Виды теплоносителей для системы отопления частного дома

Теплоноситель – это вещество или смесь, применяемые для переноса тепла, в более узком плане можно назвать рабочей жидкостью, осуществляющей нагрев или охлаждение рабочих объектов (помещений, зданий и т.д.) или отдельных узлов оборудования.

Преимущества этиленгликоля

Промышленность выпускает данный реагент в различных концентрациях, наиболее концентрированный вариант не замерзает до -65°С. Его разбавляют дистиллированной водой до нужной степени, учитывая климатические условия. Например, если добавить 10 % этилен гликоля, теплоноситель начнет замерзать при -35°С.

В составе реагента присутствуют антивспениватели и ингибиторы коррозии, так как при высоких температурах он образует обильную пену, приводящую к перенасыщению этиленгликоля в контурах, в отличие от воды, которую нужно менять каждый год, может производиться раз в 5-6 лет. Это необходимо, так как снижается действие антивспенивающих и антикоррозийных добавок, и использование теплоносителя становится небезопасным.

Основные характеристики теплоносителя

Основное условие, которому должен соответствовать качественный антифриз, уже понятно – это предельно низкая температура замерзания. На рынке достаточно вариантов, которые обладают температурой кристаллизации в несколько десятков градусов ниже нуля. Теперь подробнее рассмотрим, на какие характеристики жидкостей для инженерных систем следует обращать внимание при покупке:

  • Высокая текучесть. Этот параметр один из ключевых, ведь если жидкость будет излишне вязкой, это повысит нагрузку на циркулирующий насос и может вызвать преждевременный выход из строя дорогостоящих узлов и компонентов.
  • Высокий коэффициент теплопроводности. Именно эта характеристика определяет производительность отопительной или охлаждающей системы. Чем выше указанный параметр, тем меньшее количество теплоносителя необходимо использовать. Правильный выбор позволяет сэкономить средства на приобретение и обслуживание антифриза.
  • Минимальная токсичность. В работе инженерных систем бывают непредвиденные системы, поэтому выбранный состав в случае утечки не должен вызывать экологическую катастрофу или становиться угрозой для жизни персонала.
  • Длительный срок эксплуатации. Хорошие теплоносители способны прослужить 5-10 лет без потери основных технических характеристик.

Это далеко не все свойства, которым должен соответствовать выбранный состав. Специалисты обращают внимание и на класс пожаро- или взрывоопасности, и на зависимость температуры замерзания от концентрации. У каждого из представленных на рынке теплоносителей свои особенности, поэтому изучайте их свойства предельно внимательно.

Что влияет на срок эксплуатации теплоносителя?

На данный критерий влияет достаточно много факторов, но средним сроком эксплуатации принято считать 5 лет, так что, те, кто использует антифриз как теплоноситель, обязаны знать, как производить его замену.

Стоит также отметить и тот факт, что, если в систему отопления добавлялась вода или же система перегревалась хотя бы раз, срок эксплуатации антифриза сокращается, и менять ее необходимо будет чаще.

Заливая антифриз в качестве теплоносителя, владелец должен иметь в виду, что следить за системой отопления нужно будет постоянно, потому как наличие твердых осадков, наростов на ее стенах (такое случается нередко) говорит о необходимости замены антифриза, и скорее всего, данный процесс станет регулярным.

Помимо всего прочего, срок эксплуатации зависит также и от производителя (пользоваться и доливать «незамерзайку» необходимо одной и той же марки, потому как смешивание разных по химическому составу жидкостей, может привести к неполадкам во всей системе).

Разные антифризы, как говорилось ранее, имеют различные основные составляющие, которые также могут влиять на его срок годности.

Вода: плюсы и минусы традиционного теплоносителя

По статистике, водой заполнены более двух третей отопительных систем. Такая распространенность традиционного теплоносителя объясняется следующими преимуществами:

  • Доступность воды и ее экономичность — обходится этот теплоноситель хозяевам очень дешево, а чаще просто бесплатно, и заменить его в автономной системе можно в любое время, что позволяет без проблем проводить любые ремонтные работы.

