Незамерзающий теплоноситель в системе отопления. Спасение или проклятие? / «Тайм»
- Главная
- Статьи
- Незамерзающий теплоноситель в системе отопления. Спасение или проклятие?
21.03
2016
За 20 лет, прошедшие с начала работы компании Vaillant в России, актуальность проблемы сохраняется. А может быть, судя по растущему количеству предложений на рынке незамерзающих теплоносителей, не ослабевает, а нарастает. Проблема в первую очередь в качестве и бесперебойности электроснабжения. У каждого пользователя возникает совершенно оправданное желание защитить свой дом от последствий, связанных с размораживанием систем отопления. Изменилась ли наша позиция вместе с развитием рынка?
Ответ категоричен, но, с точки зрения техники, обоснован: фирма Vaillant запрещает использование любых теплоносителей, отличных от воды, в котлах любых типов. И мы уже 20 лет изо дня в день терпеливо объясняем свою неизменную позицию по данному вопросу.
Более подробно остановимся на настенных котлах Vaillant.
Конструируя теплогенератор, разработчики руководствуются основными физическими принципами тепломассообмена. В процессе теплообмена существенную роль играют физические свойства теплоносителя: удельная теплоёмкость, теплопроводность, вязкость, плотность, коэффициент объёмного расширения. Выбирая на стадии проектирования котла теплоноситель, мы уже фиксируем определённые свойства теплогенератора и особенности его конструкции.
Фирма Vaillant выбрала универсальный, нейтральный, доступный и удобный для частного потребителя теплоноситель — воду. Её физические свойства учтены в конструкции гидравлических компонентов котла и горелочного устройства, они жёстко запрограммированы в запоминающем устройстве электроники котла, который управляет работой и контролирует все процессы, протекающие в аппарате. Для управления и контроля в настенных котлах VaiUant используются два или три температурных датчика, которые располагаются на первичном (внутреннем) контуре аппарата, датчики расхода греющего теплоносителя и нагреваемой воды для системы ГВС. Благодаря им электроника получает сведения об абсолютных значениях температур, их разности, скорости изменения. И по этим данным осуществляется управление. Любое отклонение физических свойств теплоносителя от стандартных, записанных в ПЗУ и присущих воде, вызывает, как следствие, некорректное выполнение всех функций управления, с этим связанных.
Например, проектировщик, не информированный о желании клиента эксплуатировать будущую систему отопления с антифризом, не может предусмотреть в расчётах соответствующие изменения теплоотдачи отопительных приборов, гидравлики, режимах теплогенератора. Соответственно, он не может правильно выбрать материалы, что на практике грозит существенным снижением качества работы системы, а иногда приводит к её полной неработоспособности. Монтажник не применит материалы и технологии, гарантирующие герметичность разъёмных соединений в течение срока эксплуатации системы. Это приведёт к многочисленным утечкам.
Одно из частых следствий применения антифриза — коррозия элементов системы.
Собранная без учёта специфики незамерзающего теплоносителя система отопления через некоторое время начинает терять теплоноситель: стандартные прокладки и резьбовые соединения не держат жидкость с пониженной относительно воды вязкостью (в том числе и прокладки, используемые в настенных котлах Vaillant). Забывая или не зная о коррозионной активности раствора антифриза низкой концентрации, в котором ингибиторы коррозии перестают работать, потребитель подпитывает систему не раствором проектной концентрации, а свежей, содержащей кислород водой.
В сочетании с недействующими ингибиторами свежая вода ещё больше усугубляет проблему. Возникают сквозные коррозионные повреждения металлических частей системы. Иногда, даже поняв масштабы начинающихся разрушений, мы уже не имеем возможности спасти систему даже химической промывкой с последующей заменой антифриза на воду. Ресурс такой системы существенно укорочен за время эксплуатации на антифризе.
Циркулирующие по системе продукты коррозии, как правило, нерастворимы. Они образуют отложения на компонентах системы, приводя к их неработоспособности. Наиболее интенсивные отложения выпадают в самой горячей части системы — в первичном теплообменнике котла.
Современный настенный котёл имеет компактный и мощный теплообменник, что означает очень высокие удельные тепловые нагрузки на его поверхности. Нагрузка на него и так увеличивается из-за того, что при циркуляции в системе другой жидкости снижается коэффициент теплопередачи. А отложения продуктов коррозии в таком теплообменнике могут быстро привести к сбоям в работе и выходу из строя компонентов теплогенератора.
Следует также обратить внимание и на явление термической деструкции гликолевого теплоносителя, которая возникает из-за ухудшения теплообмена. Следствием деструкции являются продукты распада теплоносителя, загрязняющие систему. В настенных котлах, из-за высокой удельной тепловой нагрузки поверхности теплообмена, это явление начнётся сразу с момента ввода в эксплуатацию.
Следует добавить, что всё сказанное относится и к напольным котлам.
Нам могут возразить наши партнёры и клиенты: «Вы же разрешаете применять антифриз с котлами Protherm! Почему не с Vaillant?»
Ответ покажется кому-то бюрократическим крючкотворством. Но я всё равно считаю необходимым привести его ещё раз. Да, мы разрешали применение незамерзающего теплоносителя с котлами Protherm. Только нужно внимательно вчитаться в каждое слово этого разрешения.
Первое и главное — в лаборатории испытывались только два вида теплоносителя и только с определёнными типами и моделями котлов. Это значит, что любые другие теплоносители применяться не могут. Это также значит, что испытанные теплоносители не могут применяться с котлами, не входящими в «список одобрения».
Второе — при смене модельного ряда автоматическое распространение разрешения на применение на новые модели не имеет под собой никаких оснований и является заблуждением того, кто думает, что прежнее разрешение действует.
Третье — допуск на применение теплоносителя касался только и исключительно стойкости материалов в течение гарантийного срока. То есть производитель снимает с себя ответственность за отклонение потребительских свойств от заявленных в технической документации и не гарантирует сохранение стойкости материалов в течение всего заявленного срока службы изделия.
Ещё один аргумент против незамерзающего теплоносителя — это невозможность в реальных условиях защитить от размораживания систему водоснабжения.
Большой процент современных автономных систем теплоснабжения задействованы и в приготовлении горячей воды. Отказ или остановка системы отопления не приведёт к мгновенному замерзанию воды в здании. За счёт тепловой инерции строительных конструкций здание некоторое время сохраняет тепловую энергию. Это время может быть иногда довольно значительным, и антифриз, по сути, ещё не нужен. Если же здание остыло настолько, что вода начала замерзать, антифриз в системе уже не спасёт систему водоснабжения.
Не будем много говорить о том, что размораживание системы теплоснабжения — это катастрофа для здания и колоссальные убытки для владельца.
Запретить легко. Но есть ли решение? Мы видим его в России в мерах по повышению надёжности электроснабжения и системы теплоснабжения как отдельного инженерного комплекса. Как показала практика, главный риск, который видит пользователь, — это потеря электропитания. Такая авария представляет в наших условиях наибольшую угрозу надёжной эксплуатации здания. В настоящий момент на рынке представлен широкий спектр решений, отличающихся и по цене, и по качеству, разработанных специально для бытовых отопительных аппаратов.
На случай аварии в системах топливоподачи, газоснабжения или в самом теплогенераторе альтернативой может стать резервирование дополнительных теплогенераторов на другом виде топлива или каскадные схемы с несколькими котлами. Это, естественно, существенно удорожает стоимость системы и усложняет её монтаж. Последнее слово в выборе такого решения — за пользователем.
Некоторые потребители непременно желают применять незамерзающие теплоносители в радиаторных системах отопления. Им, например, нет альтернативы для так называемой «дачной» эксплуатации, когда система отопления включается редко и на непродолжительное время в зимний период, а водоснабжение в доме отсутствует. Таким клиентам ООО «Вайлант Груп Рус» напоминает, что антифриз в системе отопления — нарушение требований технической документации. Гарантии завода-изготовителя в таких случаях не действуют.
Однако мы не можем оставлять без внимания пожелания потребителей касательно свойств нашей продукции. Мы продолжаем поиск решения для такой большой группы потенциальных покупателей, которым нужен недорогой энергонезависимый котёл на твёрдом топливе, который может работать с антифризом. Мы надеемся получить такой «дачный» котёл в наш ассортимент в 2016 году.
Семушев В. В., Директор технического департамента ООО «Вайлант Груп Рус». По материалам журнала «Сантехника. Отопление. Кондиционирование».
К списку статейДругие статьи
Незамерзающий теплоноситель для систем отопления
Незамерзающий теплоноситель для систем отопления.
Химический состав незамерзающего теплоносителя.
По химическому составу незамерзающие теплоносители в своем большинстве делятся на 2 вида, которые содержат следующие вещества:
теплоноситель на основе этиленгликоля
- Этиленгликоль — двухатомный спирт. В чистом виде бесцветен и имеет маслянистую консистенцию. Токсичен для человека, может вызывать серьезные отравления и даже летальный исход.
