Этиленгликоль в открытой системе отопления

Теплоноситель для систем отопления — выбираем правильно

Чтобы система отопления частного дома работала стабильно и не приносила дополнительных хлопот, необходимо использовать качественное отопительное оборудование и радиаторы.

Не стоит упускать из виду и жидкость, которая будет осуществлять теплообмен между несколькими теплоносителями системы. Любая система отопления работает по одному принципу: имеется нагревательный элемент, теплоноситель и радиаторы отопления, теплоноситель забирает тепло от нагревательного элемента и переносит его к радиаторам. Параметры теплоносителя системы отопления напрямую влияют на эффективность и долговечность всей системы.

Оглавление

Виды теплоносителей для системы отопления

Для начала стоит разобраться в том, какие требования предъявляются к теплоносителям. Есть три основных: инертность по отношению к материалам системы отопления, включая различные уплотнения; высокая теплоемкость при высокой теплопередаче; приемлемая вязкость. Если предполагается, что система может быть отключена на долгое время без обогрева, следует учитывать также температуру замерзания теплоносителя.

Вода

Самым простым и дешевым способом обеспечить перенос тепла является вода. На долю воды приходиться порядка 70% всех используемых теплоносителей. В целом вода является отличным вариантом, кроме того, она не токсична.

Но и вода не лишена своих недостатков, к которым можно отнести повышенную коррозийную активность при соприкосновении с металлом и образование накипи на стенках теплообменника. Плюсы такого теплоносителя – сравнительная простота и дешевизна, тем более что так называемых присадок-ингибиторов на полках магазинов сегодня предостаточно.

Использование присадок позволяет в разы уменьшить негативное воздействие воды, сделав ее инертной, тем самым повысив срок службы отопительного оборудования.

Антифризы

Использование антифриза – удовольствие недешевое, поэтому следует подумать, необходимы ли такие меры. Если в здании часто случаются перебои с энергоносителями, из-за чего в морозы система отопления может быть отключена на несколько дней, то антифриз нужен. К примеру, можно взять теплоноситель теплый дом 65 и разбавить его до нужной концентрации. Если заливать даже подготовленную воду, все равно есть риск вывести из строя всю систему отопления, и виновата в этом физика.

При замерзании образующийся лед имеет больший объем, при этом силу и масштабы его разрастания не стоит недооценивать, поскольку замерзшая вода способна разорвать даже толстостенную стальную трубу, не говоря уже о пластике.

Лучше всего будет воспользоваться сертифицированным антифризом, к большинству систем подойдеттеплоноситель dixis 65. Он соответствует требованиям, предъявляемым к использованию в жилых помещениях, то есть пожаробезопасен и инертен по отношению к элементам системы отопления. Как правило, основой для всех антифризов служит либо пропиленгликоль, либо этиленгликоль, также отличия идут по набору присадок и температуре кристаллизации.

Выбор теплоносителя по типу системы отопления

Если вы спросите, может ли при использовании этиленгликоля быть безопасным теплообмен между несколькими теплоносителями, ответ однозначен – нет. Любое повреждение стенки обменников может привести к очень печальным последствиям, поэтому этиленгликоль нежелательно использовать в двухконтурных котлах.

В отличие от воды, применение этого вещества в системах с расширительными баками открытого типа запрещено. Дело в том, что этиленгликоль имеет класс опасности 3 и крайне нежелателен для попадания внутрь организма человека.

Он не источает никакого запаха и сладковатый по вкусу, поэтому опасен при протечках, особенно если в доме есть дети или животные.

В зависимости от концентрации этиленгликоля температура замерзания может находиться на отметках от -35 до -65 градусов, при этом он обладает отличными теплофизическими свойствами и недорогой ценой. На данный момент большинство антифризов на рынке мира сделаны на базе этиленгликоля. Есть умельцы, которые ищут,как получить из этилена этиленгликоль – это довольно просто при окислении первого перманганатом калия, но купить готовый антифриз будет намного дешевле. Тем более что для реакции следует просчитать также правильное количество компонентов.

Пожалуй, единственный минус этиленгликоля – его токсичность – отсутствует у пропиленгликоля. Теплоноситель пропиленгликоль абсолютно нетоксичен, поэтому разрешен к эксплуатации во всех странах мира, в отдельных случаях его можно даже увидеть в составе пищевых продуктов под индексом Е1520. Также пропиленгликоль имеет очень низкую температуру кристаллизации, около -40 градусов.

Одним из подобных представителей на отечественном рынке является Гольфстрим теплоноситель, который изготавливается на основе пропиленгликоля и глицерина. Но все преимущества, такие как экологическая безопасность, отличные физические характеристики и очень низкая точка замерзания, перекрывает высокая цена пропиленгликоля.

Этот немаловажный фактор очень сильно сузил применение вещества в качестве теплоносителя.

Бывают также смеси воды с этиловым спиртом, они, как правило, представлены в вариациях от 40% до 55% спирта. Точка кристаллизации такого раствора – приблизительно -30 градусов.

