Главная > Системы отопления > Какой теплоноситель выбрать для периодического отопления частного дома

Какой теплоноситель выбрать для периодического отопления частного дома

Незамерзающие жидкости, применяемые в отопительных системах

Отопительные сети загородных домов далеко не всегда заполняются чистой водой. В особых условиях эксплуатации практикуется закачка незамерзающих жидкостей – антифризов, плюс добавление присадок с определенным набором свойств (ингибиторов и солей). Предлагаем рассмотреть 2 вопроса – какой теплоноситель лучше выбрать для системы отопления и как правильно пользоваться различными химическими составами.

Виды и свойства теплонесущих жидкостей

Рабочее тело любой водяной системы — теплоноситель — это жидкость, отбирающая определенное количество энергии котла и переносящая ее по трубам к отопительным приборам – батареям либо контурам теплых полов. Вывод: эффективность работы отопления зависит от физических свойств жидкого посредника – теплоемкости, плотности, текучести и так далее.

В 95% частных домов используется обычная или подготовленная вода теплоемкостью 4.18 кДж/кг •°С (в других единицах — 1.16 Вт/кг •°С, 1 ккал/кг •°С), замерзающая при температуре около нуля градусов. Достоинства традиционного теплоносителя – доступность и низкая цена, главный недостаток – увеличение в объеме при замерзании.

Разморозка батарей и пластиковых труб
Кристаллизация воды сопровождается расширением, под давлением льда одинаково разрушаются чугунные радиаторы и металлопластиковые трубопроводы

Образующийся на морозе лед буквально раскалывает трубы, теплообменники котлов и радиаторы. Чтобы предотвратить разрушение дорогостоящего оборудования вследствие размораживания, в систему заливают 3 вида антифризов, изготавливаемых на основе многоатомных спиртов:

  1. Глицериновый раствор – самая старая разновидность незамерзающего теплоносителя. Чистый глицерин – прозрачная жидкость повышенной вязкости, плотность вещества – 1261 кг/м³.
  2. Водный раствор этиленгликоля – двухатомного спирта плотностью 1113 кг/м³. Исходная жидкость бесцветна, по вязкости уступает глицерину. Вещество токсично, смертельная доза растворенного гликоля при приеме внутрь – около 100 мл.
  3. То же, на основе пропиленгликоля – прозрачной жидкости плотностью 1036 кг/м³.
  4. Составы на основе природного минерала — бишофита.  Характеристики и особенности этого химиката мы разберем отдельно (ниже по тексту).

Справка. Любой незамерзающий теплоноситель для отопления содержит краситель, придающий химикату отличительный цвет. Ядовитый этиленгликоль обычно окрашивается красным или желтым, пропиленгликоль – зеленым (реже – синим). Глицериновому антифризу придают розовый оттенок либо оставляют прозрачным. Подобная классификация не является обязательной и соблюдается не всегда.

«Незамерзайки» продаются в двух видах: готовые растворы, рассчитанные на определенную минусовую температуру (как правило, —30 °С), либо концентраты, которые пользователь разбавляет водой собственноручно. Перечислим свойства гликолевых антифризов, влияющие на эксплуатацию отопительных сетей:

  1. Низкая температура кристаллизации. В зависимости от концентрации многоатомного спирта в водном растворе жидкость начинает замерзать при температуре минус 10…40 градусов. Концентрат кристаллизуется при 65 °С ниже нуля.
  2. Высокая кинематическая вязкость. Пример: у воды данный параметр составляет 0,01012 см²/с, пропиленгликоля — 0,054 см²/с, разница – в 5 раз.
  3. Повышенная текучесть и проникающая способность.
  4. Теплоемкость незамерзающих растворов лежит в пределах 0.8…0.9 ккал/кг °С (зависит от концентрации). В среднем указанный параметр на 15% ниже, чем у воды.
  5. Агрессивность к некоторым металлам, например, цинку.
  6. От нагрева вещество вспенивается, при кипении – быстро разлагается.
Классификация антифризов по цвету
Пропиленгликолевые антифризы обычно окрашивают в зеленый цвет, а к маркировке добавляют приставку «ЭКО»

Чтобы антифризы соответствовали эксплуатационным требованиям, производители добавляют к гликолевым растворам пакеты присадок — ингибиторы коррозии и другие элементы, поддерживающие стабильность «незамерзайки» и снижающие пенообразование.