- Пропиленгликоль — двухатомный спирт. В чистом виде бесцветен и имеет большую вязкость, чем у этиленгликоля. Не токсичен для людей и даже применяется как пищевая добавка E-1520.
Помимо вышеперечисленных веществ, в состав теплоносителя входят различные добавки:
- Ингибиторы коррозии и отложения солей.
- Добавки защищающие от образования пены.
- Ингибиторы разрушения резины.
- Красители.
Применимость в различных системах отопления.
На применение незамерзающего теплоносителя накладывается ряд ограничений. Прежде всего нельзя применять такой теплоноситель в системах, которые изготовлены из оцинкованной стали. Это связано с тем, что двухатомные спирты вступают с ней в реакцию, в результате которой выпадает много густого осадка. Последствия этого будут плачевны — придется полностью сливать и промывать всю систему.
Кроме того, нужно избегать локальных перегревов теплоносителя. Такие перегревы могут возникнуть внутри котлов, где температура теплоносителя будет превышать безопасный порог 70°С. Локальные перегревы могут спровоцировать преждевременное старение теплоносителя, утрату антикоррозионных свойств, выпадение осадков и течи в местах стыков.
Применение в системах с газовыми котлами.
Применимость низкозамерзающих жидкостей для газовых котлов необходимо уточнять! Такая информация приводится в каталогах производителей котлов и в паспортах. Для большинства настенных газовых котлов применение гликолей либо запрещено совсем, либо ограничено применением пропиленгликоля с температурой кристаллизации не ниже -20°С. Для напольных котлов с большим теплообменником разрешено применение пропиленгликоля, если иное не оговорено в паспорте или каталоге производителя. Для подстраховки необходимо выставить на термостате температуру 70°С.
Применение в системах с электрическими котлами.
Для электрических котлов важно то же самое — избегание локальных перегревов теплоносителя. Поэтому выставляем все ту же температуру 70°С и выставляем максимальную скорость на циркуляционном насосе. При такой температуре можно быть относительно спокойным, но все равно нужно следить не появятся ли где течи или неприятный запах.
Применение в системах с твердотопливными котлами.
Здесь опасность локальных перегревов еще выше, чем в системах с газовыми или электрическими котлами. Топить котел следует аккуратно, избегая сильных подъемов температуры. Особенно это важно, если теплоноситель кристаллизовался из-за того, что вы долго не топили котел (характерно для дач и загородных домов). После того как гликоль в системе снова станет жидкостью, можно включать циркуляционный насос. Лучше всего не допускать кристаллизации теплоносителя, потому что его последующий отогрев дело трудное и растянутое во времени.
Требования для циркуляционных насосов и расширительных баков.
Высокая вязкость «незамерзайки» увеличивает нагрузку на циркуляционный насос. Поэтому необходимо увеличивать напор насоса на 60% и расход на 10-15%. Объем расширительного бака также необходимо увеличивать. Но здесь требования разные к разным концентрациям теплоносителям и объемам систем, поэтому необходимо читать паспорт или каталог, в котором производитель укажет в специальной таблице необходимый вам объем.
Использование гликолей в качестве теплоносителя сопряжено с определенными проблемами, поэтому используйте их только если нет другого выбора. Сделать систему отопления на воде будет в большинстве случаев проще, чем на низкозамерзающей жидкости. Пишите свои вопросы в комментариях. Не забывайте делиться ссылками со своими друзьями через социальные сети.
Какой теплоноситель лучше для отопления частного дома
Выжить зимой без отопления в нашей стране практически невозможно, потому ее устройству уделяют много времени, сил и средств. Наиболее распространенный у нас вид обогрева — водяное (жидкостное) отопление. Его составная часть — теплоноситель. Как выбрать теплоноситель для системы отопления, как его закачать — в статье.
Что такое теплоноситель и каким он должен быть
Теплоноситель в жидкостной отопительной системе — это то вещество, посредством которого тепло переносится от котла к радиаторам. В наших системах качестве теплоносителя используется вода или особые незамерзающие жидкости — антифризы. При выборе необходимо руководствоваться несколькими критериями:
- Безопасность. Время от времени в отоплении возникают протечки или они требуют обслуживания и ремонта. Чтобы ремонтные работы не были опасными, теплоноситель должен быть безвредным.
- Безвредным для составляющих системы отопления.
- Должен иметь высокую теплоемкость, чтобы эффективно переносить тепло.
- Иметь длительный срок эксплуатации.
Теплоноситель для систем отопления выбирают по условиям эксплуатации
С учетом этих требований наиболее подходящая жидкость для система отопления — вода. Она безопасна, безвредна, имеет высокую теплоемкость, а строк эксплуатации неограничен. Но в тех системах отопления, где велика вероятность простоя зимой, вода может сослужить плохую службу. Если она замерзнет, разорвет трубы и/или радиаторы. Потому в таких системах применяют антифризы. При отрицательных температурах они теряют текучесть, но оборудование не рвут. Так что выбрать теплоноситель для системы отопления с этой точки зрения легко: если система находится все время под присмотром и работоспособном состоянии, использовать можно воду. Если дом временного проживания (дача) или он надолго может оставаться без присмотра (командировки, зимний отпуск), если в регионе возможно частое и/или длительное отключение электроэнергии, лучше в систему заливать антифриз.
Особенности использования воды в качестве теплоносителя
С точки зрения эффективности переноса тепла вода — идеальный теплоноситель. Она имеет очень высокую теплоемкость и текучесть, что позволяет доставлять тепло к радиаторам в требуемом объеме. Какую воду заливать? Если система закрытого типа. заливать можно воду прямо из крана.
Да, водопроводная вода неидеальна по составу, в ней содержатся соли, некоторое количество механических примесей. И да, они осядут на элементах системы отопления. Но это произойдет один раз: в закрытой системе теплоноситель циркулирует годами, подпитка небольшим количеством требуется очень редко. Потому никакого ощутимого вреда некоторое количество осадка не принесет.
Вода как теплоноситель для систем отопления почти идеальна
Если отопление открытого типа требования к качеству воды, как к теплоносителю, намного выше. Тут происходит постепенное испарение воды, которое периодически восполняется — воду доливают. Таким образом получается, что концентрация солей в жидкости все время увеличивается. А это означает, что и осадок на элементах тоже накапливается. Именно поэтому в системы отопления открытого типа (с открытым расширительным бачком на чердаке) заливается очищенная или дистиллированная вода.
В данном случае лучше использовать дистиллят, но достать его в требуемом объеме бывает проблематично, да и дорого. Тогда можно заливать очищенную воду, которая пропущена через фильтры. Наиболее критично наличие большого количества железа и солей жесткости. Механические примеси тоже ни к чему, но с ними бороться проще всего — несколько сетчатых фильтров с ячейкой разных размеров помогут отловить большую их часть.
Чтобы не покупать очищенную воду или дистиллят, ее можно подготовить самостоятельно. Во-первых, налить и отстоять, чтобы осела большая часть железа. Отстоявшуюся воду аккуратно перелить в большую емкость и прокипятить (крышкой не закрывать). Этим удаляются соли жесткости (калия и магния). В принципе, уже такая вода неплохо подготовлена и ее можно заливать в систему. А доливать потом уже или дистиллированной водой или питьевой очищенной. Это уже не так бьет по карману, как первоначальная заливка.
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
В конце прошлого столетия был разработан антифриз для систем отопления на основе глицерина. Он — это нечто среднее между этиленовыми и пропиленовыми теплоносителями. Он безопасен для человека, но не очень хорошо влияет на прокладки, также плохо реагирует на перегрев. По цене и температурным характеристикам он примерно в том же диапазоне, что и пропиленовые теплоносители (смотрите таблицу).
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
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.
Как закачать теплоноситель
Проблемы обычно возникают только с системами закрытого типа, так как открытые заполняются через расширительный бак. В него просто наливается теплоноситель для системы отопления. Он под действием силы гравитации растекается по системе. Важно чтобы при заполнении системы все воздухоотводчики были открыты.
Открытая система отопления заполняется через расширительный бак
Есть несколько способов заправить закрытую систему отопления теплоносителем. Есть способ заполнения без использования техники — самотеком, есть с погружным насосом типа «Малыш» или специальным, с помощью которого делают опрессовку системы .
Заливаем самотеком
Этот способ закачать теплоноситель для системы отопления хоть и не требует оборудования, но уходит на него много времени. Приходится долго выжимать воздух и так же долго набирать нужное давление. Его, кстати, накачиваем автомобильным насосом. Так что оборудование все-таки потребуется.
Находим самую высокую точку. Обычно это какой-то из газоотводчиков (его снимаем). При заполнении открываем кран для спуска теплоносителя (самая низкая точка). Когда через него побежит вода, система заполнена.