Но применять подобные антифризы следует только в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией, так как из открытой системы спирт достаточно быстро испаряется.

Выбирая теплоноситель для систем отопления, отзывы – это последнее, на что стоит опираться, так как в каждом конкретном здании и системе имеется множество индивидуальных факторов.

Как не испортить антифриз

При перегревании обычной воды та превращается в пар, создается эффект кавитации, разрушающий внутренние стенки теплообменника котла. Но после охлаждения пар конденсируется, превращаясь обратно в воду. Что же касается антифриза, то его перегрев может его же самого и уничтожить.

Этиленгликоль, нагретый выше 107 градусов, разлагается, как и различные антикоррозийные присадки, находящиеся в нем.

Чтобы подобного не случалось, следует в котлах с автоматикой периодически контролировать ее работу, а в котлах без автоматической регулировки температуры обеспечить систему байпасом, который даже при отключении электричества позволит жидкости циркулировать в системе.

Влияние теплоносителя на характеристики отопительной системы

У воды самая высокая теплоемкость из вышеописанных кандидатов, поэтому мощные радиаторы отопления не понадобятся, ее вязкость оптимальна, она прекрасно движется как в гравитационных системах, так и с принудительным циркулированием. Во всех циркуляционных насосах в характеристике указывается создаваемый перепад высот столба жидкости из расчета вязкости воды. Нагрузки на насосное оборудование стандартны, а котлы, как правило, рассчитаны на максимальную температуру нагрева в 95 градусов, что на 5 градусов ниже температуры кипения воды.

Если вам нужен теплый дом, теплоноситель из ряда антифризов может быть лучшим решением, чем вода. Антифриз обладает хорошими, но меньшими параметрами теплоемкости, поэтому понадобятся дополнительные секции радиаторов или же более частая укладка трубы теплого пола. Плотность этиленгликоля создает дополнительную нагрузку на насосное оборудование, так что при необходимости отопления многоэтажного дома следует брать больший запас мощности.

Если вы используете этиленгликоль, учитывайте его химические свойства, поскольку он реагирует с щелочными металлами. При выборе радиаторов лучше у официального представителя выяснить допустимость использования данного антифриза. Не все алюминиевые или биметаллические батареи можно использовать в системах, заправленных антифризом. Если будут использоваться оцинкованные трубы, то задача еще усложняется, ведь некоторые компоненты способны вступать в реакцию, образуя металлические взвеси и труднорастворимые осадки, при этом могут измениться и характеристики самого антифриза.

При подборе котла также стоит просмотреть, подходит ли к нему антифриз. Хотя сейчас производители чаще всего унифицируют оборудование, но все же теплоноситель для электродных котлов должен подбираться тщательней, так как через него будет непосредственно проходить электрический ток.

Этиленгликоль

Многоатомный спирт – этиленгликоль – получил широкое применение не только в качестве антифриза, но и в качестве составляющего элемента при производстве полиуретана и целлофана.

Этиленгликоль – бесцветная жидкость, структурная формула выглядит так: HO—CH2—CH2—OH.

Был получен в 1859 году, но повсеместно стал использоваться только в Первую мировую войну в виде замены глицерину при производстве взрывчатых веществ. Получение этиленгликоля из этилена возможно несколькими способами: путём гидратации его оксида (для этого требуется высокое давление и температура в 200 градусов) или с добавлением ортофосфорной кислоты (в этом случае на выходе получается 90% раствор).

 Загрузка …

Источник: http://moikotly.ru/otoplenie_doma/teplonositel.html

Этиленгликоль в открытой системе отопления — Инженерные системы

Дом может быть обустроен открытой системой отопления с естественной циркуляцией или закрытой системой с принудительной циркуляцией. На качество тепла, кроме параметров отопительного котла, влияет используемый теплоноситель. Другими словами – это жидкость, циркулирующая по трубам. Создавая давление и определенную скорость, нагретый теплоноситель отдает тепло в дом.

Основные параметры теплоносителя

Рассматривая параметры разных по составу теплоносителей, можно сказать, что идеальных не существует. Каждая жидкость для открытой и закрытой системы отопления справляется со своей задачей в определенном температурном режиме. Выходя за рамки рабочего диапазона, теплоноситель изменяет свои параметры, что влияет на качество работы всей системы отопления в доме.

