Теплоноситель для систем отопления — вода или антифриз, что лучше?

Требования

К теплоносителю современных отопительных систем предъявляются высокие требования

Несмотря на технический прогресс во всех областях промышленности, до сих пор нет идеального теплоносителя, который можно было бы с одинаковым успехом использовать в любой отопительной системе. Чтобы понять, о чём идёт речь, достаточно вспомнить, как ведёт себя вода при изменении внешних условий. При определённой температуре она переходит в другое агрегатное состояние (лёд или пар) и не только перестаёт выполнять свои функции, но и приводит к поломкам оборудования.

Хороший теплоноситель должен отвечать следующим требованиям:

• высокая энергоэффективность при минимуме потерь, что ускорит перенос тепловой энергии от начальной до конечной точки системы;
• низкая вязкость, благодаря чему увеличивается скорость движения рабочего тела, а соответственно и КПД оборудования;
• химическая инертность, что даст возможность использовать любые материалы, не опасаясь коррозии деталей и агрегатов;
• возможность безопасной эксплуатации (нулевая горючесть и токсичность паров жидкости).

Немаловажным фактором является и срок службы вещества, а также его стоимость, учитывая общее количество жидкости в системе.

Особенности использования антифризов и параметры отопительных систем

Таблица характеристик антифриза.

В большинстве случае владельцы индивидуального отопления все же отдают предпочтение антифризам на основе этиленгликоля из-за их относительной дешевизны, но эти вещества подходят для использования далеко не во всех вариантах систем. Такие антифризы можно использовать только в одноконтурных отопительных котлах, которые не предназначены для подогрева воды, используемой в бытовых целях. Попадание воды из контура отопления в контур водоснабжения может привести к печальным последствиям.

Кроме того, использование антифризов допускается только в закрытых системах, не имеющих открытых расширительных баков, так как такая конструкция котла препятствует образованию испарений, которые также могут быть очень вредны. Этиленгликоль имеет и другой явный недостаток – критичную точку нагрева. Превышение порога нагрева в 70 градусов приводит к распаду данного вещества и образованию кислоты и осадка. При таком развитии событий продукты распада начинают влиять на металлические элементы отопления, образуя нагар на нагревательных элементах и разъедая металлические соединения, что в конечном итоге приводит к выходу всей отопительной системы из строя.

Таблица видов антифриза-теплоносителя для домашней системы отопления.

Антифризы на основе глицерина и пропиленгликоля нетоксичны и могут быть использованы в двухконтурных котлах, но все же лучше использовать их в одноконтурных агрегатах, чтобы не допустить попадания в воду. Открытая система не является проблемой, так как в данном случае вещества не имеют вредных испарений. Эти антифризы не образуют накипи и термоустойчивы, но и цена их значительно выше.

Планировать использование антифриза нужно еще на стадии проектирования отопительной системы, так как антифризы имеют ряд особенностей. К примеру, они имеют меньшую теплоемкость, поэтому понадобится установка большого количества радиаторов. Радиаторы для системы, в которой будет циркулировать антифриз, должны быть примерно на 50% больше по размеру. Стоит отметить, что радиаторы могут быть изготовлены из любого материала, но все же предпочтительны стальные или алюминиевые варианты, так как эти радиаторы меньше подвержены коррозии при контакте с антифризом.

Некоторые специалисты рекомендуют использовать биметаллические радиаторы: они лучше и дольше держат тепло. Несмотря на то, что биметаллические радиаторы являются самым оптимальным вариантом для формирования системы отопления с антифризом в качестве теплоносителя, нужно отметить, что стоимость их достаточно высока, но, с другой стороны, прослужат такие радиаторы дольше, чем другие варианты. Помимо всего прочего, такие радиаторы не будут повреждены, если оставлять антифриз в трубах на теплое время года, поэтому раствор сливать не придется.

