Солевой раствор
Для отопительных систем открытого типа с естественной циркуляцией теплоносителя одним из возможных вариантов теплоносителя является концентрированный раствор поваренной соли, хлористого кальция или прочих минеральных солей. Он используется во избежание промерзания труб отопительного контура в зимнее время. Причем чем сильнее концентрация соли, тем ниже температура промерзания раствора.
Технические характеристики рассола:
- довольно низкая теплоемкость – раствор с концентрацией соли в 30 % отдает 2700 Дж/кг·град;
- малая вязкость;
- очень высокая коррозионная активность – стальные трубы очень быстро «прогорают» от постоянного контакта с солью;
- отсутствие токсинов;
- коэффициент термического расширения – 0,03 %/град;
- низкая цена соли.
Четвертый шаг – заполнение теплых полов
Теплые полы имеет свои особенности. Они заполняются не все сразу, а по одному контуру. Если заполнять все сразу (а они имеют разную длину), то в длинных контурах обязательно останется воздух, который удалить оттуда практически невозможно. Поэтому поступаем следующим образом.
Коллектор полностью собирается. Перекрываются на обратке все контура, кроме одного. Включается насос, и через подачу этот контур заполняется система отопления до тех пор, пока из дренажного отверстия не польется чистый теплоноситель без признака воздуха. После того, как это случилось, контур закрывается. Таким же образом заполняются все остальные.
После этого закрывается дренажное отверстие, открываются все контура и проверяется работа теплого пола
Важно обратить внимание на то, что систему радиаторной сети можно заливать теплоносителем против его движения. С теплыми полами так делать нельзя, заливать нужно только со стороны прямой, потому что в ином случае теплоноситель не будет двигаться через ротаметры
Плюсы использования антифризов с присадками
Индивидуальные свойства конкретной разновидности антифриза определяет пакет присадок. От данных компонентов будут важны следующие характеристики: стоимость, антикавитационность, срок работы, а также антикоррозийность. Основной задачей присадок при использовании антифризов выступает защита металлов от коррозийных процессов. Как показывают исследования, присадки способны уменьшить коррозию внутренних поверхностей до 100 раз. Слой ржавчины, который образуется на внутренних стенках отопительных приборов и трубопроводов, обладает очень плохой теплопроводностью, она в 50 раз меньше по сравнению с той, что дает сталь. Таким образом, ржавчина выступает в качестве изолятора тепла.
За счет коррозийных образований сужается внутренний просвет трубы. По этой причине увеличивается гидродинамическое сопротивление, а скорость передвижения теплоносителя в системе трубопровода снижается. Это способно привести к увеличению энергетических затрат. Образующиеся частицы ржавчины в теплоносителе становятся причиной разгерметизации подшипников циркуляционных насосов. Они засоряют теплообменные каналы и элементы отопительных котлов. Таким образом, пользователь сталкивается с повреждением элементов отопительных систем.
Использование присадок защищает металл и отопительные системы от коррозионных повреждений, таким образом, увеличивается срок эксплуатации данных элементов на 15 лет. Если применять раствор антифриза на базе пропиленгликоля или этиленгликоля без присадок, то это может стать причиной больших потерь в экономическом плане, в особенности, если проводить сравнение со стоимостью пакета присадок.
Виды и особенности
Для обогрева загородных домов и дач устраивается автономная система отопления. Она состоит из нагревательного котла, соединённого с радиаторами отопления разветвлённой системой трубопроводов. Заливаемая в них незамерзающая жидкость выполняет роль теплоносителя. После нагревания в котле она поступает по трубам к радиаторам.
Незамерзающую жидкость принято называть антифризами. Их химический состав не позволяет им замерзать даже в самые сильные морозы. Антифризы предотвращают появление коррозии на внутренней поверхности труб и радиаторов и не образует на ней накипи. Выбор вида теплоносителя для заливки в отопительную систему от различных факторов, в числе которых климатические условия региона его использования.
Помимо антифриза, выполняющего роль теплоносителя, правила эксплуатации отопительной системы требуют её периодической промывки специальными жидкостями. Их состав содержит различные присадки.
Альтернативным вариантом таким промывочным жидкостям может служить водный раствор каустической соды. Заполняют им систему на 1-1,5 часа. Делают это для растворения содовым раствором скопившейся на внутренних поверхностях элементов отопительной системы накипи.