  • Высокие теплотехнические характеристики — до сих пор из всех применяемых в отопительных системах жидкостей не нашлось равных воде по теплоемкости при аналогичной плотности носителя. Литр воды при остывании передает через теплообменники порядка 23,26 ватт тепловой энергии. Этот показатель недосягаем ни для одной жидкости-теплоносителя;

  • Абсолютная безопасность воды для человека — если и случается протечка системы, она не несет рисков химических отравлений, возгораний или образования критической взрывоопасной концентрации паров.

При несомненных достоинствах вода не лишена и недостатков, ограничивающих ее применение в качестве теплоносителя без определенной подготовки. К ним относятся:

  • Высокий порог замерзания и перехода в твердое состояние — это происходит при пересечении столбиком термометра нулевой отметки, а если учесть, что мы живем в холодной стране, где на большей части территории зимы довольно суровые, этот недостаток становится большой проблемой.

  • Коррозионная агрессивность воды, которая является мощным окислителем.

  • Наличие в химическом составе воды высокой концентрации солей, железа, сероводорода и иных соединений, некоторые из которых способны переходить в нерастворимую фракцию и оседать в элементах системы, снижая её эффективность и выводя отопительное оборудование из строя.

Читайте также:  Дымоход в бане своими руками: пошаговое руководство

С основным недостатком — высокой температурой кристаллизации — справиться пока невозможно. Остальные минусы воды вполне преодолимы. Например, смягчить ее, а значит, избавить от солей, можно обычным кипячением или пропусканием через специальные фильтры для очищения котловой воды.

Преимущества и недостатки воды

В качестве переносчика тепла вода и пар служат уже многие годы, ее эффективность и дешевизна до сих пор практически незаменимы. Мало того, что эта жидкость имеет большие запасы, в агрегатном своем, основном состоянии, вода как теплоноситель обладает наиболее высокой теплоемкостью – около одной килокалории.

Если объяснять с большей конкретикой, то если температуру одного литра воды поднять до девяноста градусов Цельсия, она, пройдя через отопительный радиатор и охладившись до семидесяти градусов Цельсия, отдаст в отапливаемое помещение около двадцати килокалорий тепла. Помимо этого, вода обладает одним из самых высоких показателей плотности – девятьсот семнадцать килограмм на квадратный метр. Плотность этой жидкости изминима при изменении температур, этим свойством вода как теплоноситель отличается от остальных веществ, используемых при обогреве.

Преимущества и недостатки воды

Вода обладает существенным преимуществом перед остальными синтетическими веществами для отопления – она совершенно безопасна как для окружающей среды, так и для человека.

При возникновении утечки на предприятии или трубопроводе в отоплении, не требуется ни эвакуация рабочих, ни экологическая очистка территории, кроме того, она не вызовет аллергических реакций и других заболеваний у жильцов и пользователей отапливаемых помещений. Единственное, что действительно опасно – это попадание кипятка или пара непосредственно на кожу человека. При значительной утечке из трубопровода, ресурс воды легко восстановим. После ремонта достаточно налить воду в расширительный бак отопительной системы. Если выбирать транспортировщик тепла, исходя из ценовых затрат, то более дешевого теплоносителя для систем отопления найти невозможно.

При очевидных преимуществах водяного теплоносителя, имеются у него и заметные недостатки, искупаемые лишь его дешевизной.

Этот недостаток легко устраним. Наиболее известный способ для уменьшения процента солей в воде – кипячение. При кипячении нужно пользоваться открытой металлической емкостью. В процессе нагрева, больший процент солей выделится в виде осадка, а углекислота будет удалена полностью. При использовании сосуда, где дно имеет обширную площадь, удаление солей пройдет более эффективно, соляной осадок можно будет увидеть на дне сосуда в виде накипи. Однако кипячение не является наиболее результативным способом избавления от вредных примесей. При термообработке вода выделяет только наименее устойчивые к нагреву соли магния и кальция. Соединения более стойкие остаются в жидкости и при нагревании, и при охлаждении, а также переходе воды в пар.

Преимущества и недостатки воды

Для избавления от солей существует еще чистка системы отопления с помощью реагентов. Лишние вещества, имеющиеся в воде, вступят в химическую реакцию и выпадут в виде осадка. Такая реакция схожа с кипячением, только в этом случае, толчком к реакции послужит не температура, а присутствие определенных химикалий. Химическая реакция оставит после себя осадок, от которого легко избавиться с помощью фильтрации.

