- Выбор незамерзающей жидкости в качестве теплоносителя. Особенности использования
- 1. Применять или не применять незамерзающую жидкость в качестве теплоносителя?
- 2. Какой выбрать, чем они отличаются?
- 3. Как узнать необходимое количество?
- 4. Разбавлять водой или нет?
- 5. Как взаимодействуют теплоносители с алюминиевыми, стальными радиаторами, полипропиленовыми кранами и трубами?
- 6. Какой срок службы, как узнать: когда заменить?
- 7. В каких системах можно применять незамерзающую жидкость?
- 8. Как определиться с необходимой температурой, или -30С — это много или мало?
- 9. Когда в системе была вода – было все хорошо, залили теплоноситель — потекли все соединения.
- Как правильно залить незамерзайку в систему отопления дома
- Виды теплоносителей
- Этиленгликоль
- Пропиленгликоль
- Глицерин
- Технология заливки антифриза
- Опрессовка системы отопления
- Расчет необходимого количества теплоносителя
- Инструменты и материалы для работы
- Порядок заливки незамерзайки
Выбор незамерзающей жидкости в качестве теплоносителя. Особенности использования
На правах рекламы
Появились двухконтурное котельное оборудование, гелиосистемы и тепловые насосы, в качестве материалов начали применяться пластиковые трубы, краны и соединения. Монтаж системы стал проще, удобнее и более досягаемым для «непрофессионалов», ее легче конфигурировать и ремонтировать. Обычным решением стало применение «теплых полов» на основе циркуляционных трубопроводов.
Все эти новшества привели к развитию еще одного технического решения: применение незамерзающих жидкостей — теплоносителей в индивидуальных системах отопления частных домов.
Применение теплоносителей вызывает множество вопросов, домыслов и споров. Некоторые стереотипы уже сформировали практику применения, которая иногда выглядит комично. Поэтому в данной статье специалисты компании ОБНИНСКОРГСИНТЕЗ, отдел «Теплоносители», ответят на самые распространенные вопросы.
1. Применять или не применять незамерзающую жидкость в качестве теплоносителя?
Нет такого ГОСТА или стандарта, который предусматривает обязательное применение теплоносителя или запрещает его использование. Иногда встречаются проекты промышленных систем, которые предусматривают необходимость применения «водно-гликолевых растворов», а если обратиться к производителям отопительного оборудования, у них тоже нет единого общего решения — одни вообще запрещают, другие разрешают применение определенных марок теплоносителей. Какое решение верное?
Ответ на этот вопрос можно получить, принимая во внимание совокупность многих факторов: это и модель оборудования, и тип строения, режим его использования, материал и утепление стен, вид системы, регион местонахождения. Но самым важным фактором является степень защищенности системы в непредвиденных, экстренных случаях.
Я сам себе делал систему отопления первый раз в жизни на металлопластике, протечек в фитингах нет. Аргумент в пользу антифриза привёл специалист, который запускал мне котёл — у антифриза есть свои минусы, но главное — сохранить систему при любых форс-мажорах. По его словам, в прошлую зиму на воде по разным причинам умерло много СО. У меня пропиленгликоль, -20, система работает, а я спокойно сплю, когда меня нет на даче.
Ни для кого не секрет, что главная задача теплоносителя – уберечь систему от размораживания и повреждения в случае непредвиденных ситуаций. А таких ситуаций, когда дом может надолго остаться без отопления, достаточно много:
- длительный отъезд всей семьи, когда дом отапливать некому;
- сезонное использование дачи или дома;
- наконец, никто не застрахован от аварий на газопроводе или от длительного отключения электроэнергии, что стало часто встречаться зимой после ледяных дождей, которые обрывают линии электропередач.
В таких условиях применение незамерзающей жидкости является абсолютно оправданным решением.
2. Какой выбрать, чем они отличаются?
На эту тему написано-переписано много, но так и не увидел четкого ответа (а желательно и от пользователя с опытом). В связи с этим если позволите вопросы. Так, все-таки, что заливать? (какую незамерзающую жидкость). Электро-котел, система двухтрубная, трубы металлопластик.