В продаже можно встретить антифризы с различными характеристиками. В качестве их основы могут использоваться:
Глицерин
Этиленгликоль
Пропиленгликоль
Все эти вещества имеют высокую степень агрессивности, поэтому производители добавляют в их состав различные присадки. Основной компонент антифриза определяет его свойства. Самую доступную стоимость имеют незамерзающие жидкости на основе этиленгликоля, но они и наиболее токсичные.
Незамерзающие жидкости на основе этиленгликоля нельзя применять для двухконтурных котлов. Попадание такого антифриза в систему водоснабжения может вызвать тяжёлое отравление. Жидкость закипает при температуре выше 110°С и может дать осадок. Он часто становится причиной выхода системы отопления из строя.
Менее опасны и вредны для организма человека антифризы на основе пропиленгликоля. Экологически безопасны незамерзающие жидкости, изготовленные на основе глицерина.
Антифризы этого вида хорошо защищают систему отопления от коррозии. Особенностью глицериновых незамерзающих жидкостей является то, что при переходе в твёрдое состояние они не увеличиваются в объёме.
Самая низкая температура замерзания и наиболее высокая точка кипения, а также теплопередающая способность у раствора бишофита. Очень часто в системы отопления в качестве теплоносителя используют растворы кальция, натрия и других минеральных солей. Их достоинством считается высокая коррозийная агрессивность.
Проведение расчетов
Если же сопровождающие документы по каким-то причинам недоступны, то стоит знать, как провести расчеты самостоятельно. Конечно, они могут не дать абсолютно верный результат, но вам и не нужна точность вплоть до миллилитра.
Расчет обычно делается по секциям — то есть, сколько литров жидкости помещается в один сегмент батареи. Соответственно, при наращивании или удалении этих элементов вам будет легко подогнать нужное значение в соответствии с количественным изменением.
Существуют стандартные средние показатели для каждого вида радиатора. Именно на них можно опираться — берете определенное значение, умножаете на количество секций, вот и весь расчет. Изначальный показатель зависит от того, к какой разновидности принадлежит радиатор — а точнее, из какого материала он сделан. Но об этом давайте подробнее.
Алюминиевый радиатор
Одна из самых популярных разновидностей батарей делается из алюминия. Он легкий, прочный, обладает эстетичным видом и долгим сроком эксплуатации. Что касается показателей объема теплоносителя, то в каждую секцию алюминиевой батареи помещается около 450 мл жидкости.
Конечно, стоит учитывать, что данное значение приведено для батареи стандартных размеров. Если ваш радиатор отличается от обычных — например, сделан довольно маленьким для лучшей гармонизации с интерьером — то лучше все же поискать техническую документацию, которая прилагалась к изделию, или обратиться к производителю с данным вопросом.
Чугунная батарея
Чугун ничуть не уступает популярностью алюминию. Это наиболее привычная многим из нас разновидность батареи, поскольку раньше чугунные изделия устанавливались повсеместно. Грубоватый вид компенсировался высокой прочностью и долговечностью. Кроме того, чугун не ржавеет и не обрастает накипью — в общем, это один из самых подходящих вариантов для обустройства отопительной системы.
При вычислении показателя объема теплоносителя следует учитывать, какие именно изделия будут использоваться в вашем доме — старые или новые. Дело в том, что последние обладают несколько иной конструкцией. Внутри них теплоносителю отводится гораздо меньше места, чем в случае со старыми. К слову, на качестве работы изделия это никак не сказывается.
Так вот, в одну секцию новой чугунной «гармошки» помещается всего литр воды. А если вы решили использовать старые радиаторы, то вам понадобится гораздо больше теплоносителя — 1,7 литра на каждый сегмент.
Биметаллический радиатор
В производстве биметаллических агрегатов используется два вида металла: алюминий и сталь. Из первого делается корпус. А вот трубка, по которой течет теплоноситель, стальная. Стоит отметить, что в случае с биметаллом секций обычно нет, поэтому расчет жидкости идет сразу на весь радиатор. Как правило, для него достаточно 250 мл воды.