При таком способе можно шланг подключить от водопровода, можно подготовленную воду налить в бочку, поднять ее выше точки входа и так залить ее в систему. Также заливается и антифриз, но при работе с этиленгликолем потребуется респиратор, защитные резиновые перчатки и одежда. При попадании вещества на ткань или другой материал он тоже становится токсичным и подлежит уничтожению.
Следить за давлением надо по манометру
Когда система заполнена (из крана для слива побежала вода), берем резиновый шланг длиной порядка 1,5 метров, крепим его к входу в систему. Выбираем вход так, чтобы виден был манометр. В этой точке устанавливаем обратный клапан и шаровый кран. К свободному концу шланга крепим легко снимающийся переходник для подключения автомобильного насоса. Сняв переходник, в шланг наливаем теплоноситель (держим поднятым вверх). Заполнив шланг, при помощи переходника подсоединяем насос, открываем шаровый кран и насосом закачиваем жидкость в систему. Надо следить чтобы не закачивался воздух. Когда почти вся содержащаяся в шланге вода закачана, кран закрывается, операция повторяется. На небольших системах чтобы получить 1,5 Бар, придется повторять ее 5-7 раз, с большими придется возиться дольше.
Заливаем с помощью погружного насоса
Для создания рабочего давления теплоноситель для системы отопления можно закачивать маломощным погружным насосом типа Малыш. Его подключаем к самой низкой точке (не точка слива системы). Насос подключаем через шаровый кран и обратный клапан, на точке слива системы ставим шаровый кран.
Теплоноситель наливаем в емкость, опускаем насос, включаем его. В процессе работы постоянно добавляем теплоноситель — насос не должен гнать воздух.
В процессе следим за манометром. Как только его стрелка сдвинулась с нулевой отметки — система заполнена. До этого момента ручные воздухоотводчики на радиаторах могут быть открыты — через них будет выходить воздух. Как только система заполнилась, их надо закрыть.
Далее начинаем поднимать давление — продолжаем насосом качать теплоноситель для системы отопления. Когда оно достигнет требуемой отметки, насос останавливаем, шаровый кран закрываем. Открываем все воздухоотводчики (на радиаторах тоже). Воздух выходит, давление падает. Снова включаем насос, докачиваем немного теплоносителя, пока давление не достигнет проектного значения. Снова спускаем воздух. Так повторяем до тех пор, пока их воздухоотводчиков не перестанет выходить воздух.
Далее можно запустить циркуляционный насос, снова стравить воздух. Если при этом давление осталось в пределах нормы, теплоноситель для системы отопления закачан. Можно запускать ее в работу.
Используем насос для опрессовки
Заполняется система так же, как и в описанном выше случае. При этом насос используется специальный. Он обычно ручной, с емкостью, в которую заливается теплоноситель для системы отопления. Из этой емкости жидкость закачивается через шланг в систему. Взять его можно на прокат в фирмах, которые торгуют трубами для водопровода. В принципе, имеет смысл его купить — если использовать будете антифриз, его придется периодически менять, то есть снова надо будет заполнять систему.
Это ручной насос для опрессовки, с помощью которого можно закачать теплоноситель для системы отопления
При заполнении системы рычаг идет более-менее легко, при подъеме давления работать уже тяжелее. Манометр есть как на насосе, так и в системе. Следить можно там, где удобнее. Далее последовательность такая же, как описано выше: накачали до требуемого давления, спустили воздух, снова повторили. Так до тех пор, пока воздуха в системе не останется. После — тоже запускаем циркуляционник минут на пять (или систему целиком, если насос в котле), стравливаем воздух. Тоже повторяем несколько раз.
Посоветуйте незамерзающий теплоноситель для системы отопления
Добрый вечер! По поводу теплоносителя можно посоветовать следующее:
В качестве незамерзающего теплоносителя для систем отопления иногда используют автомобильный «тосол», хотя он не предназначен специально для использования в системах отопления. Опастность в этом случае состоит в том, что иногда вместо настоящего «тосола» можно купить подделку, которая окажется просто чистой щелочью или кислотой. Это смертельно для отопительной системы.
Лучше заливать в систему отопления антифриз, специально предназначенный для систем отопления, (типа Dixis).
Незамерзающий теплоноситель заливают в систему отопления и разбавляют приблизительно на 1:3 водой. Антифриз имеет отличающийся от воды коэффициент поверхностного натяжения (он более текуч). Поэтому на всех разъемных соединениях системы отопления нужно будет заменить резиновые прокладки на прокладки из более устойчивого и менее деформируемого материала.
При использовании незамерзающего теплоносоителя нужно иметь в виду, что его теплоемкость на 15-20% ниже, чем у воды (т.е. он хуже накапливает тепло и хуже отдает). То есть при проектировании системы отопления с антифризом радиаторы следует выбирать более мощные. Вязкость антифриза выше, чем у воды, его сложнее заставить «бегать» по системе отопления, нужно монтировать более мощные насосы.
На случай утечки антифриза следует предусмотреть возможность добавления его в систему отопления.
ВАЖНО:Существует мнение, что при добавлении ЛЮБОГО антифриза (даже в пропорции 1:3), в такой системе, как у Вас, начнутся протечки, в местах всех разъемных соединений. Это происходит из-за разности в плотности просто воды и воды с антифризом. То есть, ПЕРЕД добавкой антифриза рекомендуется сменить ВСЕ резиновые прокладки в местах соединений (на более прочные, типа силиконовых). А так как трубы (и их соединения) в Вашем случае проходят под полом, то такая смена — проблематична.
Таким образом, возможно, в Вашем случае, целесообразнее бороться не с замерзанием теплоносителя, а с перебоями в електроэнергии. Можно приобрести генератор электроэнергии, работающий на жидком топливе. Бывают генераторы с автоматическим запуском и такие, которые нужно запускать вручную. Генератор – хорошее техническое решение для резервирования электропитания, можно иметь довольно большую резервную мощность (т.е. работающие холодильник, телевизор, освещение и т.д.). Типичные связанные с применением электрогенератора проблемы – шум и выхлопные газы.
Надеюсь, мы внесли некоторую ясность в Ваш вопрос. Спрашивайте еще!
Спасибо! А я правильно понял. что 1-Это антифриз а 3 части вода в соотношентт 1:3? под полом я так понимаю сварные соединения через переходники-есть ли там прокладки?
Добрый день! Да, 1:3 — означает, одна часть антифриза, и три воды.
Что касается наличия прокладок, то у сварных и клеевых соединений прокладок нет. Но опасность протечек все равно есть. Дело в том, что у антифриза плотность и температура выше, чем у воды. Поэтому, (по словам специалистов), при добавлении в систему антифриза, клеевые соединения потекут обязательно, а сварные- в зависимости от качества сварных швов. То есть, в Вашем случае, получается, что сейчас сварные швы работают хорошо (теплоноситель вода), а как они будут работать при добавке в систему антифриза- неизвестно. Кстати, если система уже замерзала, то качество швов могло ухудшиться.
Источники: http://znayteplo.ru/otoplenie/nezamerzayushhij-teplonositel-dlya-sistem-otopleniya/, http://stroychik.ru/otoplenie/teplonositel-dlya-sistemy-otopleniya, http://www.builderclub.com/vopros-otvet/53/posovetuyte-nezamerzayushchiy-teplonositel-dlya-sistemy-otopleniya
Отопление дома незамерзающим теплоносителем
Владельцам частных загородных домов нередко приходится использовать незамерзающий теплоноситель для систем отопления: чаще всего это происходит по причине периодического проживания за городом, но может также применяться в качестве профилактической меры в случае остановки работы котла, например, из-за временного прекращения подачи энергоносителя. Но использование незамерзайки, как часто называют большую группу антифризов, сопряжено с некоторыми дополнительными расходами и проектирования системы именно под использование такого вида теплоносителя.
Основные требования к теплоносителю для систем отопления
От качества и вида теплоносителя во многом зависит и коэффициент теплоотдачи радиатора, а соответственно и эффективности работы всей системы. Он представляет собой жидкость, циркулирующую по трубам и батареям, которым и передает тепловую энергию. Поэтому основное требование к этому веществу – высокая теплоемкость, но не менее важна и его безопасность для человека. Поставить какой-то из этих критериев на первое место сложно, но при выборе теплоносителя все же следует отдавать предпочтение такому, чтобы его применение не стало причиной отравления парами. Этот аспект очень важен, так как некоторые антифризы могут представлять опасность.