Непосвященному человеку разобраться в изобилии предложений и диапазоне цен бывает весьма непросто.
Ключевым фактором выбора теплоносителя является его основа, т.е. базовое химическое сырье. В качестве основы традиционно применяются:
- этиленгликоль – токсичный двухатомный спирт;
- пропиленгликоль — нетоксичное вещество, допустимое к применению в пищевой промышленности.
Второй критерий выбора – это присадки, применяемые в теплоносителе. Различают органические присадки (карбоксилатные) и неорганические. Присадки влияют на срок и качество эксплуатации теплоносителя. Теплоноситель с органическими присадками имеет более долгий срок службы, и в процессе эксплуатации надежнее защищает систему от воздействия коррозии.
Третий показатель — это то, как к данному продукту относятся производители отопительного оборудования, проще говоря, допустим ли конкретный теплоноситель к применению в системе, где применяется данный вид оборудования.
Рейтинг теплоносителей по совокупности качественных характеристик:
- Теплоноситель на основе пропиленгликоля с органическими присадками и допусками от производителей оборудования. Такой теплоноситель предоставляет самый широкий диапазон показателей: это и экологичность с безопасностью, и срок службы, и физико-химические показатели, и универсальность применения, от детского сада до пищевого производства.
- Теплоноситель на основе этиленгликоля с органическими присадками и допусками от производителей оборудования. Такой теплоноситель уже имеет ограничения в применении. Можно определить его назначение: промышленные объекты и системы, надежно изолированные от жизнедеятельности человека.
- Теплоноситель на основе пропиленгликоля с обычными неорганическими присадками. У такого продукта хоть и меньший срок службы, но он достаточно безвреден для соседства с людьми и животными.
- Теплоноситель на основе этиленгликоля с неорганическими присадками. Ядовитый, небольшой срок службы. Его применение зачастую обусловлено необходимостью экономии средств. Если система хорошо изолирована от контакта с жизнедеятельностью человека – вполне логично и такое решение.
P.S. Теплоноситель на основе глицерина. Глицерин — простейший трёхатомный спирт, представляющий собой вязкую прозрачную жидкость, также применяемый как пищевая добавка. У продукта высокая плотность, кинематическая и динамическая вязкость. Производители оборудования предусматривают показатели в несколько раз ниже тех, которые присутствуют в теплоносителе на основе глицерина. Эксплуатационных и физических преимуществ продукт не имеет, хотя его достаточно легко производить, потому он и стоит недорого. Европейские производители химических составов очень негативно относятся к применению в качестве основы незамерзающих жидкостей глицерина.
3. Как узнать необходимое количество?
Распространенный, но несложный вопрос. После завершения монтажа системы необходимо проводить пуско-наладочные работы. Регламенты предусматриваю необходимость контрольной проверки – опрессовки системы водой. После проведения опрессовки полученная из системы вода укажет точное количество теплоносителя, необходимого для системы.
4. Разбавлять водой или нет?
Происхождение этого вопроса связано с тем, что производители оборудования устанавливают одни требования, беспокоясь о максимально безопасной и эффективной эксплуатации. Покупатели придерживаются своей линии, обусловленной необходимостью экономии средств. А производители теплоносителей лавируют между требованиями производителей, покупателей и практикой продаж. Как всегда – истина где-то посередине.
Производители незамерзающих жидкостей, в основном, предлагают на рынок теплоносители «-65С» или «-30С». Во-первых, это обусловлено сформировавшимся спросом, во-вторых, такой теплоноситель гарантировано не будет в замерзшем состоянии на момент продажи.
У производителей оборудования «своя правда». Так, плотность незамерзающей жидкости с маркировкой «-25С», в основном рекомендуемой производителями оборудования из соображений оптимальной текучести, составляет 1,03 г/см3, а у жидкости «-30С» – 1,04 г/см3.
То, что содержание основного вещества в составе теплоносителя будет на несколько процентов больше — это не «запредельное» отклонение, но с учетом того, что в теплоноситель может «добавиться вода» или при подпитке контура, или если из системы не полностью слита вода после промывки, «запас» концентрации просто необходим.