При расчетах также следует учесть, насколько новым является радиатор. Трубка, по которой течет жидкость, со временем немного сужается из-за различных отложений. Этот фактор нужно учитывать. Поэтому вам может пригодиться эта таблица:
С ее помощью вы сможете получить нужный показатель как для радиаторов, так и для всей отопительной системы в вашем доме.
Антифриз в качестве теплоносителя
Более высокими характеристиками для эффективной работы отопительной системы обладает такой тип теплоносителя, как антифриз. Заливая антифриз в контур отопительной системы, можно свести риск замерзания отопительной системы в холодное время года до минимума. Антифриз рассчитан на более низкие температуры, чем вода, и они не способны изменить его физического состояния. Антифриз выделяется многими преимуществами, так как он не вызывает отложений накипи и не способствует коррозийному износу внутренней области элементов системы отопления.
Даже если антифриз и затвердеет при очень низких температурах, он не будет расширяться подобно воде, а это не повлечет никаких поломок компонентов отопительной системы. В случае замерзания антифриз превратится в гелеобразный состав, а объем сохранится прежний. Если после замерзания температура теплоносителя в системе отопления повысится, он из гелеобразного состояния перейдет в жидкое, а это не вызовет никаких негативных последствий для отопительного контура.
Многие производители добавляют в антифриз различные присадки, которые способны увеличить эксплуатационный срок отопительной системы.
Такие присадки способствуют удалению из элементов отопительной системы различных отложений и накипи, а также устраняют очаги коррозии. Выбирая антифриз, нужно помнить, что такой теплоноситель не является универсальным. Присадки, которые в нем содержаться, подойдут только для определенных материалов.
Существующие теплоносители для систем отопления-антифризы можно разделить на две категории исходя из температуры их замерзания. Одни рассчитаны на температуру до – 6 градусов, а другие до -35 градусов.
Свойства различных видов антифризов
Состав такого теплоносителя, как антифриз рассчитан на полных пять лет эксплуатации, или на 10 сезонов отопления. Расчет теплоносителя в системе отопления должен быть точным.
Существуют у антифриза и свои недостатки:
- Теплоемкость антифриза на 15% ниже, чем у воды, а значит, они будут медленнее отдавать тепло;
- У них довольно высокая вязкость, а это значит, что в систему нужно будет монтировать достаточно мощный циркуляционный насос.
- При нагреве антифриз увеличивается в объеме больше чем вода, значит, отопительная система должна включать расширительный бак закрытого типа, а радиаторы должны обладать большей емкостью, чем те, которые используются для организации отопительной системы, в которой теплоносителем является вода.
- Скорость теплоносителя в системе отопления – то есть, текучесть антифриза, на 50% больше чем у воды, значит, все соединительные разъемы отопительной системы необходимо очень тщательно герметизировать.
- Антифриз, который включает в свой состав этиленгликоль, является для человека токсичным, поэтому его можно использовать только для котлов одноконтурного типа.
В случае использования в системе отопления такого типа теплоносителя, как антифриз, необходимо учитывать определенные условия:
- Система должны быть дополнена циркуляционным насосом с мощными параметрами. Если циркуляция теплоносителя в системе отопления и контур отопления является большой протяженности, то циркуляционный насос должен быть наружной установки.
- Объем расширительного бака должен быть не меньше, чем в два раза по сравнению с баком, который применяется для такого теплоносителя, как вода.
- В отопительную систему необходимо монтировать объемные радиаторы и трубы с большим диаметром.
- Запрещается использовать воздухоотводчики автоматического типа. Для отопительной системы, в которой теплоносителем является антифриз, можно использовать только краны ручного типа. Более популярным краном ручного типа является кран Маевского.
- Если антифриз разбавлять, то только с дистиллированной водой. Талая, дождевая или колодезная вода никак не подойдут.
- Перед тем, как будет производиться заправка системы отопления теплоносителем – антифризом, ее нужно хорошо промыть водой, не забывая и про котел. Производители антифризов рекомендуют менять их в системе отопления хотя бы раз в три года.
- Если котел холодный, то не рекомендуется задавать сразу высокие нормативы температуры теплоносителя системе отопления. Она должны подниматься постепенным образом, теплоносителю необходимо некоторое время на обогрев.