Заливка реагента в систему отопления

Дистиллированная вода для отопления, не содержащая примесей, способных повредить системе отопления, лучше всего подходит при работе с трубами и обогревательными агрегатами.

Дистиллированная вода для отопления стоит чуть дороже, зато обеспечивает более продолжительную бесперебойную работу без необходимых профилактических мероприятий.

Преимущества и недостатки воды

Следует учитывать, что даже если отопительная схема смонтирована буквально недавно, перед заполнением ее дистиллированной водой, трубы и отопительные приборы в любом случае нужно как следует провести промывку системы отопления, с помощью этого действия произойдет устранение промышленных загрязнений и засорений в процессе монтажа. Для промывки можно не пользоваться купленной водой, а прибегнуть к воде талой, дождевой, поскольку в ней содержание солей крайне мало. Даже вода из артезианской скважины или из колодца более жесткая, чем дождевая или талая.

Основным недостатком воды – транспортировщика тепла, является замерзание ее при минусовых температурах. Лед может разорвать трубы и повредить отопительные приборы, поэтому использование ее в помещениях, где отопление производится нерегулярно – крайне не рекомендуется.

Вода или антифриз? Что лучше для котлов и систем отопления

Автономное отопление– это системы, которые сделают Вас независимыми от сроков отопительного сезона, от необходимости подключения к централизованной системе и, что немаловажно, позволят значительно сэкономить Ваши деньги.

Отопительный котел – «сердце» всей системы. А трубопровод – «артерии», по которым циркулирует теплоноситель, отдающий тепло отопительным приборам. Поэтому, выбор этого самого теплоносителя играет немаловажную роль.

В качестве последнего для систем отопления используется вода либо специальный антифриз.

При постоянном проживании в загородном доме, и отсутствии риска размораживании системы в следствии прекращении работы котла – лучше использовать воду. Для продления срока службы котельного оборудования необходима дистиллированная вода со специальными присадками.

Читайте также:  Виды экономных электрокотлов для отопления

В случае, если в холодное время года в загородном доме, коттедже Вы не живете постоянно, и работу систему отопления никто не контролирует, тогда лучшим решением станет использование незамерзающей жидкости — антифриза.

Антифризы для систем отопления – это водные смеси пропиленгликоля или моноэтиленгликоля, в которые для улучшения свойств добавляются различные присадки. Антифриз не позволяет воде замерзать, предотвращая разрыв труб и котла (температура замерзания -65оС).

ВНИМАНИЕ!!!! В системах отопления можно использовать только специально разработанный для подобных систем антифриз. Ни в коем случае  – это не должен быть автомобильный тосол, трансформаторное масло или этиловый спирт.

Следует отметить, что антифриз на основе этиленгликоля токсичен. Поэтому его следует использовать исключительно для одноконтурных систем. Для двухконтурных, в силу безопасности и экологичности, лучше подходит пропиленгликоль. Это вещество относится к пищевым добавкам и поэтому попадание его в воду не наносит вреда здоровью.

Особенности антифриза:

Вода или антифриз? Что лучше для котлов и систем отопления

— антифриз хуже накапливает и отдает тепло, чем вода. Меньшей теплоемкостью обладают и фитинги, пропиленовые трубы и радиаторы, где используется антифриз. Эти факторы нужно учитывать и выбирать более мощные радиаторы.

— при применении антифриза во избежание разрушения системы отопления, вследствие возникновения химических реакций, недопустимо использовать цинковые трубы и приборы, содержащие цинк.

— вязкость антифриза требует использования более мощных циркуляционных насосов.

— антифриз обладает более высокой текучестью, чем вода, поэтому при проектировании и монтаже отопительной системы особенное внимание надо уделить стыкам и соединениям. Важно, чтобы герметичность всей системы была максимальной.

— теплоемкость антифриза примерно на 10-15% ниже, чем у воды (т.е. он хуже накапливает тепло и хуже отдает его), следовательно, при проектировании системы отопления с антифризом радиаторы следует выбирать более мощные.

— вязкость антифриза выше, чем у воды, т.е. его сложнее заставить двигаться по системе отопления, поэтому нужно выбирать более мощные циркуляционные насосы.