Но, кроме того, что теплоноситель должен быть безопасным для человека, он не должен представлять угрозы и оборудованию, так как некоторые составы могут служить причиной разгерметизации швов или соединений, появления коррозии.Кроме того, незамерзающий теплоноситель отопления должен соответствовать и следующим критериям, для того чтобы он полноценно справлялся со своей основной функцией:
- сохранять в течение всего срока использования свои основные характеристики: химическую инертность, теплоемкость, плотность, текучесть;
- если в качестве теплоносителя используется вода или другая жидкость, то они не должны содержать в большом количестве солей, которые, оседая на внутренних стенках, становятся причиной снижения их проходимости, а, следовательно – и уменьшения теплоотдачи радиатора;
- предыдущий пункт особенно важен для открытых систем, в которых необходимо периодически пополнять объем теплоносителя, но в таких сетях использование антифризов скорее редкость, чем правило. Связано это как со стоимостью незамерзающего теплоносителя, которого, для того чтобы заполнить систему потребуется довольно большой объем, но и с тем, что использование некоторых составов не допускается из-за угрозы токсичных испарений;
- рабочий температурный диапазон жидкости, крайними точками которого являются порог кристаллизации и температура закипания;
- жизненный цикл теплоносителя – этот параметр особо важен при использовании антифризов, так как частая их смена влечет дополнительные расходы. Также следует принимать во внимание и относительную сложность этой работы, связанной не только с закачкой новой жидкости, но и утилизации старой.
Как правило, если планируется использовать незамерзающие составы в качестве теплоносителя, то при проектировании системы отопления этот фактор обязательно следует учитывать и проводить монтаж с учетом требований и особенностей применения конкретного вида антифриза.
Водяное отопление в частном доме – это не всегда вода
Максимально полно всем требованиям в качестве теплоносителя отвечает вода, за исключением одного – довольно высокого порога кристаллизации, который, как известно, происходит при температуре 0 °C. Но ее использование не всегда возможно, например, часто загородный дом в зимний период может оставаться нежилым, или хозяева бывают там периодически. В этом случае экономически не выгодно постоянно поддерживать отопительную систему в рабочем состоянии, кроме того – за ней нужен хоть и минимальный, но постоянный контроль.
Таким образом, отопление в частном доме должен обеспечивать теплоноситель с низкой температурой замерзания – в этом случае можно не бояться, что система «встанет». Также надо учитывать, что большинство видов котельного оборудования, устанавливаемого в частных домах энергозависимо, поэтому аварийное отключение даже на пару часов может стать фатальным. И еще одну причину, из-за которой многие владельцы коттеджей выбирают незамерзайки, можно считать вынужденной – это требования производителей котельного оборудования. Конечно не все, но многие из них в инструкции к своим изделиям дают подробную информацию о рекомендованных видах теплоносителей – в случае использования иного состава, потребитель теряет право на гарантию.
Учитывая тот факт, что вода является почти идеальным видом теплоносителя, некоторые владельцы стараются «исправить» ее главный недостаток – высокую точку замерзания и используют для этого обычный спирт, которым в соответствующей пропорции разводят воду в зависимости от предельных минусовых температур зимой.
Незамерзающие теплоносители. Особенности применения — Журнал АКВА-ТЕРМ
С. Ивахненко
Наилучший теплоноситель для систем отопления – вода. Она обладает максимальной теплоемкостью, высокой текучестью, общедоступностью и экологичностью. Однако при температуре 0 °С вода замерзает. Для водяных систем отопления, работающих с перерывами при низких наружных температурах (загородный коттедж, дачный дом), это чревато опасностью аварийного размораживания системы с выходом из строя отдельных ее частей (теплообменников, труб и др.). Слив воды при выключении котла и заполнение системы перед его пуском – трудоемкие операции, требующие значительных затрат времени (при этом полностью удалить воду не удастся). Другой вариант решения указанной проблемы, рассматриваемый в данной статье, – применение незамерзающего теплоносителя (антифриза).
Подписаться на статьи можно на главной странице сайта.
В нашей стране в качестве бытового антифриза для инженерных систем, как правило, предлагается смесь этиленгликоля с водой, в состав которой включены специальные добавки различного назначения – присадки.
Плотность чистого этиленгликоля – 1,13 г/cм3 (при 20 °С), его температура замерзания равна –13 °С. Водные растворы с концентрацией этиленгликоля от 30 до 70 % имеют более низкую температуру замерзания. Минимальная температура замерзания достигается при соотношении воды и этиленгликоля 1:2 и составляет –70 °С. При замерзании раствор переходит в аморфное состояние, образуя вязкую массу с увеличением объема в пределах 0,3 %. (Для сравнения: объем воды при замерзании увеличивается примерно на 9 %.)
Пакет присадок насчитывает около десятка веществ, предназначенных для снижения коррозионных и окислительных свойств смеси, ее пенообразования, предотвращения образования накипи и удаления уже существующей, повышения термической стабильности и инертности к синтетическим уплотнениям.
Большинство концентрированных теплоносителей представляют собой раствор, состоящий из 65 % этиленгликоля, 31 % воды и 4 % активных присадок (Dixis-65, Hot Blood-65M, «Теплый дом-65» и др.). Такое сочетание позволяет получить наилучшие показатели теплообмена. При этом смесь не расслаивается на компоненты и имеет температуру начала кристаллизации –65 °С. Другая распространенная смесь с маркировкой «30» (Dixis-30, «Гольфстрим-30» и др.) замерзает при –30 °С. Предлагаются и концентраты с 95-процентным содержанием этиленгликоля (их разбавляют перед заливкой в систему). Процентное содержание этиленгликоля следует выбирать из расчета минимальной температуры, при которой теплоноситель будет находиться в системе.
Как правило, готовые концентрированные антифризы с определенным значением точки замерзания разбавляют водой перед заполнением системы. Например, при смешивании двух объемов антифриза с точкой кристаллизации –65 °С с одним объемом воды получается раствор, замерзающий при –30 °С. Для разбавления желательно использовать дистиллированную воду, при ее отсутствии – водопроводную (с жесткостью до 6 ед.). Применение воды из естественных источников нежелательно ввиду возможной несовместимости с пакетом присадок. Разбавление антифриза более чем на 50 % приводит к заметному ухудшению антикоррозионных свойств. Грамотно приготовленный состав с нужной температурой кристаллизации можно заказать у производителя.
Необходимо учесть: из-за существенных отличий в физических свойствах воды и незамерзающих теплоносителей на основе этиленгликоля, при использовании последних возникает ряд технических особенностей, требующих серьезного внимания.
Во-первых, вязкость этиленгликолевых растворов в 2–4 раза больше, чем у воды. Значит, гидродинамическое сопротивление движению жидкости в трубах будет выше и потребует более мощного (примерно на 10 % по производительности и 60 % по напору) циркуляционного насоса.
Во-вторых, теплоносители имеют больший, чем у воды, коэффициент теплового расширения. Поэтому, во избежание «завоздушивания» в открытых системах, необходимо устанавливать расширительный бак большого размера (около 15 % объема системы).
В-третьих, теплоемкость этиленгликолевой смеси меньше, чем у воды, примерно на 15 %. Это ухудшает условия теплообмена и требует установки более мощных радиаторов. Кроме того, теплоноситель нельзя перегревать, поскольку это может привести к необратимому изменению химического состава и свойств смеси.
Этиленгликолевые смеси активно реагируют с цинком и масляными красками, образуя нерастворимый осадок, большое количество которого может блокировать работу системы отопления. К тому же, в отличие от воды, они не вызывают набухание пакли. Поэтому в системе на незамерзающем теплоносителе должны отсутствовать оцинкованные детали, а для герметизации соединений следует использовать специальные материалы – силиконовые герметики, лён и др.
В местах наибольшего гидродинамического сопротивления может произойти вспенивание этиленгликолевого раствора. Во избежание этого диафрагмы балансировочных клапанов и термостатов должны быть настроены таким образом, чтобы достаточно свободно пропускать рабочее вещество.
При установке электрических котлов ионного (электродного) типа, теплоноситель в которых является одновременно элементом электрической цепи, необходимо использовать специальные антифризы (например, «Аргус-Галан», выпускаемый московской компанией «Галан»). Большинство антифризов не предназначено для применения в качестве проводника электрического тока.
Следует также отметить, что при температуре более 90 °С в водно-гликолевых смесях интенсифицируется процесс выпадения хлопьевидного осадка, ухудшающего процесс теплообмена. Для такого класса оборудования, как котлы с высоконапряженной топкой, это чревато опасностью пережога трубок теплообменника и топки.
И всё же главная опасность, возникающая при использовании этиленгликоля, связана с его токсичностью. Этиленгликоль относится к умеренно опасным веществам (третий класс опасности по ГОСТ 12.1.007). Он ядовит, обладает наркотическим действием на организм человека и способен проникать через кожные покровы. Смертельная доза для человека – 100 мл. Поэтому антифризы на основе этиленгликоля нельзя использовать в системах с двухконтурными теплообменниками, где в случае разгерметизации контуров теплоноситель может попасть в санитарную воду.
Предельно допустимая концентрация этиленгликоля в воздухе рабочей зоны – 5 мг/м3. Из-за испарения этиленгликоля с поверхности открытые расширительные баки следует применять с особой осторожностью.