О плюсах и минусах гликолевых антифризов

Главное достоинство искусственных теплоносителей на основе гликолей – сохранение жидкой фазы при отрицательных температурах. Перечислим другие позитивные моменты от использования антифризов в замкнутых системах водяного отопления:

  • теплоносители не содержат солей кальция и магния, образующие накипь внутри теплообменников;
  • благодаря проникающей способности гликолей возникает эффект смазки движущихся деталей – шаровые краны и термостатические клапаны не закисают, арматура служит дольше;
  • точка кипения антифриза 103—106 °С отодвигает момент парообразования и завоздушивания в случае перегрева твердотопливного котла;
  • когда температура опускается ниже порога замерзания, гликолевые растворы превращаются в гелевую массу.

Примечание. В пункте про накипь подразумевается, что «незамерзайка» разбавлена обессоленной дистиллированной водой.

Кристаллизация гликолевого теплоносителя
При замерзании гликолевые смеси образуют кашицу, не способную разорвать трубы и теплообменники

Разъясним 2 последних пункта. Обычная вода, часто заливаемая в систему теплоснабжения загородных домов, начинает закипать при 96—98 °С, активно выделяя пар. Если циркуляционный насос стоит на подаче ТТ-котла, паровая фаза проникает в камеру с крыльчаткой, перекачивание воды останавливается, котел перегревается окончательно. Более высокая точка кипения антифриза позволит отодвинуть момент аварии.

В отличие от воды, затвердевший на морозе гликоль не расширяется и не разрушает стенки труб. В случае замерзания пострадает единственный агрегат – насос принудительной циркуляции. Кристаллизующийся гель заклинит рабочее колесо и мотор перегорит.

К сожалению, минусов у незамерзающих веществ предостаточно:

  1. Этиленгликоль ядовит — требует осторожного обращения и мероприятий по утилизации раствора. Глицерин и полипропиленгликоль безвреден.
  2. Теплоемкость «незамерзайки» меньше на 15%. Для доставки к батареям нужного количества теплоты расход жидкости придется увеличить.
  3. Вязкость антифриза создает дополнительное гидравлическое сопротивление. Понадобится более мощный и дорогой циркуляционный насос.
  4. Хорошая текучесть – палка о двух концах. Гликоли проникают сквозь малейшие неплотности, откуда не потечет простая вода.Течь антифриза на стыках труб и радиаторов
  5. Теплоносители и присадки разлагаются в процессе эксплуатации, теряя морозостойкие свойства и выпадая хлопьями осадка. Максимальный срок службы 1 заправки – 5 лет, потом делается промывка отопления и замена.
  6. При использовании антифризов многие производители газовых котлов лишают купленное изделие гарантии.

Гликолевые жидкости плохо совместимы с электрокотлами. Инструкции по применению различных антифризов категорически не рекомендуют заполнять «незамерзайкой» системы, работающие совместно с электролизными нагревателями. То есть, для электродных котлов типа «Галан» нужен специальный теплоноситель, разработанный указанной фирмой.

При редком стечении обстоятельств антифриз способен выделять горючий газ, прорывающийся через автоматический воздухоотводчик. Пример: источником тепла выступает электрокотел, обогревателями – алюминиевые радиаторы китайского производства. Нагрев гликоля вызывает сложную химическую реакцию и образование газа, данный факт отображен на видео:

Новые минеральные теплоносители

Мы решили выделить описание этих жидкостей, поскольку они изготавливаются на основе природного минерала — бишофита. Вещество представляет собой магниевую соль соляной кислоты, полное название — гексагидрат хлорида магния. Производитель заявляет следующие характеристики готового антифриза, рассчитанного на минимальную температуру минус 30 градусов:

  • окрас водного раствора — светло-желтый, плотность составляет 1117…1250 кг/м³;
  • порог кипения — 116 °С, точка замерзания — минус 30 °С;
  • удельная теплоемкость — 0.77 ккал/кг •°С (3.23 кДж/кг •°С);
  • благодаря добавкам отсутствует вспениваемость и агрессивное воздействие на разнообразные уплотнители — силиконовые, паронитовые, резину EPDM и BMS;
  • вещество не токсично;
  • по вязкости и текучести препарат очень близок к гликолевым химикатам.

Антифриз на основе бишофита

Справка. Продукт появился на рынке после 2010 года. Цена жидкости по состоянию на 2018 год — около 1 у. е. за литр готового теплоносителя (—30 °С).

По сравнению с традиционными гликолевыми аналогами минеральный антифриз выигрывает за счет высокой температуры кипения, стоимости и безопасности для здоровья. Отрицательный момент — повышенная плотность и малая теплоемкость — на 23% хуже, чем у воды.

