газ, тт, электричество);
• количество контуров;
• мощность.

Теперь обо всем по порядку. Производители дают гарантию на свои котлы. Чтобы эта гарантия не аннулировалась, нагреватель должен эксплуатироваться в условиях, для которых он был разработан и протестирован. Сами понимаете, если прибор, например, мобильный телефон, предназначен для разговоров, а вы им гвозди будете забивать, то ни о какой гарантии речи быть не может. Есть определенные правила эксплуатации, прописанные производителем в технической документации, которые должны быть реализованы, чтобы прибор имел право на гарантийное обслуживание.

Выбор жидкости также зависит от способа нагрева теплоносителя. Для газовых и твердотопливных агрегатов подходит теплоноситель с идентичными характеристиками, а вот для электрокотлов с тэнами спектр значительно уже. Все дело в том, что жидкость непосредственно контактирует с электрическими тэнами, температура которых достигает 500 градусов. Языки пламени тоже очень горячие, но они не имеют прямого контакта с теплоносителем.

Если у котла два и более контура, один из которых предназначен для подогрева горячей воды, то в качестве теплоносителя может выступать только нетоксичная жидкость. Хоть все контуры и разделены между собой, но техника есть техника и смешивание все же случается. Помимо этого физические характеристики жидкости влияют на подбор мощности котла. Например, если у теплоносителя меньшая теплоотдача, то нагреватель должен будет работать в более активном режиме.

https://youtube.com/watch?v=IK7gAq6NKXQ

Вместо заключения или несколько слов… о водке

Конечно, о том, чтобы заливать водку в систему отопления речь не идет, но использование этилового спирта, основы пищевого продукта, для изготовления «незамерзайки» вполне подойдет, чем и пользуются многие владельцы коттеджей.

Растворителем в этом случае служит вода (обычная из крана, подготовленная или дистиллированная), а концентрация состава в зависимости от климатических условий может достигать от 33 до 55%.

Но надо учитывать, что этиловый спирт – летучее вещество, имеет склонность к испарению. Поэтому для открытых систем это не совсем подходящий вариант: процентное соотношение необходимо будет постоянно поддерживать путем заливки нового объема спирта в расширительный бак.

Использование этила позволяет применение теплоносителя на водной основе, при этом точка замерзания сдвигается к -30°C, но при этом точкой кипения будет предел в 90°C, что потребует жесткого контроля рабочего состояния котла и системы. При превышении этого показателя возможны прорывы и разгерметизация системы.

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 — 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.

Таблица с разновидностью теплоносителей

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.

Теплоноситель на основе пропиленгликоля

Пропиленгликоль определяет понятие, как экологически чистый продукт и на упаковке ярко высвечивается логотип «ЭКО», что к слову сказать, выделено небезосновательно. В теплообменном оборудовании в интервале температур от −40 °C до +108 °C., пропиленгликоль и антифризы на его основе абсолютно не токсичны.

В отличие от этиленгликоля, пропиленгликолиевый теплоноситель разрешен к использованию в двухконтурных котлах. Характеристики состава допускают смешивание небольшого количества с горячей водой, без серьезных последствий для кожного покрова или пищеварительного тракта.

Пропиленгликоль – плюсы

• Экологичность. Некоторые виды пропиленгликоля служат сырьевым материалом в производственном процессе пищевой промышленности, в частности изготавливаются различные емкости и упаковочные контейнеры.
• Теплоемкость выше в сравнении с этиленгликолем.
• Безопасность в работах связанных с заполнением теплосистемы.
• Эффект смазки. Наблюдается значительное понижение коэффициентов гидравлических сопротивлений в контуре. Благодаря чему повышается КПД отопительных систем и уменьшаются энергетические потери.

Пропиленгликоль – минусы

• Несовместимость эксплуатации с элементами имеющими цинковое покрытие.
• В силу своей экологичности и хороших эксплуатационных характеристик, стоимость теплоносителей на основе пропиленгликоля выше примерно на 40-50% этиленгликолиевых. Цена стартует от 100 рублей за литр. Производители добавляют различные присадки, улучшающие характеристики и повышающие сроки эксплуатации (до 10 лет) теплоносителя, цена таких марок может достигать 300 рублей за литр.
• Отсутствие концентрированного продукта. В основном на полках можно встретить теплоноситель в разведенных составах под определенную температуру кристаллизации.

Следующий тип теплоносителя, который мы с вами рассмотрим, основывается на растворе с глицерином. Часто к нам обращаются с вопросом какой теплоноситель глицерин или пропиленгликоль выбрать для максимально эффективной работы тепловой системы, давайте разбираться.

Незамерзающие жидкости как теплоноситель

Использование антифриза в устройствах для отопления более актуально для суровых зим, характерных для средней климатической полосы. Он обладает гораздо более низкой температурой замерзания, в сравнении с простой водой, что позволит надежно уберечь обогревательную установку от повреждения вследствие замерзания жидкости, даже если электричество или газ отключили на длительный срок. Уникальные свойства жидкости, а также дополнительные присадки, оберегают трубы от образования накипи и коррозии. В нашем климате антифриз безоговорочно является оптимальным вариантом для заправки отопительных устройств.