Экологически безопасной альтернативой этиленгликолю является пропиленгликоль. Его плотность – 1,04 г/см3, температура замерзания – около –67 °С. При смешивании с водой температура замерзания повышается (до –5 °С при 15-процентной концентрации пропиленгликоля). Антифризы на его основе имеют практически те же теплофизические свойства, что и этиленгликолевые, но при этом безопасны (пропиленгликоль используют как пищевую добавку – Е 1520). За счет «смачивающего эффекта» гидравлическое сопротивление пропиленгликоля ниже, чем этиленгликоля, что облегчает работу циркуляционного насоса.
Единственный фактор, сдерживающий распространение пропиленгликоля в отопительных системах, – более высокая (в 2–2,5 раза) цена антифризов на его основе по сравнению с этиленгликолевыми. Основная область применения пропиленгликолевых теплоносителей в нашей стране – здания с ужесточенными экологическими требованиями (предприятия пищевой и фармацевтической промышленности, торговые центры и т.д.).
Ценовую нишу между этилен- и пропиленгликолевыми смесями на российском рынке антифризов для инженерных систем занимают составы на основе глицерина с пакетом необходимых присадок (например, теплоноситель «Ольга», выпускаемый ЗАО «Завод органических продуктов» из Дзержинска, Нижегородская обл.). Глицерин безопасен для человека и может применяться в открытых системах отопления и зданиях с ужесточенными экологическими требованиями. Его физические и химические свойства схожи со свойствами водно-гликолевых смесей. Важное достоинство глицериновых антифризов – их инертность по отношению к оцинкованным деталям.
Если в системе предполагается применить незамерзающий теплоноситель, то ее следует спроектировать соответствующим образом. В первую очередь необходимо удостовериться, что изготовители устанавливаемого оборудования разрешают применение антифризов. Политика европейских производителей в этом вопросе существенно различается. Пример наиболее жесткой позиции подает германская компания Vaillant, категорически запрещающая использование антифризов. Санкция за нарушение – лишение прав на гарантийное обслуживание.
Более гибкую политику проводит компания Buderus (Германия), допускающая использование антифризов определенных марок со всеми котлами, включая настенные Logano U. Антифризы запрещено применять только с настенными конденсационными котлами Logano GB, оснащенными алюминиевыми теплообменниками.
Один из наиболее либеральных подходов демонстрирует итальянская компания Baxi. Жесткий запрет на применение каких-либо антифризов имеет место только для котлов Main с битермическим теплообменником. Для остальных котлов разработаны соответствующие рекомендации, не накладывающие ограничений на марку теплоносителя.
Владелец должен позаботиться о наличии запаса теплоносителя для пополнения отопительной системы. Использовать антифризы разных марок не рекомендуется: их активные присадки могут взаимодействовать с непредсказуемыми последствиями. Срок службы незамерзающих теплоносителей ограничен ресурсом присадок и составляет около пяти лет (или десяти отопительных сезонов).
Всё вышесказанное нужно учитывать при переводе системы отопления на работу с незамерзающими теплоносителями. Перед заливкой антифриза необходимо также очистить все контуры отопления от накипи и следов коррозии специальными составами (например, Dixis Lux). В противном случае активные присадки теплоносителя вызовут быстрое отслоение ржавчины и отложений, приводящее к засорению системы.
Необходимо тщательно следить за отсутствием протечек в системе отопления. Для их оперативного обнаружения с помощью ультрафиолетового фонарика многие производители вводят в состав теплоносителя специальную фосфоресцирующую краску. Работать с антифризами следует только в защитных перчатках. При попадании жидкости на кожу ее нужно сразу же смыть водой.
Статья опубликована в журнале «Аква-Терм» # 4(44) 2008
Опубликовано: 23 июня 2010 г.
вернуться назад
Читайте так же:
Применение незамерзающего теплоносителя для отопления
Оглавление статьи
Химический состав незамерзающего теплоносителя.
По химическому составу незамерзающие теплоносители в своем большинстве делятся на 2 вида, которые содержат следующие вещества:
теплоноситель на основе этиленгликоля- Этиленгликоль — двухатомный спирт. В чистом виде бесцветен и имеет маслянистую консистенцию. Токсичен для человека, может вызывать серьезные отравления и даже летальный исход.
- Пропиленгликоль — двухатомный спирт. В чистом виде бесцветен и имеет большую вязкость, чем у этиленгликоля. Не токсичен для людей и даже применяется как пищевая добавка E-1520.
Помимо вышеперечисленных веществ, в состав теплоносителя входят различные добавки:
- Ингибиторы коррозии и отложения солей.
- Добавки защищающие от образования пены.
- Ингибиторы разрушения резины.
- Красители.
Применимость в различных системах отопления.
На применение незамерзающего теплоносителя накладывается ряд ограничений. Прежде всего нельзя применять такой теплоноситель в системах, которые изготовлены из оцинкованной стали. Это связано с тем, что двухатомные спирты вступают с ней в реакцию, в результате которой выпадает много густого осадка. Последствия этого будут плачевны — придется полностью сливать и промывать всю систему.
Кроме того, нужно избегать локальных перегревов теплоносителя. Такие перегревы могут возникнуть внутри котлов, где температура теплоносителя будет превышать безопасный порог 70°С. Локальные перегревы могут спровоцировать преждевременное старение теплоносителя, утрату антикоррозионных свойств, выпадение осадков и течи в местах стыков.
Применение в системах с газовыми котлами.
Применимость низкозамерзающих жидкостей для газовых котлов необходимо уточнять! Такая информация приводится в каталогах производителей котлов и в паспортах. Для большинства настенных газовых котлов применение гликолей либо запрещено совсем, либо ограничено применением пропиленгликоля с температурой кристаллизации не ниже -20°С. Для напольных котлов с большим теплообменником разрешено применение пропиленгликоля, если иное не оговорено в паспорте или каталоге производителя. Для подстраховки необходимо выставить на термостате температуру 70°С.
Применение в системах с электрическими котлами.
Для электрических котлов важно то же самое — избегание локальных перегревов теплоносителя. Поэтому выставляем все ту же температуру 70°С и выставляем максимальную скорость на циркуляционном насосе. При такой температуре можно быть относительно спокойным, но все равно нужно следить не появятся ли где течи или неприятный запах.
Применение в системах с твердотопливными котлами.
Здесь опасность локальных перегревов еще выше, чем в системах с газовыми или электрическими котлами. Топить котел следует аккуратно, избегая сильных подъемов температуры. Особенно это важно, если теплоноситель кристаллизовался из-за того, что вы долго не топили котел (характерно для дач и загородных домов). После того как гликоль в системе снова станет жидкостью, можно включать циркуляционный насос. Лучше всего не допускать кристаллизации теплоносителя, потому что его последующий отогрев дело трудное и растянутое во времени.
Требования для циркуляционных насосов и расширительных баков.
Высокая вязкость «незамерзайки» увеличивает нагрузку на циркуляционный насос. Поэтому необходимо увеличивать напор насоса на 60% и расход на 10-15%. Объем расширительного бака также необходимо увеличивать. Но здесь требования разные к разным концентрациям теплоносителям и объемам систем, поэтому необходимо читать паспорт или каталог, в котором производитель укажет в специальной таблице необходимый вам объем.
Резюме.
Использование гликолей в качестве теплоносителя сопряжено с определенными проблемами, поэтому используйте их только если нет другого выбора. Сделать систему отопления на воде будет в большинстве случаев проще, чем на низкозамерзающей жидкости. Пишите свои вопросы в комментариях. Не забывайте делиться ссылками со своими друзьями через социальные сети.
Незамерзающий теплоноситель PROFI
Главная → Полезные статьи → Незамерзающий теплоноситель Profi
Для бесперебойной работы системы отопления или кондиционирования важным является оборудование, из которого она смонтирована. Но не менее важно и то, какое вещество циркулирует внутри системы.
Антифриз для систем отопления и кондиционирования призван обеспечить максимальную эффективность при эксплуатации того или иного прибора. Смонтировав систему отопления или кондиционирования, обычно встает вопрос – чем ее заполнить, что выбрать в качестве теплоносителя или хладоносителя?
Самым распространенным теплоносителем является вода. Без сомнений вода – самый дешевый и доступный теплоноситель, обладает высокой теплоемкостью и теплоотдачей, низкой плотностью и вязкостью, но она имеет также и ряд недостатков, а именно:
- Система отопления, заполненная водой, постоянно должна находиться и эксплуатироваться в зоне плюсовых температур, чтобы не разморозить систему. Это не удобно и дорого, если нет постоянной потребности в отоплении помещения (дача, гараж, производственные и выставочные площади). Кроме того, перебои с подачей электроэнергии или топлива, а также неполадки могут привести к аварийной остановке котла. В случае остановки отопительного прибора в мороз, вода, застывая, разрывает трубы, радиаторы и другие элементы системы отопления. Как показывает опыт системы отопления, заполненные водой, замерзают и на их восстановление расходуются огромные денежные средства.