Практическое использование теплоносителя выявило ряд недостатков, о чем свидетельствуют отзывы на строительном форуме:

  1. Текучесть раствора чрезвычайно высока. Отмечены случаи, когда антифриз проникал сквозь паяный стык полипропиленовых труб.
  2. При контакте с воздухом жидкая фракция быстро испаряется, оставляя заметный солевой нарост. Аналогичные явления наблюдаются в теплообменниках и трубопроводах, куда проникли воздушные пузырьки.Взаимодействие минерального теплоносителя с воздухом
  3. Вещество реагирует с голым металлом на сварных швах. Внутри системы образуются сталактиты из железа и соли, уменьшающие проходное сечение и засоряющие грязевики.
  4. В случае перегрева антифриз превращается в жижу непонятного цвета, что и продемонстрировано на фото.

Потеки перегретого антифриза

Учитывая опыт пользователей, мы не рискнем рекомендовать минеральные антифризы к применению в системах теплоснабжения частных домов. Возможно, с течением времени производители устранят вышеозначенные проблемы и раствор хлорида магния сможет на равных конкурировать с гликолями.

Выбираем «незамерзайку» для отопления

Совет номер один: покупайте и заливайте антифризы только в крайних случаях – для периодического обогрева отдаленных дачных домиков, гаражей либо зданий на стадии строительства. Старайтесь использовать воду – обычную и дистиллированную, это наименее хлопотный вариант.

При выборе морозостойкого теплоносителя соблюдайте следующие рекомендации:

  1. Если ваш бюджет ограничен, берите этиленгликоль любого известного бренда – «Теплый Дом», Dixis, Bautherm, Termo Tactic или «Термагент». Стоимость концентрата —65 °С фирмы Dixis – всего 1.3 у. е. (90 руб) за 1 кг.
  2. Если существует опасность попадания антифриза в хозяйственную воду (например, через бойлер косвенного нагрева, двухконтурный котел), либо вы сильно переживаете за экологию и безопасность, покупайте безвредный полипропиленгликоль. Но учтите: цена химиката вдвое выше, готовый раствор Dixis (минус 30 градусов) обойдется в 100 руб (1. 45 у. е.) за килограмм.
  3. Глицериновые растворы не покупайте вовсе. Причины: выпадение осадка в системе, слишком высокая вязкость, склонность к образованию пены, большое количество некачественных изделий, сварганенных из технического глицерина.

    Почему гликолевый антифриз лучше глицеринового
    В свете фонаря заметны мельчайшие белые хлопья — осадок технического глицерина
  4. Для электродных котлов нужна специальная жидкость – обязательно консультируйтесь с представителем завода – изготовителя.
  5. Не путайте автомобильные антифризы с химикатами, применяющимися в тепловых сетях. Да, оба состава изготавливаются на основе гликоля, но пакеты присадок абсолютно разные. Охлаждающая жидкость двигателя несовместима с системой теплоснабжения жилища.
  6. Для открытых и самотечных отопительных разводок лучше применять воду, в крайнем случае – разбавленный на минус 20 °С пропиленгликоль.
  7. Если разводка отопления сделана оцинкованными трубами, приобретать гликолевые смеси бессмысленно. Вещество расправится с цинком, потеряет пакет добавок и быстро деградирует.

Уточнение. Применять морозостойкую жидкость для открытой системы отопления невыгодно. Циркулирующий через емкость горячий антифриз станет испаряться в атмосферу – «незамерзайку» нужно постоянно доливать и тратить деньги. Этиленгликоль закачивать недопустимо — его пары токсичны.

На тему вредности этиленгликолевых составов ведется немало споров, в том числе на страницах строительных форумов. Не отрицая пагубного воздействия химиката на здоровье человека, обратим внимание на следующий факт: домовладельцы, чьи закрытые системы смонтированы качественно, годами пользуются недорогим гликолем без малейших проблем. Послушаем мнение эксперта на видео:

Инструкция по использованию

Если ранее ваша система работала на воде, перейти на антифриз будет непросто. Теоретически радиаторы с котлом можно опорожнить и заполнить холодостойким теплоносителем, но на практике получится следующее:

  • из-за меньшей теплоемкости снизится отдача батарей и эффективность обогрева комнат;
  • из-за вязкости увеличится нагрузка на насос, объем протока снизится, к радиаторам придет меньше тепла;
  • антифриз расширяется сильнее воды, поэтому вместительности старого бачка не хватит, в сети поднимется давление;
  • для улучшения ситуации придется добавить температуру на котле, что приведет к перерасходу топлива и повышению давления.

Дополнение. После заливки жидкости гарантированно потекут старые соединения, уплотненные льном и краской.

