Закрыть меню
Это ваш город?
Каталог товаров
Каталог товаров

Незамерзающий теплоноситель: назначение, виды, особенности эксплуатации

logo
Незамерзающий теплоноситель: назначение, виды, особенности эксплуатации
Незамерзающий теплоноситель: назначение, виды, особенности эксплуатации

Дата публикации:18.08.2021
Основная проблема использования воды как теплоносителя заключается в том, что жидкость замерзает при низкой температуре. Это обстоятельство сужает область ее применения и заставляет искать альтернативу. Применение незамерзающих теплоносителей не требует слива отопительной системы при отсутствии в доме или на даче людей длительное время, но имеет некоторые особенности эксплуатации.

Что такое теплоноситель

Перенос тепла от отопительного котла к радиаторам в помещение происходит за счет использования теплоносителя. Работа этой жидкости в системе отопления осуществляется по следующему принципу:

  • Теплоноситель находится в нагревательном контуре котла, где получает тепловую энергию.

  • Жидкость поступает по трубам в отопительные приборы.

  • В радиаторах теплоноситель контактирует со стенками и передает им тепло.

  • Отопительные приборы, контактируя с атмосферой помещения, отдают в нее приобретенную от теплоносителя тепловую энергию.

  • Теплоноситель остывает и по трубам возвращается обратно в котел, и цикл повторяется.

Что такое теплоноситель фото

Требования к теплоносителю

От характеристик теплового агента зависит эффективность и работоспособность отопительной системы, поэтому его подбирают в соответствии с условиями эксплуатации. 

Основные требования к теплоносителю:

  • Высокая теплоемкость. Характеризуется способностью быстро набирать, переносить и отдавать тепловую энергию.

  • Химическая инертность. Вещество должно быть как можно менее активным и не вступать в химическое взаимодействие с элементами отопительной системы, с которыми имеется непосредственный контакт.

  • Широкий диапазон рабочих температур. Идеальным теплоносителем можно считать такую жидкость, которая быстро не закипит и не превратится в пар, а также не загустевает и не кристаллизуется в морозы.

  • Отсутствие растворенных компонентов. Примеси в теплоносителе откладываются на стенках элементов отопительной системы, что резко снижает ее эффективность.

  • Минимальная коррозионная активность. Контакт теплоносителя с металлическими поверхностями не станет причиной их разрушения из-за развития коррозии. 

  • Химическая стабильность. Жидкость не должна распадаться или превращаться в другие соединения при нагреве, длительном использовании и других внешних факторах.

  • Стабильность рабочих характеристик. Теплоноситель должен иметь определенные технические характеристики в течение всего срока эксплуатации в определенных условиях.

  • Безопасность. Вещество, используемое в отопительной системе, не должно представлять угрозу для людей, находящихся в помещении.

Вода как теплоноситель

Вода — самый популярный и доступный теплоноситель, который обладает рядом преимуществ:

  • Вода — естественный возобновляемый теплоноситель, использование которого снижает расходы на его приобретение к минимуму.

  • Высокая теплоемкость обеспечивает эффективную передачу тепла.

  • Оптимальные показатели текучести, диапазон рабочих температур и стабильность характеристик.

  • Вода не представляет опасности для жизни и здоровья человека и животных, не взрывоопасна и не горюча.

Несмотря на множество достоинств, вода как теплоноситель имеет недостатки:

  • Эксплуатация невозможна при снижении температуры окружающей среды ниже 0°C, так как происходит разрыв труб и выход из строя оборудования.

  • Высокая коррозионная активность резко снижает срок эксплуатации металлических элементов отопительной системы, не имеющих антикоррозионной защиты.

  • Наличие примесей в воде приводит к образованию отложений внутри труб, радиаторов и других компонентов системы отопления, что снижает теплопередачу.

Вода как теплоноситель фото

Антифриз как теплоноситель

Очистка воды и введение в ее состав специальных присадок для придания нужных характеристик не позволяет сделать из воды идеальный теплоноситель и избавиться от основного недостатка — замерзания при температуре ниже нулевой отметки. Незамерзающие жидкости приходят на помощь там, где существует риск размораживания отопительной системы.

К преимуществам использования антифризов в качестве теплоносителя относят:

  • Сохранение целостности и работоспособности отопительной системы. При снижении температуры жидкость не кристаллизуется, а переходит в гелеобразное состояние.

  • Экономичность. Состав поступает в продажу в виде концентрата, а перед заливкой в систему отопления разбавляется в определенной пропорции водой, что снижает расход теплоносителя.

  • Химическая инертность. Качественный состав не вступает в химическое взаимодействие с материалом элементов отопительной системы. Однако следует остерегаться подделок, которые разрушают алюминий.

Однако антифриз, как и воду, нельзя назвать идеальным теплоносителем. Незамерзающие жидкости не лишены недостатков:

  • Высокая вязкость. Требуется использовать более мощный циркуляционный насос. Применение антифризов в системах с естественной циркуляцией невозможно.

  • Пониженная теплоемкость. Этот показатель у незамерзающих жидкостей на 15% ниже, чем у воды, поэтому требуется затратить больше энергоресурсов для эффективной работы отопления.

  • Высокая текучесть. Требуется уделять пристальное внимание уплотнительным элементам, чтобы не допустить протечки.

  • Присутствие токсичных компонентов. В составе антифриза присутствуют соединения, которые опасны для здоровья человека и окружающей среды.

Повышенный коэффициент расширения. Вынуждает устанавливать объемный расширительный бачок.

Виды антифризов

Незамерзающие теплоносители — широкая группа технических жидкостей, в составе которой находятся антифризы с разной химической основой:

  • Этиленгликоль.