- Вода содержит разнообразные соли, вызывающие образование накипи на стенках теплообменных аппаратов; в теплой воде активно развиваются микроорганизмы, значительно ухудшающие теплообмен, уменьшая эффективность системы отопления, а нагревательные элементы могут выйти из строя из-за перегрева.
- Вода обладает высокой коррозионной активностью, растворяет в себе огромное количество кислорода, усиливающего коррозию.
Альтернативой воде является низкозамерзающий теплоноситель для систем отопления и кондиционирования, лишенный этих недостатков. Что выбрать, зависит от конкретных условий эксплуатации, но поскольку около 70% территории России находится в суровых климатических условиях, используя низкозамерзающий теплоноситель, возможно, избежать очень многих рисков.
Основная задача теплоносителя «PROFI» не допустить разрушения систем отопления и кондиционирования в результате размораживания, сделать возможным запуск систем отопления при отрицательных температурах, использовать систему отопления в гибком режиме, а также эффективно защитить оборудование от образования коррозии, пены и накипи на весь период службы, при этом максимально продлив этот период.
Область применения теплоносителя «PROFI» очень широка, как в индивидуальных системах отопления и кондиционирования небольших зданий и коттеджей, промышленных и торговых объектов, так и в сетях многоэтажных домов, целых поселков, для спортивных сооружений (катков и футбольных полей). Низкозамерзающий теплоноситель «PROFI» предназначен для использования в системах, с отопительными котлами всех типов, работающими на всех видах топлива – газе, дизтопливе, электрокотлами, кроме систем с электродными котлами.
Низкозамерзающий теплоноситель «PROFI» — авторская разработка инженеров и проектировщиков Компании и Сибирских химических институтов. Объединение опыта и знаний специалистов высокого уровня дали отличный результат – полностью Российский продукт, высокого уровня надежности, соответствующий всем требованиям для современных систем отопления и кондиционирования. ТУ 2422-003-66244904-2010, Сертификат Соответствия № РОСС RU.АВ28.Н11735, Санитарно Эпидемиологическое Заключение №77.МО01.242.Т.000293.06.10.
Основу теплоносителя «PROFI» составляют моноэтиленгликоль, подготовленная вода, карбоксилатные ингибиторы коррозии и солеотложения, добавки предотвращающие пенообразование и разрушение резины, флуоресцирующий краситель для точного определения места протечки с помощью ультрафиолетовой лампы. Жесткий контроль всего технологического процесса, обязательные испытания каждой выпущенной партии, позволяют гарантировать потребителю высокое качество теплоносителя «PROFI», что подтверждено государственными службами сертификации и санитарно – эпидемиологического надзора.
Для защиты от коррозии в теплоносителях «PROFI» выбран принципиально новый подход. Работа уникального, карбоксилатного, пакета присадок последнего поколения в корне отличается от других (на основе нитратов, боратов, фосфатов). Ингибиторы коррозии, циркулирующие в системе, включаются в работу только в случае возникновения очагов коррозии, тогда как ингибиторы других, широко используемых, пакетов присадок покрывают изнутри всю систему толстой защитной пленкой, ухудшая тем самым теплопередачу. Карбоксилатные ингибиторы коррозии работают только на очагах коррозии, чем обусловливается их экономичный расход и, соответственно, продленный в несколько раз ресурс.
Выпускаются:
- Незамерзающий теплоноситель «PROFI-30». Готовый теплоноситель с температурой начала кристаллизации — 30ºС.
- Незамерзающий теплоноситель «PROFI-65». Теплоноситель с температурой начала кристаллизации — 65ºС. «PROFI-65» допускается разбавлять водопроводной или обессоленной водой до необходимой температуры кристаллизации.
Срок эксплуатации, при соблюдении рекомендаций не менее 5 лет.
Продукция разливается в 20-ти, 30-ти, 50-ти литровые пластиковые и стальные 200 литровые опломбированные емкости. Каждая канистра комплектуется описанием продукта, мерами предосторожности, рекомендациями по использованию и хранению.
Теплоноситель «PROFI-65 и -30», прошел испытания на совместимость с теплоносителями «ОАЗИС-65 и -30». При необходимости, допустимо их смешивание, либо долив.
Особенности использования
«PROFI-65» — антифриз с температурой замерзания минус 65°С. Его можно использовать как в исходном состоянии, так и в разбавленном виде в соответствие с таблицей.
| Температура замерзания, °C | Содержание «Оазис-65», % | Содержание воды, % |
| минус 40 (5:1) | 83 | 17 |
| минус 30 (2:1) | 70 | 30 |
| минус 20 (1:1) | 50 | 50 |
Разбавлять теплоноситель «PROFI-65» выше температуры замерзания минус 20°С (более чем на 50%) не рекомендуется, так как снижаются защитные свойства присадок и возможно возникновение коррозии, накипи и осадков.
При замерзании теплоноситель не разрывает элементы системы отопления, т.к. в отличие от воды при замерзании не расширяется. После перехода из замерзшего состояния в жидкое, сохраняет физико-химические показатели и годен для дальнейшего использования.
При наличии принудительной циркуляции, можно разбавлять «PROFI-65» прямо в системе, при температуре окружающей среды не ниже 0˚С. Для чего надо залить 1/2 необходимого количества воды, затем весь теплоноситель и добавить оставшуюся воду.
В рабочем диапазоне температур теплоноситель, по сравнению с водой, имеет в 3-5 раз больше вязкость и на 10-15% меньше теплоемкость, поэтому расчетный расход циркуляционного насоса следует принимать на 10% больше, а расчетный напор — на 60% выше.
Теплоносители на основе моноэтиленгликоля имеют коэффициент температурного расширения больше, чем вода, поэтому для предотвращения проблемы завоздушивания закрытой системы необходимо устанавливать расширительный бак в соответствии с таблицей.
| Объем системы, л | Расширительный бак для «PROFI-30», л, не менее | Расширительный бак для «PROFI-65», л, не менее |
| до 100 | 24 | 35 |
| от 100 до 300 | 50 | 80 |
| от 300 до 500 | 80 | 100 |
| от 500 до 800 | 100 | 150 |
| от 800 до 1100 | 150 | 200 |
| от 1100 до 1700 | 250 | 300 |
| от 1700 до 2300 | 300 | 500 |
Места соединений в системах следует уплотнять прокладками из стандартной резины, паранита, тефлона, тангит-нитью, фум-лентой или льном с герметиком, стойким в этиленгликоле.
Не рекомендуется заливать теплоносители «PROFI» в системы, изготовленные из оцинкованных труб, так как водо-гликолевая смесь при взаимодействии с цинком образует чрезвычайно объемистые осадки, которые могут блокировать работу системы.
Для отопительных систем с электрическими и настенными газовыми котлами, из-за возможных местных перегревов, необходимо устанавливать регулятор температуры не выше 70°С, установить повышенную скорость штатного насоса, либо заменить его более мощным, обеспечить работу циркуляционного насоса после выключения нагревательных элементов на время их остывания, использовать теплоноситель с температурой замерзания от минус 30°С до минус 20°С.
Для сохранения физико-химических показателей теплоносителя в норме на весь период службы, рекомендуется не допускать местного перегрева, не допускать закипания. При перегреве (выше 170°С) происходит термическое разложение этиленгликоля, значительное ухудшение антикоррозионных свойств, сопровождающееся выделением резкого запаха и появлением нагара на нагревательных элементах. Причинами могут служить: недостаточная циркуляция теплоносителя, не полностью погруженные в теплоноситель нагревательные элементы, высокая концентрация этиленгликоля (теплоносителя). При обнаружении резкого запаха рекомендуем, немедленно, определить и устранить причину перегрева. Запускать систему с холодным теплоносителем (особенно при отрицательных температурах) рекомендуется на минимальной мощности, постепенно прогревая систему и увеличивая мощность.
В системах с естественной циркуляцией из-за большой вероятности местных перегревов использование теплоносителя на основе моноэтиленгликоля, к которым относится и «PROFI», не рекомендуется.
Подготовка системы
Для обеспечения надежной и долговременной работы системы с теплоносителями «PROFI» необходимо провести подготовительные работы.
Перед заливкой теплоносителя в старую систему необходимо предварительно ее промыть.
Перед заливкой теплоносителя в новую систему отопления или кондиционирования необходимо произвести гидроиспытания и проверить ее работу при положительной температуре на воде, а при отрицательной — на антифризе. При обнаружении негерметичности слить жидкость, устранить протечки и вновь испытать. Для более быстрого удаления пузырьков воздуха из теплоносителя «PROFI» рекомендуется после заполнения системы выдержать ее без давления в течение 2-3 часов.