Если предполагается использовать антифриз на основе этиленгликоля, не стоит приобретать радиаторы с оцинкованными поверхностями, потому что это вещество вступает в реакцию с цинком, а значит, все покрытие будет очень быстро уничтожено. Радиаторы – это не единственное, что придется приспосабливать под систему, ведь антифризы обладают большей текучестью и увеличивают шанс протечек, поэтому разъемные соединения во всей системе нужно особенно тщательно герметизировать.

Кроме того, необходимо позаботиться об установке расширительного бака закрытого типа, так как дистиллированная вода, смешанная с антифризом, при нагревании увеличится в объеме на 30-50%. Помимо всего прочего нужно учесть, что даже если в качестве разбавителя была использована дистиллированная вода, вязкость у конечного раствора получится значительно выше, чем у воды, поэтому рекомендуется установка более мощного насоса, чем для воды, чтобы обеспечить достаточный уровень циркуляции.

Свойства и особенности применения антифризов в системах отопления

Для частных теплосистем в продаже можно найти два вида незамерзаек: водные растворы этиленгликоля и пропиленгликоля. Гликоли, в отличие от воды, при понижении температуры переходят в твёрдую фазу постепенно: диапазон от температуры начала кристаллизации до полного застывания составляет 10-15 °С. В этом диапазоне жидкость постепенно густеет, превращается в гелеобразную “шугу”, но при этом не увеличивается в объёме. Гликоли продаются в двух «форматах»:

1. Концентрат с температурой начала кристаллизации -65 °С. Предполагается, что покупатель сам разбавит его умягченной водой до необходимых параметров. В виде концентрата продаются только этиленгликолевые антифризы.
2. Готовые к применению растворы с температурой замерзания -30 °С.

Домовладелец может для экономии концентрата ещё разбавить его, чтобы получить температуру замерзания -20 или -15 °С. Не следует разбавлять незамерзайку более, чем на 50% – это снижает её защитные свойства.

В состав всех незамерзающих жидкостей входят добавки-присадки. Их назначение:

• защита металлических элементов системы от коррозии;
• растворение накипи и осадков;
• защита от разрушения резиновых уплотнителей;
• защита от пенообразования.

У каждой марки антифриза собственный набор присадок, универсального состава не существует. Поэтому при выборе незамерзайки следует ознакомиться с видами добавок и их назначением.

Антифриз в системе отопления дома очень восприимчив к перегреву: при превышении критической температуры (у каждой марки она своя) этиленгликоль и присадки разлагаются, образуя кислоты и твёрдые осадки. На нагревательных элементах котлов появляется нагар, разрушаются уплотнительные элементы, начинается интенсивная коррозия. При перегреве и разрушении присадок начинается пенообразование, а оно ведёт к завоздушиванию системы. По этим причинам производители отопительных котлов настоятельно рекомендуют не использовать в системе антифризы, особенно этиленгликолевые.

Также нельзя использовать оцинкованные трубы: незамерзайка разъедает цинковое покрытие, образуются белые хлопья – нерастворимый осадок.

Заполнение системы отопления антифризом происходит через расширительный бак. Каждые 4-5 лет теплоноситель следует менять.

Антифриз на основе этиленгликоля

Этиленгликолевые антифризы более распространены из-за сравнительной дешевизны. Однако этиленгликоль – очень токсичное вещество даже в разбавленном виде, поэтому незамерзающие жидкости на его основе категорически запрещено использовать в открытых отопительных системах, где яд испаряется из расширительного бачка в окружающее пространство, и в двухконтурных системах, где этиленгликоль может попасть в водоразборники для горячей воды.

Антифриз на основе пропиленгликоля

Это новое и более дорогое поколение антифризов. Они совершенно безвредны, а пищевой пропиленгликоль даже используется в кондитерских продуктах под видом пищевой добавки Е1520. Незамерзайки на пропиленгликоле менее агрессивны к металлическим и уплотнительным элементам. Благодаря своей безвредности они рекомендованы к применению в двухконтурных системах.

Можно ли заливать тосол в отопительную систему

Автомобильный антифриз тосол производится на основе этиленгликоля, однако он не предназначен для отопительных систем. Его присадки рассчитаны на условия эксплуатации автомобильных двигателей, и действуют разрушающе на элементы системы отопления.