Что такое антифриз? Основным компонентом здесь выступает пропиленгликоль либо этиленгликоль, к которому добавлено значительное количество воды, а также целевые присадки.

Концентрация пропиленгликоля в составе антифриза определяет его морозоустойчивость, чем его больше, тем ниже должна быть температура начала процесса кристаллизации состава. Для снижения коррозийного эффекта теплоносителя применяются специальные ингибиторы — химические составы, тормозящие процесс вступления жидкости в реакцию с металлом и другими веществами. Чтобы предотвратить образование осадка, в состав включают ингибитор накипеобразования, который не позволяет образовываться пене в процессе циркуляции и снижает риск растворения и набухания уплотнителей.

Антифриз, как теплоноситель для отопления, не замерзает в пределах рабочего диапазона температур, если же отвердение все же произошло, то он не расширяется как вода и не провоцирует разрушение отопительной установки. Замерзая, он становится гелеобразным и не меняет объем, возвращение в жидкое состояние не несет никаких последствий для теплоносителя и оборудования.

Сегодня в специализированных магазинах можно найти антифризы с минимальной температурой -65 или -30 градусов. В случае необходимости концентрация состава может быть изменена добавлением в него дистиллированной воды. Химический состав жидкости рассчитан на эксплуатацию в течение 10 сезонов или 5 лет, по прошествии этого времени весь антифриз в системе необходимо сменить.

При многочисленных достоинствах антифриза не стоит забывать о его недостатках. Если сравнивать рабочую температуру незамерзайки и воды, то оказывается, что теплоемкость незамерзайки более чем на 15% ниже, следовательно, она хуже накапливает тепло и хуже отдает его. Поэтому потребитель вынужден покупать более мощное тепловое оборудование и тратить больше ресурсов для поддержания нужной температуры. Ввиду повышенной вязкости антифриза, а она выше в 5 раз в сравнении с водой, для поддержания необходимого напора потребуется применение мощного циркуляционного насоса. При этом расход электроэнергии увеличится на 10%. Помня о том, что антифриз не расширяется при замерзании, стоит учитывать, что при нагреве его тепловое расширение гораздо больше, нежели у воды, поэтому при его использовании необходим расширительный бак большего объема. Кроме этого, при перегреве антифриз может безвозвратно потерять свои свойства.

Специалисты рекомендуют определяться с типом теплоносителя еще до установки системы отопления, именно такой подход гарантирует долгий срок службы всех приборов, спонтанная переквалификация может быть чревата серьезными неприятностями и затяжным ремонтом.

Химический состав незамерзайки довольно агрессивен: она вступает в реакцию с оцинкованными поверхностями, нанося непоправимый вред техническим элементам, вместе с этим такое соседство меняет состав теплоносителя и способствует образованию осадка, который может блокировать всю систему. Резиновые прокладки также чувствительны к такой среде, поэтому их придется менять гораздо чаще, нежели при использовании водяного отопления.

Экологичность антифриза также создает множество вопросов во время использования. В процессе движения по трубам незамерзайка может вспениваться, что может провоцировать сложности при регулировке и балансировке системы. Владельцу дома, отапливаемого при помощи антифриза необходимо всегда иметь в запасе канистру с химикатом, чтобы в случае утечки быстро восполнить недостаток.

Основные виды антифриза для систем отопления и их технические характеристики

Антифриз чаще всего изготавливается на основе этиленгликоля и пропиленгликоля, которые в чистом виде представляют собой достаточно агрессивную среду. Введение специальных присадок позволяет предотвратить появление пены и защитить элементы системы отопления загородного дома. Предлагаем ознакомиться с основными видами.

Большой ассортимент позволит подобрать подходящий вариант

Теплоноситель «Пропиленгликоль» для системы отопления

Как правило, на упаковке данного антифриза можно увидеть надпись «ЭКО». Это обусловлено отсутствием в составе элементов, способных нанести вред здоровью человека. Его можно использовать для двухконтурных и одноконтурных систем. Имеет характерный зеленый цвет. Имеет высокий уровень морозостойкости. В зависимости от состава, способен оставаться в жидком состоянии при температуре до -35С либо до -65С.

Производители предлагают теплоноситель «Пропиленгликоль» для системы отопления в уже готовом виде. Его стоимость зависит от количества дополнительных присадок. Введение некоторых веществ способствует повышению долговечности элементов отопительного контура на значительный срок.

Пропиленглюколь имеет характерный зеленый цвет

Этиленгликоль для систем отопления

Самый распространенный вид благодаря доступной стоимости. Красного цвета. Реализуется в концентрированном виде либо раствора, готового к применению и имеющего нижнюю границу кристаллизации -30°С. Концентрированный состав разводят дистиллированной водой в соотношении, зависящем от месторасположения загородного дома. Готовый раствор должен оставаться в жидком состоянии при минимальной для конкретного региона температуре.