Теплоноситель на основе этиленгликоля имеет большую текучесть, чем вода, из-за меньшего коэффициента поверхностного натяжения, поэтому легче проникает в мелкие поры и трещины. Набухание резины в теплоносителе меньше, чем в воде. Поэтому если система длительное время работала на воде, ее замена на теплоноситель может привести к появлению протечек, связанных с усадкой прокладок из резины до первоначального объема, либо с микротрещинами слишком малыми для утечки воды, но достаточными для теплоносителя. Рекомендуется первые дни после замены воды на теплоноситель следить за состоянием системы. При обнаружении протечек подтянуть, либо заменить уплотнения или элементы системы.
Меры предосторожности
Теплоносители «PROFI» предназначены исключительно для технического использования, поэтому нельзя допускать попадания его в пищевые продукты и питьевую воду. При попадании жидкости на кожу и одежду ее необходимо сразу промыть водой.
Хранение
Теплоносители необходимо хранить в недоступном для детей месте, в герметично закрытой таре, вдали от пищевых продуктов. Не допускается попадание прямых солнечных лучей. Срок хранения 5 лет с момента изготовления.
Мы создали уникальную торговую марку «PROFI» — незамерзающий теплоноситель, разработанную нашими технологами и изготовленную исключительно из сырья, добывающегося в РФ, в основном на территории России. Продукты этого бренда не уступают лучшим зарубежным аналогам, а по некоторым качествам даже превосходят их.
Гарантируем, с нами выгодно сотрудничать!
Низкозамерзающий теплоноситель для высоких температур
Для значительной части отечественных автономных систем теплоснабжения дилеммы, какой жидкий теплоноситель использовать – воду или гликолевые растворы, не существует. При дискретном режиме теплогенерации наличие воды в системе приведет на большей части территории нашей страны как минимум к размораживанию, как максимум – к полному выходу из строя системы.
Большинство ведущих производителей современных бытовых котлов указывают в технических паспортах, что в качестве теплоносителя используется прошедшая подготовку вода. Нетрудно догадаться, что неукоснительное следование этому требованию практически равнозначно для компании сокращению российской рыночной ниши вдвое, а то и втрое. Поэтому в последнее время в технической документации ряда производителей появилась оговорка о возможности применения антифризов в котловом контуре. Но это именно не рекомендация, а оговорка, следование которой, например, может привести к снятию гарантии с теплообменника. И чтобы этого не произошло, компании настаивают на выполнении ряда условий, важнейшим из которых является использование низкозамерзающих теплоносителей лишь определенных марок.
Нельзя, но можно
По сравнению с водой в качестве теплоносителя гликолевый раствор, во-первых, имеет большую кинематическую вязкость и меньшую теплоемкость, во-вторых, значительно дороже, в-третьих, требует ревизии всех соединений, в-четвертых, относительно более дешевый по сравнению с пропиленгликолем, раствор моноэтиленгликоля токсичен (смертельная доза 100 мл) и поэтому не должен использоваться при обустройстве ГВС (как в двухконтурных котлах, так и в бойлерах косвенного нагрева).
Но только более низкой теплоемкостью, более высокими вязкостью и коэффициентом объемного расширения, большей вероятностью протечек негативные качества антифризов, увы, не исчерпываются. Они по сравнению с водой имеют еще и более высокую коррозионную активность и вспениваемость. А при перегреве разлагаются с выпадением нерастворимых осадков, изменением характеристик, образованием слоев накипи, что не только накладывает ряд ограничений на их использование (например, в системах с алюминиевыми отопительными приборами), но и требует внесения добавок-ингибиторов.
Но все эти минусы гликолевых теплоносителей перекрывает один плюс: такие растворы даже при достижении критически низкой температуры эксплуатации не разрушают систему теплоснабжения. Так, при –25 °С раствор, рассчитанный на температуры до –20 °С, превращается не в монолитный кристалл, разрывающий теплообменники, трубы и отопительные приборы, а в шугу – смесь жидкой и твердой фракций.
И преимущества воды – дешевого штатного теплоносителя с высокой теплоемкостью и низкой коррозионной активностью – становятся несущественными для значительного числа потребителей: ведь ниже 0 ˚С вода кристаллизуется со значительным увеличением объема (11 %) и создаваемым давлением 2500 бар.
Тосол – не тосол
Часто возникает путаница при употреблении терминов «тосол», «антифриз», «незамерзающий (?) теплоноситель». Тосол – это водный раствор моноэтиленгликоля, изначально не рассчитанный на эксплуатацию в системах отопления, и производится он по различным ТУ.
Все его параметры регламентирует ГОСТ 28084-89 «Жидкости охлаждающие и низкозамерзающие. Общие технические условия», который распространяется на охлаждающие низкозамерзающие жидкости, предназначенные для охлаждения двигателей, а также в качестве рабочих жидкостей в других теплообменных аппаратах, работающих при низких и умеренных температурах. Под таковыми жидкостями понимаются водные растворы этиленгликоля по ГОСТ 19710 с массовой долей воды до 30 % и присадками. Состав таких растворов, концентрация, смешиваемость жидкостей, срок службы и условия ресурсных испытаний – не оговариваются.
Из-за рубежа пришло название антифризы – теплоносители, имеющие низкую ( ниже 0 °С) температуру кристаллизации. В их числе и различные солевые или спиртовые растворы, не нашедшие широкого применения в системах теплоснабжения из-за нестабильности при нагреве.
Все остальные используемые в бытовых отопительных системах «незамерзайки» можно подразделять на водные растворы этиленгликоля (моноэтиленгликоля), отличающиеся от автомобильного тосола лишь набором присадок, диэтиленгликоля (физико-химические свойства которого сходны с первым – например, плотность при 20 ˚С – 1116 кг/м3, удельная теплоемкость 2,09 кДж/кг•К) и пропиленгликоля, основное достоинство которого – нетоксичность, а недостаток – стоимость. Низкозамерзающие жидкости на его основе часто содержат и инновационные присадки, в значительной степени модифицирующие основные характеристики растворов. Сообщая им новые качества, такие присадки (например, карбоксилатные) существенно расширяют и сферу применения низкозамерзающих растворов.
Основной недостаток этиленгликолевых растворов – токсичность. Причем ядовиты и пары этиленгликоля, растворы которого часто проникают через соединения, герметичные в системах с водяным теплоносителем. Вполне реальна и угроза попадания токсичного вещества в контур ГВС.
Не кристаллизирующиеся при низких температурах (до –68 ˚С в зависимости от концентрации) этилен- и пропиленгликолевые антифризы характеризуются физико-химические свойствами, ухудшающими их параметры как теплоносителя (табл. 1).
Сила в присадках
Тосолы (автомобильные антифризы) разных производителей существенно отличаются друг от друга, в свою очередь, отличается от них и низкозамерзающая жидкость (антифриз) для отопительных систем. Эти отличия ей сообщают присадки, без добавления которых просто разбавленный в той или иной пропорции водой этиленгликоль – жидкость с коррозионной активностью в сотни раз выше, чем у воды и высоким накипеобразованием. А заливка ее в отопительный контур – «гарантия» быстрого выхода из строя теплообменников, арматуры, трубопроводов и отопительных приборов. Присадки сообщают качественным антифризам такие свойства, как предотвращение коррозии стали, чугуна, меди, латуни, алюминия и припоя, способность удалять накипь и предотвращать ее появление, безвредны для уплотнительных материалов и имеют длительный срок эксплуатации.
Присадки могут модифицировать не только химические, но и физические параметры смеси – плотность и кинематическую вязкость. Но для расчетов гидравлических схем и теплоотдачи приборов достаточно знать, из какого вещества приготовлен антифриз и его концентрацию.
Объем присадок может достигать 3–4 % (обычно – до 2 %). Количество их также сильно различается у различных производителей – от 10 до 40 в высококачественных антифризах. Время жизни присадок (а именно оно лимитирует срок безопасной эксплуатации гликолевых растворов) – от четырех–пяти до десяти лет для штатных условий эксплуатации. Но даже кратковременный или локальный перегрев может привести к необратимому разложению присадок.
В традиционных низкозамерзающих жидкостях ингибиторами коррозии служат силикаты, бораты и нитриты. В качестве парофазного ингибитора коррозии используются амины. Существуют бессиликатные ингибиторы для защиты алюминия, меркаптобензтиазол натрия применяется для защиты меди и латуни, бораты или фосфаты – для поддержания pH.
В качестве ингибитора кавитационной коррозии обычно используют нитрит. Но помимо того, что он может взаимодействовать с аминами и образовывать канцерогенные вещества, он имеет и другие недостатки. Например, быстрое падение его содержания, переход в неактивные формы. А увеличение его концентрации приводит к коррозии алюминиевых сплавов и припоя.