Переходить с воды на антифриз для систем отопления дома приходится из-за угрозы длительных отключений электроэнергии, что актуально для районов, удалённых от больших городов. Альтернативой является наличие в доме резервных источников электропитания, а также применение твердотопливных котлов (работающих на дровах, угле, пеллетах). Но если переход на незамерзайку неизбежен, то проектирование и монтаж такой системы лучше доверить профессионалам, чтобы не повредить дорогостоящее оборудование.

Антифриз в системе отопления

Антифризы для систем отопления – это жидкости на основе пропиленгликоля и этиленгликоля с пониженной температурой замерзания. Выпускаются составы, рассчитанные на -35 или -65°С, что допустимо к эксплуатации даже в регионах северных широт. При замерзании антифриз не кристаллизуется, а переходит в гелеобразную форму, не вызывая разрывов в системе.

К системам отопления, использующим антифриз в качестве теплоносителя, предъявляются повышенные требования со стороны насосного оборудования, так как вязкость жидкости выше и для нормальной циркуляции требуется большая мощность. Химический состав накладывает ряд ограничений на использование труб и прокладок: необходимо подбирать данные компоненты с учетом веществ, входящих в состав антифриза

Также особое внимание нужно уделить выбору котла, так как большинство производителей рассчитывают работу оборудования при определенных параметрах теплоносителя. Если в паспорте рекомендуется использовать воду, то такой котел может быстро выйти из строя, работая на антифризе.

Антифриз для системы отопления

С точки зрения безопасности, незамерзающий теплоноситель значительно уступает воде. Утечка способна вызвать отравление людей, особенно, если в состав входит этиленгликоль. Поэтому стоит выбирать антифриз на основе пропиленгликоля, а монтаж соединений и опрессовку производить максимально тщательно.

Антифриз в отопительных системах

Если температура наружного воздуха в холодное время года не опускается ниже 1ºС, то лучшим решением будет использование воды. Этот же вариант идеален и для постоянно работающего отопления при любых температурах окружающей среды.

Если же стоит вопрос, какой теплоноситель залить в систему отопления загородного дома и дачи, на которых владельцы появляются лишь периодически, то и здесь ответ однозначен. Чтобы не сливать каждый раз жидкость из обогревающего контура, достаточно залить в отопительную систему антифриз. При этом надо учитывать особенности применения веществ с различным химическим составом.

Этиленгликоль, входящий в состав недорогого тосола, является ядовитым веществом, поэтому использование такого антифриза крайне ограничено

Поскольку этиленгликоль, который входит в состав распространённых недорогих тосолов, является ядовитым веществом, использование такого антифриза в двухконтурных тепловых агрегатах, равно как и в водонагревателях косвенного нагрева, исключено. Следует понимать, что при повреждении стенки теплообменника этиленгликоль будет попадать в водопровод, что недопустимо, так как это вещество имеет 3-й класс опасности.

Несмотря на недостатки, антифриз на основе разбавленного этиленгликоля (а именно так изготавливается тосол) используется в большинстве случаев. Низкая температура кристаллизации даёт возможность эксплуатировать отопление при температурах от -35 до -65ºС, а цена является самой низкой среди веществ этого типа.

Пропиленгликоль является самым безопасным тепловым агентом

Всех недостатков недорогого антифриза лишён пропиленгликоль, который является абсолютно безвредным для человека и в некоторых случаях даже входит в состав пищевых добавок под маркировкой E1520. Низкая температура кристаллизации и высокая экологичность могли бы поднять эту «незамерзайку» на вершину славы, если бы не одно но: высокую стоимость вещества. Этот фактор существенно снизил сферу применения антифриза в качестве теплового агента отопительных систем.

В редких случаях в контурах обогрева используются незамерзающие составы, которые представлены смесью воды и этилового спирта в соотношении от 40 до 50% последнего. Начало кристаллизации находится в пределах 30 – 35ºС, чего достаточно в большинстве случаев. Однако и этот раствор не лишён недостатков.