— антифриз более текуч, чем вода, поэтому при проектировании  повышенные требования предъявляются к разъемным соединениям системы отопления.

К слову, относительно дорогая цена антифриза –его главный недостаток. Но здесь на помощь приходят отечественные производители. Их жидкости более доступны, а качество не уступает западным аналогам.

Теплоносители на основе пропиленгликоля

Пропиленгликолевые составы и жидкости охлаждающие, массовое распространение которых ограничивается дорогостоящим базовым рабочим компонентом – пропиленгликолем, получили распространения с внедрением теплоносителей в технологиях пищевых производств, а также на предприятиях фармацевтической промышленности. Основное преимущество их над этиленгликолевыми – более безопасны для человека и экологии.

Можно выделить следующие их основные характеристики:

  • не вызывает отравления, водные растворы пропиленгликоля взрывопожаробезопасны и соответственно в их парах практически не содержится базовый активный компонент;
  • подходит для обогрева жилых домов и зданий общественного назначения;
  • имеет низкую химическую агрессивность;
  • подходит для материалов, и в первую очередь оборудования из металлов, на которых при контакте с водой возникает коррозия;
  • предотвращает гидроудары и обладает хорошим смазывающим эффектом.

К недостаткам, характеризующим пропиленгликолевые теплоносители, следует отнести:

  • необходимость проведения замены каждые 5 лет, теплоносителей со стандартным набором пакета присадок. Для увеличения срока надёжной эксплуатации необходимо использовать пакет с карбоксилатными присадками для получения товарных марок «Карбо-ЭКО-ТЭН»;
  • высокую стоимость;
  • при отрицательных температурах теплоносители имеют высокую величину вязкости и в то же время характеризуются повышенной текучестью, поэтому могут легко проникать через неплотные соединительные детали отопительной системы (даже там, где не просачивается вода).

Теплоноситель для системы отопления: вода или антифриз

На современном строительном рынке представлен широкий ассортимент отопительных систем. Однако, водяная система отопления была и остается наиболее популярным видом отопления, поскольку она проще в монтаже и экономичнее по расходам. Главная возможная проблема системы – замерзание жидкости в трубах зимой, поэтому важно правильно выбрать теплоноситель для системы отопления.

Требования к теплоносителю

У теплоносителя простая задача: перенести тепло от котла к радиаторам. Чтобы работа системы была стабильна и эффективна, предъявляются особые требования к теплоносителю.

Проблема выбора теплоносителя заключается в отсутствии в природе идеального теплоносителя, удовлетворяющего всем вышеперечисленным требованиям. Каждый конкретный дом – это компромисс, подходящий под индивидуальную ситуацию. Но среди всех представленных жидкостей на рынках выделяют два вида теплоносителя: вода и антифриз.

Вода в качестве теплоносителя

Вода – наиболее популярный вид теплоносителя, используемого в водных системах отопления. До 70% процентов хозяев загородных домов используют именно воду, и это легко объяснимо. К преимуществам воды-теплоносителя относятся:

  • Стоимость теплоносителя. Доступная по цене, даже при необходимости покупки, вода остается лидером по стоимости.
  • Теплоемкость воды. Такие теплоемкостные характеристики, какими обладает вода, не доступны ни одному химическому средству. Высокие показатели отдачи тепла и сохранения температуры на продолжительное время.
  • Безопасность теплоносителя. Вода абсолютно безвредна с точки зрения химических испарений, накопления газов в трубах. Протечка радиаторов несет только неудобства, связанные с бытом и последующим ремонтом, опасности для здоровья людей не представляет. Кроме того, вода пожаробезопасна.

Но если бы вода являлась идеальным теплоносителем, производителям не пришлось бы придумывать аналоги. Рассмотрим недостатки воды-теплоносителя.

  • Главный недостаток – высокая температура замерзания воды. Замерзшая в трубах вода влияет не только на скорость прогрева дома. Вода, при замерзании, расширяется, что приводит к разрыву труб и радиаторов, к выходу из строя всей системы отопления.
  • Содержащийся в воде кислород способствует коррозийным образованиям на элементах отопительной системы.
  • В составе воды имеются различные соли и химические соединения, которые, откладываясь на стенках труб, постепенно сужают проход, что ведет сначала к увеличению потребления теплоносителя и снижению эффективности теплоотдачи, а затем и к поломкам системы.