Кипеть не разрешается
Важнейший параметр для низкозамерзающих жидкостей – максимальные рабочие температуры. Как правило, гликолевые растворы имеют еще один недостаток – они начинают кипеть при достижении температуры 104–112 °С. Это кажется не столь существенным по сравнению с такими «минусами», как относительно высокая стоимость и низкая теплоемкость, приводящая к снижению мощности отопительных приборов, отличным от воды гидравлическим характеристикам, часто приводящих к аварии теплообменника. Казалось бы, для современной автоматики задача не позволять температуре теплоносителя превышать определенные критические значения не представляет сложности.
Но, во-первых, даже актуальный контроль за температурой в отопительном контуре не гарантирует от локального перегрева, во-вторых, в поливалентных системах теплоснабжения с использованием гелиоколлекторов температура теплоносителя может достигать 150 °С.
Некоторые производители, например Clariant, указывают рабочие температуры низкозамерзающих жидкостей (строго говоря, традиционный термин «теплоноситель» неточен, и его применение оправдано лишь в определенном круге задач – прим. ред.) значительно выше (рис. 1), иногда встречаются и… «высокотемпературные» низкозамерзающие жидкости, использование которых, по данным производителей, возможно даже до 200 ˚С.
Принципиальное значение этот параметр имеет потому, что при превышении допустимой температуры происходит необратимое, в отличие от воды, разложение гликолевых растворов. Если температура даже в какой-либо одной точке системы превысит критическое для данной марки антифриза значение, произойдет термическое разложение гликоля и антикоррозионных присадок с образованием кислот и выпадением твердых осадков. При выпадении их на нагревательные элементы котла образуется нагар, который приведет к ухудшению теплообмена, образованию новых осадков и дальнейшему перегреву этих участков.
Образующиеся кислоты взаимодействуют с металлами системы отопления, инициируя их коррозию. Термическое разложение присадок приводит также к потере защитных свойств антифриза по отношению к материалу уплотнителей – резины, паронита и т. п., появлению течей в местах соединений. Перегрев антифриза также вызывает повышенное пенообразование, приводящее к завоздушиванию системы. Исключить перегрев можно, только контролируя режимы работы котла и системы отопления.
Разрешенная «незамерзайка»
Несколько лет назад на своего рода сенсацию претендовало размещенная на сайте компании ООО «Виссманн» информация о допустимости использования в котлах этой компании низкозамерзающих жидкостей на основе гликолевых растворов. Впрочем, при внимательном ознакомлении становилось ясно, что речь идет лишь о двух типах (пропилен- и этиленгликолевого раствора) такого теплоносителя одной марки Antifrogen. Но и это вызвало большой интерес, несмотря на относительно высокую стоимость «незамерзающего» решения от Viessmann, решения, очевидно, не носящего массового характера, но тем не менее создавшего важный прецедент.
Вообще говоря, все котлы компании Viessmann спроектированы с предположением, что теплоносителем будет вода. Но с учетом российских реалий были предложены антифризы Antifrogen L (табл.2) и Antifrogen N, имеющие голубой и бледно-желтый оттенки, соответственно. Их можно использовать в системах теплоснабжения, в том числе поливалентных, и для промышленного применения в холодильных установках. В состав первого входят антикоррозионные добавки и 1,2-полипропиленгликоль. Рабочий диапазон температур –25–150 °С, он может использоваться с эластомерами, пластиками и т. п., минимальная концентрация при температуре –10 °С составляет 15% общего объема оборотной воды. В состав второго входит моноэтиленгликоль с минимальной концентрацией 20 % об., диапазон рабочих температур начинается с –35 °С. Так же, как и для Antifrogen L, допустимо использование этого антифриза с пластиками и эластомерами.
Проблему защиты от коррозии решают пакеты ингибиторов на основе композиции солей моно- и дикарбоновых кислот (карбоксилатная технология). Поэтому антифризы нового поколения не содержат силикатов, нитритов, нитратов, фосфатов, боратов и аминов. В табл.3 приведены основные рабочие параметры антифриза Antifrogen L на основе 1,2-пропиленгликоля и антикоррозионных добавок.
Специфика применения новых антифризов
Ингибиторы образуют более тонкую защитную пленку на поверхностях и расходуются в основном только в случае возникновения очагов коррозии. Именно этим обуславливается более длительный нормативный срок эксплуатации антифризов с такими присадками.
При этом применение новых низкозамерзающих жидкостей требует более строгого соблюдения регламента и режимов эксплуатации котлов, а неправильное использование антифриза приводит к потере гарантии на оборудование. К котлам компании, в которых предполагается применение таких антифризов, прилагается подробная инструкция по эксплуатации, содержащая рекомендации, условия применения и требования, гарантирующие сохранение гарантии.
Antifrogen L выполняет двойную функцию как теплоноситель. Во-первых, водный раствор остается жидким при требуемой температуре и, во-вторых, защищает металлические компоненты системы охлаждения от коррозии. Причем ниже температуры застывания -20 ºС отвержденные смеси не приводят к разрыву трубопроводов . Но при сборке системы необходимо использовать только бесхлорные припои. Нетоксичный пропиленгликоль, обеспечивает основную морозостойкость. Но вследствие его высокой температуры кипения (~187 ºС) не происходит потерь жидкости в результате испарения.
Критические коэффициенты теплопередачи наиболее часто применяемых смесей Antifrogen L/вода незначительно отличаются от аналогичного коэффициента водопроводной воды без примесей при передаче тепла радиаторами. Поэтому количество тепла, которое может быть передано при использовании такой смеси, практически не отличается от аналогичного показателя воды без примесей. Поэтому не возникает необходимость изменять площадь теплообменных поверхностей.
Но при передаче тепла в системе «жидкость/жидкость» его количество уменьшается по мере увеличения доли продукта Antifrogen L в смеси. И таким образом, теплообменная поверхность должна быть увеличена в соответствии с измененными значениями показателя теплопроводности k.
А поскольку смеси Antifrogen L/вода имеют более высокие значения вязкости и плотности, чем у чистой воды, при их применении можно ожидать более резкого перепада давления в трубопроводах и ином оборудовании.
В воде, используемой для разбавления продукта Antifrogen L, должно содержаться не более 100 мг/кг хлоридов. Их содержание необходимо учитывать в особенности, если в системы входят компоненты из алюминия или его сплавов. Допустимо применять воду различной жесткости (от 0 до 25º GH), т. е. даже из водопровода.
Но ингибирующие свойства смесей Antifrogen L/вода уменьшаются по мере увеличения доли воды. Таким образом, концентрация Antifrogen L в охлаждающем растворе или в теплоносителе должна быть не менее 25 % общего объема (температура замерзания –10 ºС).
Системы, из которых была удалена жидкость, должны быть вновь наполнены в течение нескольких дней. В первую очередь это касается использования низкозамерзающей жидкости с карбоксилатными приставками в системах охлаждения и нагрева, а также в поливалентных системах (с гелио- и тепловыми насосами). До добавления в систему смеси Antifrogen L/вода необходимо тщательно проверить состояние коррозии в системе. При необходимости принимаются меры для очистки металлических поверхностей.
Ведь системы, имеющие следы образования ржавчины, не могут впоследствии эксплуатироваться без образования ржавчины даже при использовании продукта Antifrogen L, так как металл может защищаться неравномерно, и возникает перерасход ингибитора.
Рис. 2. Емкость с низкозамерзающим теплоносителем
Существуют и специфические требования к подбору насосного оборудования. Например, компоненты насоса, сделанные из фенольных смол, не соответствуют этим требованиям.
Если в холодильную систему или систему отопления, которая ранее эксплуатировалась с использованием охлаждающего солевого раствора или воды, вводят Antifrogen L, более низкое поверхностное натяжение и связанный с ним эффект ликвидации ржавчины могут привести к проявлению существующей коррозии в виде протечек.
Поэтому эксплуатировавшиеся ранее системы тепло- и холодоснабжения должны пройти тщательную проверку и очистку от коррозии до заполнения их смесью Antifrogen L/вода. Высококачественные прокладки обеспечивают надлежащее функционирование системы и предотвращение протечек. Испытания подтвердили возможность использования в таких системах высококачественных, устойчивых к воздействию горячей воды прокладок из асбестового волокна (IT). А в качестве сальников могут быть применены графитовые шнуры.
Теплоносители с карбоксилатными присадками (рис. 2) обычно рассчитаны на более длительные, по сравнению с традиционными низкозамерзающими жидкостями, сроки службы – «Hot Stream – ЭкоПро», «Техноформ» (г. Климовск, Московская обл.), Thermagent («Обнинскоргсинтез»), Arkton («Аметист+», г. Мытищи, Московская обл.), Antifrogen N и L (Clariant, Германия), Thermagent EKO и Thermagent Sol («Обнинскоргсинтез»). Такие теплоносители также экологически безопасны, поскольку получены без использования фосфатов и солей азотных кислот – аминов и нитритов.
Статья из журнала «Аква-терм» №6 (94), 2016г.
Опубликовано: 12 декабря 2016 г.
вернуться назад