  • Пропиленгликоль.

  • Глицерин.

Для котлов электродного типа разработаны специальные составы, учитывающие особенности функционирования таких теплогенераторов. Кроме этого, некоторые пользователи применяют автомобильный тосол, который справляется с основными задачами, стоящими перед теплоносителем.

Наибольшую популярность получили этиленгликоль и пропиленгликоль, поэтому рассмотрим их подробнее.

Этиленгликоль

Этиленгликоль. фото

Свойства

Незамерзающий теплоноситель на основе этиленгликоля обладает следующими свойствами:

  • Широкий температурный диапазон. Находится в пределах от -65 до +118°С. Концентрация в теплоносителе активного вещества определяет температуру замерзания. Концентрация, равная 70%, считается оптимальной — температура загустевания составляет -65°С, так как при увеличении концентрации происходит рост температуры замерзания

  • Низкий коэффициент расширения при замерзании. Это существенное преимущество перед водой, расширение которой при замерзании становится причиной повреждения элементов отопительной системы. Этиленгликолевый теплоноситель имеет коэффициент расширения, равный 0,5%, по сравнению с 9% у воды.

Низкая коррозионная активность, отсутствие накипи и отложений солей. В состав антифриза на базе этиленгликоля входят специальные присадки-ингибиторы, благодаря которым не происходит вспенивания, развития коррозионных процессов и образования накипи. Присадки снижают кислотность раствора, поэтому он практически не вступает в химическое взаимодействие с материалом труб. Состав химически инертен, поэтому контакт с пластиком и текстилем не приводит к негативным последствиям.

Особенности эксплуатации

Низкая стоимость и удачное сочетание эксплуатационных характеристик делают этиленгликоль наиболее популярным незамерзающим теплоносителем. Однако при его использовании следует контролировать следующие параметры:

  • Температура. При повышении температуры антифриза в системе выше точки кипения этиленгликоль начинает разлагаться с образованием солей. Одновременно с этим уничтожаются ингибиторы, поэтому риск развития коррозионных процессов повышается. 

  • Герметичность системы. Этиленгликоль при контакте с воздухом окисляется, причем этот процесс ускоряется при увеличении температуры. В ходе окислительных процессов образуются кислоты, которые разрушают ингибиторы, что приводит к коррозии, снижению теплоотдачи, разгерметизации подшипников циркуляционного насоса и в некоторых случаях — протечке.

Этиленгликоль — ядовитое вещество (третий класс токсичности), поэтому контакт человека с ним категорически запрещен. В организм антифриз может проникать через кожу и воздушно-капельным путем, поэтому он может использоваться только в закрытых одноконтурных системах отопления.

Пропиленгликоль

Пропиленгликоль фото

Пропиленгликоль — нетоксичное и безопасное вещество, которое широко используется в системах отопления. Рост популярности этого вида незамерзающего теплоносителя сдерживает его высокая стоимость.

Основные особенности полипропиленгликоля:

  • Широкий диапазон рабочих температур. Антифриз в чистом виде способен сохранять свои эксплуатационные характеристики  от -40 до +100°С, в виде раствора — от -60 до +185°С.

  • Защита труб. В состав антифриза на базе пропиленгликоля входят карбоксилаты, которые предохраняют материал трубопровода от разрушения.

  • Стабильность свойств, низкая коррозионная активность, отсутствие накипи. Наличие в составе добавок обеспечивает долговечность системы.

  • Низкая плотность. Этот показатель ниже, чем у этиленгликоля, поэтому энергозатраты на циркуляцию теплоносителя снижаются.
При использовании пропиленгликоля следует знать, что при при снижении температуры окружающей среды жидкость загустевает и увеличивает нагрузку на циркуляционный насос.
Незамерзающие теплоносители на основе полипропиленгликоля могут использоваться в открытых системах и двухконтурных котлах.

Этиленгликоль или пропиленгликоль: что лучше?

Однозначного ответа на этот вопрос нет, так как незамерзающий теплоноситель подбирается в зависимости от концентрации и следующих факторов:

  • Особенности отопительной системы. Применение этиленгликоля ограничивается закрытыми контурами и требует постоянного контроля над состоянием системы. Полипропиленгликоль используется без ограничений, а его протечка не приведет к отравлению людей и окружающей среды.

  • Назначение отапливаемого здания. Если повышенные требования к безопасности и экологичности отсутствуют, то допускается применение этиленгликоля. Пропиленгликоль может быть залит в отопительную систему любого объекта.

  • Климатические условия. Оба состава могут эксплуатироваться в виде водного раствора в районах, в которых преобладают низкие температуры. Однако незамерзающие теплоносители на основе полипропиленгликоля более предпочтительнее, так как отсутствует риск  выкипания воды.

Допускается ли смешивание этиленгликоля и пропиленгликоля

Этот вопрос не праздный, так как у людей, изучивших преимущества и недостатки незамерзающих теплоносителей, но далеких от химии и теплофизики, может возникнуть желание «усреднить» характеристики и создать универсальный антифриз. Смешивание этиленгликоля и пропиленгликоля не рекомендуется по следующим причинам:

  • Смесь двух антифризов имеет более низкие теплофизические свойства по сравнению с каждым из них.

  • Смесь останется токсичной и по-прежнему будет представлять опасность.

  • Присадки, содержащиеся в каждом из антифризов, могут вступить в химическое взаимодействие с образованием осадка и повышением коррозионной активности.

Антифризы лучше не смешивать, а подбирать в соответствии с условиями эксплуатации. Если самостоятельный выбор затруднителен, то специалисты компании-продавца помогут подобрать оптимальный состав.

Это ваш город? Уфа?
Да Нет