Этиленгликоль для систем отопления является не лучшим выбором. Чтобы улучшить эксплуатационные характеристики данного антифриза, в его состав вводятся специальные присадки. С их помощью удается снизить пенообразование, появляющееся при высокой температуре, и защитить металлические элементы отопительного контура от коррозии.

Этиленгликоль следует использовать с осторожностью

Триэтиленгликоль

Редко используемый вид антифриза. Используется в системах отопления с высокой рабочей температурой, достигающей +180°С, и имеющих высокий уровень температурной стабильности. Относится к составам специального назначения. В зависимости от процентного содержания основного вещества плотность раствора может составлять 1,121 – 1,124 г/куб.см.

Триэтиленгликоль – антифриз специального назначения

Важность борьбы с коррозией, опасность цинковых труб

Коррозия опасна, т.к. со временем нарушает целостность системы и вызывает протечки. Но это далеко не все ее отрицательные стороны. Образование ржавчины в трубах и радиаторах снижает их эффективность, т.к. коррозионный слой имеет теплопроводность примерно в 50 раз меньшую, чем металл.

Другие публикации TopClimat.ru по теме
	Антифриз в системах отопления
	Выбор котельной для частного дома

Иначе говоря, теплоотдача радиаторов снижается при том же режиме работы котла. Кроме этого, снижается скорость теплоносителя в системе, что тоже уменьшает ее общую эффективность. В общем, коррозия в системе приводит к тому, что часть дорогого топлива будет уходить у вас в никуда, причем, эта доля со временем будет только расти.

Но и это еще не все. Частицы ржавчины отделяются от стенок труб под действием течения теплоносителя и негативно влияют на подшипник циркуляционного насоса, который может дать течь, засоряют каналы теплообменников и отопительного котла.

Часто с ржавчиной борются с помощью оцинкованных труб, которые имеют хорошую коррозионную стойкость. Но, помните! В системах отопления нельзя использовать элементы, содержащие цинк, в частности, оцинкованные изнутри трубы. Дело в том, что при рабочих температурах (а это +70°С и выше) теплоносителя цинковое покрытие будет отслаиваться и оседать на нагревательных элементах котла, а антикоррозионные свойства самого теплоносителя значительно ослабятся.

Схема отопления частного дома

Исключением является теплоноситель на основе глицерина, но лучше не рисковать и в этом случае. Нередко производители теплоносителей на глицериновой основе реализуют смешанные составы, которые содержат глицерин и пропиленгликоль.

Теплоноситель для гелиосистем

Это обосновано тем, что в последние годы особое распространение приобрели системы солнечного отопления. Теплоносители для отопительных систем в таком случае характеризуются повышенной термоустойчивостью. Они должны справляться с самыми критичными перегревами, достигающими порой двухсот градусов по Цельсию.

Если же говорить более конкретно о теплоносителе для таких систем, то самый оптимальный вариант – все тот же пропиленгликоль. Но само по себе данное вещество не способно выдерживать критические температуры, по этой причине в него необходимо добавлять особые смеси, содержащие соль, силикон или масло. А чего вы хотели? Гелиосистемы – крайне высокотемпературные системы, температура в которых порой достигает и 300 градусов!

Выбор теплоносителя для отопления

Определиться с тем, какой теплоноситель будет использоваться в будущем, необходимо еще на стадии проектирования отопительной системы. Ведь именно от того, чем заполнены трубы – водой или антифризом – будет зависеть выбор котла отопления, особенности других элементов, производительность насоса и прочее.

Важно! Если есть вероятность того, что система разморозится (к примеру, при непредвиденной остановке отопительного котла), то лучше, конечно же, выбрать именно воду

Стоит отметить, что антифриз, если сравнивать его с водой, хуже поглощает и отдает тепло. Следовательно, если планируется его использование, то нужно позаботиться о высокой мощности радиаторов. Зато вязкость у антифриза выше, по причине чего его труднее перегонять по трубам. Что нужно сделать? Позаботиться о хороших и мощных циркуляционных насосах. Помимо этого, существует целый ряд других факторов:

Осведомитесь, возможно ли использовать антифриз в ваших конкретных батареях

Дело в том, что не все радиаторы из биметалла или алюминия могут с ним совмещаться.
Если ваших познаний недостаточно, то не побрезгуйте помощью опытных специалистов, получите у них соответствующую консультацию.
Особое внимание уделяйте выбору тогда, когда планируется использовать оцинкованные трубы. Здесь могут возникнуть некоторые химические изменения, такие как взвеси металла или труднорастворимые осадки.
Не забываем о том, что и сам котел должен выбираться в полном соответствии с применяемым теплоносителем

Дело в том, что сегодня большая часть производителей ориентирует свои изделия на определенный его тип, зачастую это антифриз. Так что в любом случае предварительно изучите технический паспорт котла, а уже потом определяйтесь с теплоносителем.
Антифриз, в отличие от той же воды, может прослужить пять лет или, иными словами, десять сезонов отопления. После этого его необходимо сменить.

Собственно, вот мы с вами и рассмотрели, какие бывают теплоносители, а также как правильно выбрать тот или иной их тип.