С другой стороны, разведение теплоносителя «-30С» до «-25С» — а эта величина составляет 3-4 % — не принесет ощутимой экономии средств для покупателя, но при этом увеличит риск потери других необходимых свойств. Но в случае, когда покупатель планирует применить концентрированный теплоноситель «-65С» и разбавить уже его – здесь экономия уже может составить до 20%.
5. Как взаимодействуют теплоносители с алюминиевыми, стальными радиаторами, полипропиленовыми кранами и трубами?
Если мы имеем дело не с «гаражным производством», и производитель соблюдает требования и методики испытаний по ГОСТу 28084 – беспокоиться не о чем, ведь для нейтрализации агрессивных факторов незамерзающих жидкостей в их состав входят присадки. Если в теплоносителе применены органические (карбоксилатные) присадки – это дополнительный плюс. Главное – это уровень доверия к производителю, потому что потребитель в бытовых условиях самостоятельно проверить показатели не сможет, а в условиях лаборатории – эти испытания достаточно дорогостоящие.
6. Какой срок службы, как узнать: когда заменить?
Вопрос довольно распространенный.
Знатоки, проясните ситуацию: сегодня подрядчики заявили, что антифриз имеет срок действия 5-7 лет. Потом он теряет свои свойства, начинает выпадать как бы осадком и вообще не идет по системе отопления так, как должно быть. Правда или нет?
У теплоносителей, в состав которых входят органические (карбоксилатные) присадки, срок эксплуатации составляет 10 сезонов (10 лет), для теплоносителей с «обычными», силикатными присадками этот срок составляет около 5 лет (отопительных сезонов). В целях контроля качества каждый год, после окончания отопительного сезона, можно проводить несложную процедуру — сливать небольшое количество теплоносителя в стеклянную прозрачную емкость. Полученный образец визуально осматривается на наличие механических и других примесей, цвет, прозрачность. Если в теплоносителе присутствуют механические примеси (крошки, крупицы окалины) – его можно слить, отфильтровать, промыть систему и залить снова. Если присутствуют следы химических изменений (хлопья, сгустки) – необходимо обратиться к специалистам.
7. В каких системах можно применять незамерзающую жидкость?
Существуют ряд ограничений на использование антифризов:
- Незамерзающую жидкость, независимо от химсостава, можно применять только в закрытом контуре. Это значит, что в системе присутствует постоянное давление, циркуляция производится постоянно-принудительно, за счет насоса.
- Теплоносители не применяются с электрическими котлами электролизного типа. Электролизный тип — это когда теплоноситель используются в качестве электропроводника. Электропроводность у теплоносителей низкая, и это приведет к большим затратам электроэнергии.
- Незамерзающие жидкости недопустимо применять в контакте с оцинкованными поверхностями (трубами).
8. Как определиться с необходимой температурой, или -30С — это много или мало?
Практика применения показывает, что температура в помещении, которое не отапливалось длительное время, и температура окружающей среды – всегда отличаются. В помещении всегда будет теплее — на 10 и более градусов. Даже если «за окном» минус 40, а помещение промерзло до минус 30, теплоноситель не превратится в лед и, соответственно, не разорвет трубы и радиаторы. Для того, чтобы антифриз с маркировкой -30С замерз и повредил систему отопления, температура (в доме) должна быть ниже -50С, что в реальности довольно трудно себе представить.
Три сезона использую пропиленгликоль в качестве антифриза в системе с естественной циркуляцией. Все работает отлично. Батареи нагреваются уже через 10 минут. Пропиленгликоль использую не концентрированный, а разбавленный до точки замерзания минус 30 град. С. Залит однажды три года назад.
С другой стороны, незамерзающие жидкости с температурой минус 10, 15 и даже 20С, применять не следовало бы по ряду причин:
- Даже в центральных регионах России зимой температура понижается ниже указанных величин. В таких условиях вряд ли кто-то захочет купить продукт, который превратился в «снежную кашу», несмотря на то, что после оттаивания – он полностью вернет свои свойства.