Определяя основные параметры теплоносителя, можно выделить следующие показатели:

• жидкость обязана транспортировать по системе отопления максимальное количество тепловой энергии за единицу времени. При этом должно происходить как можно меньше теплопотерь;
• на скорость движения жидкости влияет ее вязкость. Эти параметры определяют, как быстро будет распространяться тепло по системе отопления за определенную единицу времени. Вязкий теплоноситель создает сопротивление прокачке, что изменяет давление на разных участках трубопровода. Для открытой системы отопления с естественной циркуляцией вязкость должна быть как можно меньше;
• жидкость не должна вызывать коррозию внутренней части трубопровода, иначе ее использование будет ограничено. Состав теплоносителей имеет различные смазывающие добавки, контактирующие с механизмами циркуляционных насосов. Параметры этих добавок тоже могут ограничивать совместимость жидкости с конструкционными материалами оборудования;
• характеристика жидкости должна отвечать требованиям безопасного ее использования. Такие параметры, как токсичность и воспламенение определяют, можно ли ее использовать в бытовых котлах для загородного дома;
• последний фактор, определяющий важные параметры, – это стоимость жидкости. Ее цена должна быть доступной владельцам автономного отопления загородного дома. В случае дороговизны теплоносителя его качество и объем обязаны оставаться неизменными длительное время.

Когда встает вопрос, какой лучше выбрать из предлагаемых на рынке теплоносителей, в первую очередь надо обратить внимание на эти параметры и изучить его состав.

Скорость теплоносителя в системе

Существуют нормы, по которым минимальная скорость движения жидкости по трубопроводу составляет 0,2 м/с. Такой показатель обусловлен тем, что меньшая скорость теплоносителя приводит к образованию воздушных пробок внутри трубопровода. Минимальная скорость движения жидкости характерна для открытой системы отопления с естественной циркуляцией. Естественно, давление внутри такого трубопровода тоже будет небольшим.

Для отопления с принудительной циркуляцией в частном доме максимальная скорость движения жидкости составляет 1,5 м/с. Превышение этого показателя грозит образованием повышенного шума.

Если подробней рассмотреть нормы, определяющие скорость движения жидкости в трубопроводе разных по назначению зданий, то они выглядят так:

• частный дом может быть оборудован открытой системой с естественной циркуляцией или закрытой – с принудительной циркуляцией. Оптимальная скорость движения жидкости составляет 0,5–1,5 м/с;
• скорость для административно-бытовых помещений не должна превышать 2 м/с;
• предельный показатель для производственных помещений не превышает 3 м/с.

Если говорить о верхних пределах, то они ограничиваются лишь уровнем шума в трубопроводе. Чтобы добиться средних показателей и увеличить скорость движения теплоносителя, систему оборудуют принудительной циркуляцией.

Теплоноситель антифриз

В качестве жидкости, заполняемой в трубопровод системы отопления частного дома, давно стали использовать антифриз. Его состав может быть разным из-за основы, взятой для производства. Если выбор пал именно на этот теплоноситель, необходимо сделать сравнение всех составляющих, чтобы знать, какой лучше выбрать антифриз по эффективности и безопасности.

Пропиленгликоль

Экологически чистый пропиленгликоль принято использовать в системе отопления, где существует вероятность проникновения антифриза в питьевую воду или предметы жизнедеятельности человека. Пропиленгликоль характеризуется высокой вязкостью, но это не влияет на скорость движения по трубопроводу и внутреннее давление системы. Вязкость компенсируется высокими смазывающими свойствами.

Пропиленгликоль по плотности меньше, чем этиленгликоль. Он лучше транспортируется по трубам, оказывая меньшее давление на рабочее колесо циркуляционного насоса. Еще одной отличительной чертой, которой обладает пропиленгликоль, является его незамерзание. При отрицательной температуре антифриз превращается в кашу, расширяясь не более 0,1%. Такое минимальное давление не разорвет даже металлопластиковую трубу.

Случайно вытекший из системы пропиленгликоль безопасен для человека. Его достаточно смыть влажной тряпкой, не удаляя зараженные предметы. Единственный минус – пропиленгликоль достаточно дорогой, но лучше сделать выбор в пользу здоровья.

Глицерин

Подробно рассматривать глицериновый антифриз не имеет смысла, так как его давно перестали использовать для систем отопления. Теплоноситель на глицерине характеризуется высоким показателем вязкости и слабой текучестью.

Создавая требуемое давление внутри системы, циркуляционный насос подвергается большой нагрузке, что приводит к быстрому его износу. Чтобы улучшить показатели глицерина, его пытались смешивать с различными присадками, например, метиловым спиртом.

Но такие виды теплоносителя пагубно воздействовали на здоровье человека, а при 65оС жидкость уже закипала.

Сейчас начали появляться новые виды глицериновых антифризов с дорогостоящими присадками. Производитель пытается таким образом улучшить его состав. Но делать выбор в пользу очень дорогого теплоносителя неразумно. Лучше использовать пропиленгликоль.

Смешивание антифриза

Производители антифриза перед использованием рекомендуют смешивать его с дистиллированной водой. Жидкость в неразбавленном виде характеризуется повышенной вязкостью и малым показателем теплоемкости. С добавлением воды эта проблема устраняется. Если вместо дистиллированной применяют воду из скважины, то она должна отстояться перед закачкой в систему. Разбавленный антифриз замерзает при температуре -30оС.

Источник: https://in-service47.com/etilenglikol-v-otkrytoy-sisteme-otopleniya/