Если зимой двухконтурный котел, работающий на антифризе, будет отключен на долгий период, то необходимо из контура горячего водоснабжения слить воду. В случае замерзания вода может расшириться и нанести ущерб трубам или другим элементам отопительной системы.
Обзор популярных видов антифриза
Перед покупкой конкретного антифриза стоит изучить его параметры, а также ознакомиться с отзывами пользователей. Это поможет заранее узнать плюсы и минусы каждого теплоносителя и выбрать лучший для определенных условий эксплуатации.
Теплый дом
Антифриз с диапазоном температур от – 30 до + 106 градусов. Обладает повышенной текучестью, чем снижает нагрузку на насос. Производитель предлагает два вида данного антифриза: красный (этиленгликоль) и зеленый (пропиленгликоль). «Теплый дом-30» не допускается использовать в двухконтурных схемах отопления из-за риска попадания вредного вещества в ГВС. «ЕСО-20» не имеет ограничений, но стоит гораздо дороже.
Достоинства марки:
- безопасность;
- при замерзании приобретает желеобразное состояние и не вредит системе;
- не разрушает паклю из льна;
- возможно использовать с герметиками.
Минусы:
- необходим мощный насос для обеспечения циркуляции;
- нужна хорошая герметизация и предварительная опрессовка;
- запрещено использовать в ионных котлах;
- дает осадок в оцинкованных трубах.
THERMAGENT ЭКО-30
Антифриз на основе пропиленгликоля немецкого производства. Диапазон температур от – 30 до + 106 градусов. Рекомендован для двухконтурных котлов.
Преимущества теплоносителя:
- отсутствие в составе вредных веществ;
- быстрый нагрев системы;
- срок использования 10 лет.
Недостатки:
- запрещено разводить водой;
- не подходит для оцинкованных труб;
- высокая стоимость.
THERMAGENT-65
Изготавливается из сырья ведущих немецких предприятий по передовой технологии Organic Acid Technology. Состав средства: качественный очищенный этиленгликоль и присадки, не содержащие вредных веществ.
Подходит для газовых, электрических, твердотопливных котлов. Кристаллизация этого теплоносителя начинается при -65 градусов, поэтому его можно без опаски использовать в самых суровых условиях. Температура кипения +117 градусов. Обладает сроком службы до 10 лет.
Плюсы антифриза:
- изготовлен из высококачественного сырья;
- присадки не содержат вредных веществ;
- высокая морозоустойчивость;
- можно разбавлять водой.
Минусы:
- нельзя использовать в электролизных котлах;
- при добавлении воды теряет антикоррозийные свойства;
- дает перегревы при работе с твердотопливными котлами.
Hot Stream EcoPRO 30
Теплоноситель на основе пропиленгликоля с содержанием усиленного комплекса органических присадок. Не расширяется при кристаллизации.
Достоинства антифриза:
- длительность использования;
- защищает систему от коррозии;
- в производстве используется бельгийская передовая технология;
- высокая безопасность даже при низких температурах.
К недостаткам относят:
невозможность использования в системах с элементами цинка и электродным котлом.
PRIMOCLIMA ANTIFROST
Глицериновый антифриз премиального класса. Негорючая, экологически чистая жидкость с антикоррозийными добавками. Диапазон рабочих температур от – 30 до + 105. Срок использования – 8 лет.
Достоинства теплоносителя:
- при кристаллизации не увеличивается в объеме;
- абсолютно безопасен для человека;
- совместим с другими аналогичными по составу средствами.
Недостаток:
возможность использования только в системах с диагональным подключением батарей.
Рейтинг теплоносителей
Что в системе отопления используете Вы?
АнтифризыВоду
Заливаемая в систему отопления жидкость должна соответствовать ряду обязательных требований. В их число входят:
- высокая степень теплоёмкости (жидкость должна максимально аккумулировать в себе и переносить с минимальными потерями тепловую энергию);
- щадящий стабильный состав (жидкость не должна вызывать коррозию внутренних поверхностей отопительного оборудования и содержать в своём составе способные образовывать накипь минеральные соли);
- широкий диапазон рабочих температур (теплоноситель должен иметь большую «вилку» между температурами закипания и замерзания).