И если с выведением солей из воды современная химия научилась справляться путем добавки специальных растворов, то с низкой температурой совладать метода пока не найдено.

Антифриз в качестве теплоносителя

К недостаткам антифриза-теплоносителя относится химическая опасность некоторых составов для здоровья человека, пониженная теплоемкость в сравнении с водой, а также необходимость использования более мощных насосов и плотных прокладок в системе отопления в связи с большей вязкостью продукта.

Выбор правильного теплоносителя – индивидуальная задача хозяина дома. Но в целом совет сводится к одному аргументу: при круглогодичном проживании и контроле за системой отопления позволительно использовать воду, в противном случае антифриз – спасение от поломок и ремонта.

Физические характеристики воды и свойства современных антифризов

Вторым по важности минусом антифриза можно назвать его высокий показатель вязкости – данный показатель в несколько раз более высокий, нежели у воды.

Перечисленные выше свойства антифриза говорят нам о том, что даже качественный антифриз в системе охлаждения/отопления может принести вред. В реальности это не настолько хороший теплоноситель, если вам в начале показалось иначе, поскольку кроме вышеназванных параметров, значительно будет отличаться и температура кипения, а также показатель теплопроводности этого теплоносителя.

Важно: при настройке и инженерном проектировании системы отопления, за главное берутся характеристики воды. Вот почему, если вы хотите настроить отопление и применять в своем доме антифриз, то в самом начале стоит внести массу различных изменений. Также важно заранее купить качественный расширительный бак для хранения антифриза. Другим важнейшим в этом деле станет необходимость поднятия показателя мощности радиаторов в доме. Перечисленные нюансы делают систему отопления в доме с помощью антифриза достаточно дорогой.

Учитывайте то, что любая современная система труб и котлов, где в качестве главного теплоносителя планируется применение антифриза, будет продаваться по куда более высокой стоимости, чем такая же система, но на простой воде.

Критерии выбора теплоносителя

Разумеется, если в здании в течение всего зимнего периода бесперебойно функционирует котел, то лучший теплоноситель для системы отопления загородного дома – это вода. Идеально, если это будет дистиллированная жидкость с модифицирующими добавками. Если такой подход кажется излишне дорогим, то необходимо хотя бы провести цикл водоподготовки – обеспечить фильтрацию и умягчение нужного количества воды.

Если же решается вопрос об использовании незамерзающих жидкостей, то стоит указать, в каких случаях антифризы применять запрещено:

  • в системах отопления открытого типа;
  • контурах с естественной циркуляцией;
  • в системе с оцинкованными элементами;
  • при наличии в соединительных узлах подмотки из пакли с масляной краской в качестве уплотнений. Их нужно заменить;
  • в системах без автоматики точного поддержания температуры теплоносителя.

Если все принято решение в пользу антифриза, то нужно при их выборе обращать внимание на следующие моменты:

  1. Не исключено, что понадобится повысить мощность циркуляционного насоса, установить более вместительный расширительный бак, увеличить количество секций радиаторов, а иногда – и диаметр труб контура.
  2. Автоматические воздухоотводчики с антифризами могут работать некорректно – лучше их заменить ручными кранами Маевского.
  3. Система отопления перед заливкой антифриза нуждается в прочистке и промывке. Для этих целей лучше всего использовать специально разработанные для этих целей составы.
  4. Концентрат антифриза доводится до требуемого процентного соотношения исключительно дистиллированной водой. В данном случае даже очищенная и умягченная вода не поможет.
  5. Одно из основных требований – правильная концентрация получаемого теплоносителя. Не стоит полагаться на традиционно мягкие зимы в регионе проживания и чрезмерно разводить антифриз. Показатель в -30ºС — наверное, оптимальный порог, которого и следует придерживаться.
  6. Заполненная система отопления никогда сразу не выводится на полную мощность – необходим ступенчатый ее запуск, для адаптации теплоносителя со всеми элементами отопительного контура.

Из выше изложенного следует, что оптимальной незамерзающей жидкостью являются составы на основе пропилен-гликоля. Этиленгликолевый антифриз скрывает слишком много опасностей, а глицериновый и минеральный, вообще – «темные лошадки».