1. Первый из них – низкая температура кипения (до 90ºС), что вынуждает ограничивать максимальную температуру теплоносителя.
2. Второй заключается в высокой летучести спиртовой составляющей, из-за чего антифриз на основе этилового спирта можно использовать только в герметичных обогревающих контурах с расширительным баком.

В исключительных случаях в качестве теплоносителя может использоваться раствор этилового спирта

Основные требования к наполнению труб отопления

Нагретая жидкость в системе отопления здания предназначена для передачи своей температуры на секции радиаторов. Кроме обычной чистой воды, в систему часто заливают незамерзающие жидкие вещества — антифризы. Так как эта незамерзайка выпускается с разными характеристиками, то, выбирая эффективный теплоноситель для отопления жилья, пользуются несколькими критериями:

1. Нейтральная реакция жидкости на контакт с любыми веществами, безвредность и нетоксичность для человека, безопасность в эксплуатации;
2. Высокая теплоемкость, позволяющая максимально эффективно переносить тепло и и отдавать его на радиаторы;
3. Большой срок службы.

Исходя из вышеперечисленных требований, вода является наиболее подходящим теплоносителем, но она подходит не для всякого режима эксплуатации систем отопления. Так, при больших перерывах в работе отопления зимой (садовый или дачный домик) вода быстро замерзнет и может разорвать металл, пластик и металлопластик. Потому обогревательные контура и схемы, работающие в прерывистом режиме, лучше заполнять антифризом, который при температуре ниже нуля не замерзнет, а только станет более вязким. Такая жидкость надежнее и эффективнее, но в трубной разводке открытого типа его лучше не применять, так как при испарении через расширительный бачок в воздух будут попадать токсины, присутствующие во всех марках антифризов.

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:

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.

Применение охлаждающих жидкостей

С выбором антифриза особых сложностей обычно не возникает. Но при его использовании возникают некоторые особенности.

При приготовлении раствора охлаждающей жидкости и концентратов необходимо выполнять требования пропорции.

Антифриз необходимо заменять по мере необходимости или по графику технического обслуживания, если замена не требуется во время ремонта двигателя. Нельзя смешивать различные по свойствам и виду охлаждающие жидкости, так как могут возникнуть неисправности системы охлаждения.

Если неизвестна марка залитого в двигатель антифриза, то лучше его весь слить, и приобрести новый антифриз. Нежелательно смешивать разные марки антифриза, так как разные наборы присадок обладают разными свойствами, и в итоге химических реакций возникнет их разбалансировка. При смешивании разных реагентов возможно возникновение неисправностей и осадка балласта, поломка водяной помпы, перегрев двигателя, засорение охлаждающей системы, капитальный ремонт силового агрегата. Не стоит экономить на покупке антифриза, так как ремонт двигателя обойдется гораздо дороже.

Антифриз для двигателя автомобиля продается в готовом или концентрированном состоянии. Многие автолюбители привыкли приобретать концентрат, чтобы самому делать раствор в необходимой пропорции. Но нельзя забывать, что для разведения раствора необходима только дистиллированная вода, а пропорция должна определяться температурой замерзания. Каждый раз необходимо пользоваться только инструкцией изготовителя концентрата.

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.

1. Вязкость и плотность у антифриза выше, чем у воды. Фактически это означает, что для циркуляции теплоносителя нужны более мощные насосы.
2. А удельная теплоемкость — ниже.
3. Есть риск протечки, если материалы уплотнений не совместимы с конкретным составом антифриза.
4. Более высокий, чем у воды, коэффициент расширения при нагреве. Потребуется расширительный бак большего объема.

Вода или антифриз: плюсы и минусы

Антифризы, по сравнению с водой, обладают целым рядом преимуществ,
главным из которых является более низкая температура замерзания. Залив в систему
антифриз, можно решить основную проблему: перестать беспокоиться о возможной «разморозке»
батарей и посещать зимой свой загородный дом, когда захочется. Система отопления
с антифризом всегда готова к использованию. Для придания антифризам дополнительных
полезных качеств в них включают присадки. В итоге вся система отопления (при правильной
эксплуатации!) может прослужить дольше: присадки защищают от коррозии металлы, входящие
в систему отопления, растворяют и выводят образовавшиеся осадки и накипь, предотвращают
разрушение уплотняющих элементов. Кроме того, у антифризов существует и определенный
«запас прочности», предохраняющий «размораживание» системы, когда температура окружающей
среды опускается ниже номинальной для залитого в систему антифриза, но он еще не
замерзает.