Уплотнение стыка льняной косичкой
Протекающие стыки нужно перепаковать, уплотняя резьбу сухим льном или нитью с герметиком

Чтобы отопление нормально функционировало на химическом теплоносителе, нужно заранее рассчитать либо переделать существующую систему согласно новым требованиям:

  1. Вместительность расширительного бака подобрать из расчета 15% от общего объема жидкости (на воде было 10%);
  2. Производительность насоса принимается на 10% больше, а создаваемое давление – на 50%. Поясним на примере: если раньше стоял агрегат с рабочим напором 0.4 Бар (4 метра водного столба), то под антифриз берете насос 0.6 Бар.
  3. Чтобы эксплуатировать котел в оптимальном режиме и не поднимать температуру теплоносителя, желательно добавить 1—3 (в зависимости от мощности) секции каждой батарее.Холодная сварка для заделки радиаторов
  4. Все стыки пакуйте сухим льном либо используйте качественные пасты – герметики типа LOCTITE, ABRO или «Гермесил».
  5. Покупая запорную и регулирующую арматуру, проконсультируйтесь с продавцом на предмет стойкости резиновых уплотнений к воздействию гликолевых смесей.
  6. Заново опрессуйте систему, наполнив трубы и отопительное оборудование водой.
  7. Запуская котельный агрегат при отрицательной температуре,  настройте минимальную мощность. Холодный антифриз нужно отогревать медленно.

Совет. Общее количество теплоносителя рассчитать нетрудно — площадь проходного сечения трубы умножается на ее длину, вместительность котла и радиаторов указана в паспортах изделий. Как правильно разместить и подключить расширительный бачок, узнайте из нашей отдельной публикации.

Закачка антифриза в контуры теплого пола
Перед закачкой морозостойкой жидкости залейте воду и проведите испытания трубопроводов давлением, превышающим рабочее на 25%

Концентрированный раствор «незамерзайки» подлежит обязательному разбавлению водой, в идеале – дистиллятом. Не замахивайтесь на чрезмерный запас морозостойкости – чем больше вы добавите воды, тем лучше станет работать отопление. Рекомендации по подготовке теплоносителя:

  1. Под ТЭНовые электрические и газовые двухконтурные теплогенераторы готовьте смесь на минус 20 градусов. Более концентрированный раствор от соприкосновения с нагревателем может вспениваться, на поверхности ТЭНа возникнет нагар.
  2. В остальных случаях смешивайте компоненты под температуру замерзания согласно приведенной ниже таблице. Пропорции указаны в расчете на 100 литров теплоносителя.
  3. При отсутствии дистиллята сначала проведите опыт – разбавьте концентрат в банке обычной водой. Если увидите осадок из белых хлопьев – продукт разложения ингибиторов и присадок, эту воду применять нельзя.
  4. Аналогичная проверка делается перед смешиванием антифризов двух разных производителей. Разбавлять этиленгликоль пропиленовым составом недопустимо.
  5. Теплоноситель готовьте непосредственно перед заливкой.
В каких пропорциях вода смешивается с концентрированным теплоносителем
Соотношение концентрата и воды даны в расчете на 100 л. Чтобы выяснить количество ингредиентов для объема 150 литров, умножьте приведенные цифры на коэффициент 1.5

Максимальный срок эксплуатации любого незамерзающего вещества в трубах и радиаторах отопления – 5 лет. По окончании указанного периода жидкость сливается, производится двукратная промывка системы и заполнение свежим антифризом.

Напоследок о теплоносителях для электродных котлов

Электрические водонагреватели данного типа работают по принципу «солдатского кипятильника» из двух лезвий, подключенных к сети 220 вольт. Вода одновременно служит теплоносителем и электролитом – нагрев идет за счет ее проводимости, зависящей от содержания солей магния и кальция.

Вот почему электродные котлы не работают с дистиллятом и значительно теряют мощность при недосоленной воде. Согласно паспорту отопителя «Галан», сопротивление рабочего тела должно составлять не более 3200 Ом на 1 см.

Антифриз для электродных теплогенераторов

Если залить в электролизный теплогенератор обычный этиленгликоль, вещество вступит в химическую реакцию, вспенится и потеряет присадки от коррозии и образования накипи. Проблема решается 2 способами:

  1. Приобретается специальный антифриз, разработанный под агрегаты электродного типа. В рабочей среде растворены специальные добавки, противостоящие пенообразованию.
  2. Готовится солевой раствор нужной концентрации, как показано ниже в видеоролике. Такая вода начнет кристаллизоваться при более низкой температуре, хотя с антифризом по морозостойкости не сравнится.

Подготовке водопроводной воды стоит уделить внимание – пропустить через фильтр и дать отстояться в течение 1—3 суток. Неплохое решение – отдельно купить ингибитор коррозии и заранее добавить в будущий теплоноситель.