Важными показателями для незамерзающей жидкости являются плотность, вязкость и химическая инертность. Все жидкости должны быть полностью безопасны для здоровья человека. Исходя из совокупности всех показателей можно выделить несколько групп лучших теплоносителей.
На основе пропиленгликоля
Антифризы этой группы рекомендуется использовать в отопительных системах пищевых производств, детских и медицинских учреждений. Они универсальны в применении, имеют отличные физико-химические свойства и обладают экологической безопасностью. Наиболее популярный теплоноситель этого вида – «Тёплый дом ЭКО30».
Жидкость содержит в своём составе присадки, обеспечивающие защиту внутренних поверхностей элементов отопительной системы от коррозии и предотвращающие образование накипи. Перед заливкой в систему жидкость разбавляется дистиллированной водой.
Неправильное разведение антифриза другими жидкостями может привести к разложению в ней присадок. Основное предназначение теплоносителя – заливка в отопительные системы с оцинкованными трубами. Жидкость не образует пены.
Характеристики:
- диапазон рабочих температур – от -30 до +106°С;
- срок эксплуатации – до 5 лет;
Достоинства:
- абсолютная безопасность для людей и животных;
- взрыво- и пожаробезопасность.
Недостатки:
- нельзя использовать в системах отопления с электродными котлами;
- можно применять только для одной рабочей температуры.
На основе этиленгликоля
Антифризы этой группы имеют ограничения по применению. Используют его в системах отопления зданий, изолированных от жизнедеятельности человека. Наиболее популярный теплоноситель этого вида – «DIXIS-65». Антифриз способен снижать интенсивность коррозии внутренних поверхностей элементов системы отопления, не образует пены.
Он одинаково хорошо совместим с различными металлами и полимерами. Из-за низкой температуры замерзания рекомендуется к применению в районах с суровыми зимами. При заливке антифриза в отопительную систему его можно разбавить водой, но её количество не должно превышать 30% от общего объёма жидкости.
Характеристики:
- диапазон рабочих температур – от -65 до +111°С;
- срок эксплуатации – до 5 лет;
Достоинства:
- высокое качество;
- длительный срок эксплуатации.
Главный недостаток:
не рекомендуется использовать в
отопительных системах, обогревающих
жилые помещения.
Незамерзающие теплоносители – антифриз
Сильные и слабые стороны незамерзающих жидкостей
После очищения и обогащения полезными компонентами вода превращается в хороший теплоноситель. Однако основной ее недостаток – замерзание, преодолеть таким способом не удается. Поэтому системы с нестабильной работой в зимнее время рекомендуется заливать специальными жидкостями с более низким уровнем замерзания. Их называют антифризами: они хорошо известны автолюбителям, так как используются в системах охлаждения двигателей и чистки стекол.
Достоинства антифризов:
Низкая температура замерзания
При этом, что очень важно, даже их кристаллизация не провоцирует твердение и расширения объема. Хотя уровень текучести гелеобразной субстанции и не позволяет отоплению функционировать в нормальном режиме, однако это полностью исключает риск повреждения труб, радиаторов и теплообменников
После нормализации температуры незамерзающий теплоноситель полностью восстанавливает свою текучесть, что никак не сказывается на его эксплуатационных характеристиках.
Возможность добавление воды. Уровень замерзания в обычной концентрации – примерно -65 градусов. Такой сверхнизкий температурный режим в природе встречается редко, что позволяет разводить антифриз дистиллированной водой. Как показывает практика, нижняя граница в -35 градусов устроит все регионов страны.
Химическая стабильность. Она характерна для большинства современных антифризов. Хотя диапазон эксплуатационных температурных перепадов весьма значителен, срок службы качественного теплоносителя без замены может достигать 5 лет.
Рассматривая антифризы в качественно потенциального использования в качестве теплоносителя, важно знать и негативные моменты:
- Высокий уровень вязкости. Она на порядок выше, чем у воды, поэтому хорошая циркуляция незамерзающих жидкостей по контуру возможна только при наличии мощных насосов. Если дом оснащен системой отопления с естественной циркуляции, использование антифриза в качестве теплоносителя полностью исключается.
- Низкая теплоемкость. Даже самый эффективный незамерзающий теплоноситель для отопления в этом плане обычно уступает воде не менее 15%. Вроде цифра и не большая, но в масштабах отопительной системы целого здания последствия такой разницы очень существенны, и выражаются в снижении КПД, увеличении расходов на поддержание нужной температуры, потребности в большем числе мощных радиаторов.