К сожалению, за полезные качества теплоносителя (антифриза) приходится
платить. Причем, как в прямом, так и в переносном смысле.

К особенностям применения антифризов можно отнести следующее.

Правила применения антифризов

• Перед приобретением отопительного котла убедитесь, что производитель допускает его работу в системе отопления с данным антифризом, иначе заводская гарантия на котел не будет действовать.
• Сильно концентрированный антифриз часто разбавляют водой. Для получения антифриза с температурой замерзания -30°С к двум частям антифриза следует добавлять одну часть дистиллированной воды. Для достижения температуры замерзания -20°С антифриз смешивают пополам с водой. Нельзя забывать о том, что для разбавления антифриза не следует использовать первую попавшуюся воду — она обязательно должна быть мягкой.
• При построении отопительного контура не применять оцинкованные трубы и фитинги.
• Отопительный котел не должен нагревать теплоноситель до температур, превышающих +70°С (это предельная температура нагрева любого антифриза, выше нагревать нельзя ввиду высокого температурного расширения, свойственного теплоносителям этой группы).
• Оснастить систему более мощным циркуляционным насосом, чем который понадобился бы для водяного отопления.
• Установить более вместительный расширительных бак, объем которого превышает необходимый для водяного теплоносителя как минимум вдвое.
• В системе отопления использовать трубы заведомо большего диаметра и объемные радиаторы.
• Не устанавливать автоматические воздухоотводчики — только ручные (к примеру — краны Маевского).
• Разъемные соединения уплотнять прокладками только из химически стойкой резины, паронитовыми или тефлоновыми. Можно использовать льняную подмотку вместе с герметиком, стойким к этиленгликолю (в случае использования антифриза на его основе).
• Использовать уплотнительные прокладки только из химически стойких материалов во всех разъемных соединениях. При покупке чугунных радиаторов необходимо разобрать их на секции и заменить существующие резиновые прокладки на паронитовые или тефлоновые.
• Перед каждой полной заливкой в систему антифриза обязательно промыть ее водой (котел тоже) — производители незамерзаек рекомендуют полностью заменять их в отопительной системе каждые 2–3 года;
• не следует задавать холодному котлу сразу высокую температуру нагрева теплоносителя-антифриза, нужно поднимать температуру постепенно, давая время теплоносителю на разогрев (у незамерзаек меньшая теплоемкость, чем у воды).
• Зимой, при отключении двухконтурного котла в системе с антифризом на длительный срок, не забудьте слить воду из контура горячего водоснабжения, т.к. она может замерзнуть и повредить трубы контура.

Как выбрать оптимальный теплоноситель?

Если температура в отопительном контуре в холодный сезон не будет снижаться ниже +5°С, то оптимальный теплоноситель для такой системы — вода, из состава которой по максимуму выведены соединения солей. Если же существует вероятность падения температуры до минусовых значений, то в этом случае необходим только антифриз. Разумеется, можно сливать воду из системы, что обезопасит ее от повреждений при заморозках, однако в этом случае контур заполнит воздух, который резко ускорит коррозионные процессы в условиях высокой влажности. При выборе антифриза нужно подробно изучить его характеристики, в числе которых:

• допустимая предельно низкая температура;
• состав присадок и их назначение;
• какие взаимодействия с элементами отопительной системы (из черного и цветных металлов, чугуна, пластика, резины и т.д.) может произойти при его использовании;
• длительность срока использования в системе без замены;
• безопасность для человеческого здоровья и экологии (его ведь придется куда-то сливать).

По нашему мнению лучшим выбором будет незамерзайка на основе пропиленгликоля.

• Назад
• Вперёд