- Высокий уровень проникновения сквозь прокладки. Несмотря на более высокую вязкость антифриза его не держат даже те уплотнители, которые на воде оставались сухими. Поэтому, если происходит замена теплоносителя, обязательно нужно перепаковать все фитинги и резьбовые соединения. При этом следует учитывать агрессивность незамерзающих жидкостей, что предполагает использование только химически стойких уплотнителей.
- Токсичность. В составе большинства антифризов имеются вредные для человека химические соединения, способные вызывать сильнейшие отравления, поражение кожи и слизистых. Поэтому системы, где они используются, должны быть максимально герметичными, чтобы исключить малейший шанс на протечку или испарение жидкости. Антифриз в любом случае нельзя использовать в двухконтурных котлах, где есть реальный риск попадания теплоносителя в трубы горячей воды.
- Высокий уровень температурного расширения. Этот показатель у антифризов на порядок выше, чем у обычной воды. Из-за этого приходится применять расширительные мембранные баки большего объема. Использование дешевых расширителей открытого типа в этом случае полностью исключается, т.к. это грозит не только испарением недешевого теплоносителя, но и попаданием токсинов в воздух помещений. В настоящее время широкое применение получили три типа незамерзающих теплоносителей – на основе этиленгликоля, пропиленгликоля и глицерина.
Технология заполнения: куда подавать теплоноситель
Необходимыми средствами являются емкость и насос, создающий требуемое давление жидкого теплоносителя. Вполне подойдут погружные типа “Гном” или “Малыш” (популярные у садоводов, использующих их для полива участков, расположенных выше уровней водоемов). Имеются свидетельства об успешном заполнении закрытых систем посредством ручных насосов – от используемых для опрыскивания защитными растворами огородных культур, до специализированных ручных насосов, применяемых для перекачки из бочек моторных топлив или жидких химических продуктов. Любую схему отопления можно успешно заполнить, контролируя давление по манометру.
Заполнение системы антифризом посредством погружного вибронасоса.
Первой операцией является выбор точки входа жидкости. Если напор, создаваемый насосом, поднимает жидкость до верха системы, следует подключаться в низшей точке котельной – патрубку подпитки теплоносителем, врезанному перед котлом в «обратку». Кроме входа подпитки необходим конструктивно отдельный выход слива (два разных узла системы). Первый оборудуется вентилем (шаровым краном) и обратным клапаном, второй – только вентилем (шаровым краном). Если низшая точка системы является штуцером слива воды из котла, то можно через него спустить/заполнить систему водой. Поскольку за котельным сливом (вообще за сливом) не устанавливается обратный клапан, любое выключение насоса повлечет вытекание закачанной жидкости – нужно быстро перекрывать кран перед штуцером.
Конструкция типового узла слива/подпитки.
Незамерзающая жидкость, используемая для Теплого дома
Одними из лидеров на отечественном рынке бытовых теплоносителей являются незамерзающие жидкости «Тёплый дом», которые применяются как в жилых, так и в промышленных и административных зданиях.
Антифризы данной марки выпускаются в двух вариантах:
- «Тёплый дом-65» — теплоноситель на основе этиленгликоля, который обеспечивает нормальную работу системы отопления в диапазоне температур от —65 °C до 112 °C.
- «Тёплый дом-Эко» — используется в любых системах, но чаще применяется в системах с повышенными требованиями к экологической безопасности. Производится из импортного пропиленгликоля, используемого в фармакологии.
Состав теплоносителя в зависимости от температуры замерзания в регионе
«Теплый дом-65» в неразбавленном виде применяется только в условиях Крайнего Севера, а в других регионах его предварительно разбавляют дистиллированной водой. Чтобы получить температуру замерзания —40 °C, берут 23% воды и 77% антифриза, для —30 °C — 35 и 65% воды и антифриза соответственно. Верхняя граница разбавления находится на уровне —20 °C.
Для областей в Центральном регионе нормальным считается уровень начала замерзания теплоносителя -30 °C. Разбавление водой позволяет увеличить теплоёмкость и улучшить циркуляцию антифриза.