- При малейшем разведении (что очень вероятно, особенно, в двухконтурных котлах, или после промывки системы), теплоноситель без небольшого запаса по температуре потеряет свои необходимые свойства.
9. Когда в системе была вода – было все хорошо, залили теплоноситель — потекли все соединения.
Пришло время принимать решение, чем заполнить систему отопления в загородном доме: дистиллированной водой или антифризом.
Против антифриза основной довод, что он разъедает соединения, возможны протечки и нужно часто менять узлы.
Действительно, незамерзающие жидкости более текучие, чем вода. И текучесть увеличивается с повышением температуры. В них нет химических соединений, которые, образуя кальциевые отложения, смогут закупорить микрозазоры. Даже если микрозазоры чем-то забьются, присадки теплоносителя «почистят» закупорившие образования и восстановят течь. Поэтому сборке стыков в системе, где планируется применять антифриз – необходимо уделять больше внимания. И, как говорилось ранее, перед запуском необходимо обязательно проводить пуско-наладочные работы, включающие в себя опрессовку системы.
Как правильно залить незамерзайку в систему отопления дома
Для того чтобы обеспечить свое жилище постоянным теплом, как оказывается на практике нужно не только знать, как включить систему отопления, но и знать как она работает. Именно знание того, как устроено, на каких принципах работает, и что может случиться в непредвиденных ситуациях. Именно знания, чаще всего спасает владельцев частных домов и квартир от аварий и дорогостоящего ремонта. Наиболее часто встречающейся ситуацией форс-мажорных ремонтов является замерзание воды в системе, и как следствие разрыв труб, лопнувшие батареи и замена котла. Но, с другой стороны, если вовремя сменить водяной теплоноситель на антифриз, то даже в случае длительного отключения газа в зимнюю стужу с трубами и батареями ничего не произойдет.
Виды теплоносителей
Вода на сегодняшний день выступает основным видом теплоносителя в промышленных и автономных системах отопления. Она по сравнению с другими типами доступна и в случае аварий или необходимости слить систему обходится не столь дорого. Процесс подготовки воды к использованию даже в промышленных масштабах позволяет очистить ее от примесей и солей металлов до нужного качества, при этом срок службы такой подготовленной воды практически неограничен. Недостаток воды заключается в ее физических свойствах, при замерзании она кристаллизуется и образуется лед. Лед в замкнутом пространстве начинает расширяться, из-за чего и происходит большинство аварий в сетях теплоснабжения. Промерзшие участки с разорванными оболочками труб необходимо заменять на новые, поскольку ставить латки длиной в несколько метров просто нереально.
Система отопления дома с залитым в контур раствором антифриза более приспособлена к условиям временного отключения. Водный раствор незамерзающей жидкости способен выдерживать низкие температуры, опускающиеся далеко за -20 0 С. Раствор обладает всеми качествами жидкого теплоносителя, сравнимого с водой, примерно та же теплоемкость, та же вязкость и динамика изменения плотности, но температура замерзания ниже. С точки зрения затратной составляющей использование раствора дороже, чем очищенной воды. Особенно если это касается теплоснабжения городских микрорайонов, а вот для частного дома или отдельной квартиры, это один из оптимальных вариантов. Именно поэтому владельцы загородных домов и дач поступают рационально, и отдают предпочтение такому варианту как залить незамерзайку в контур отопления.
Антифриз чаще всего используется как жидкость охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Но, химическая промышленность сегодня предлагает незамерзайку и для жилой, и для промышленной недвижимости. Ценность антифриза заключается в его стойкости по отношению к низким температурам. Некоторые типы антифриза имеют порог кристаллизации – 30, -40 и даже -65 градусов Цельсия.
Негативно влияет на состояние трубопроводов и стальных радиаторов наличие в воде ряда химических элементов и соединений железа, кальция, магния, марганца, сульфидов, нитратов и нитритов, определяющих степень ее жесткости. Оптимальный показатель жесткости ее не более 7-9 мг эквл/л. Кислотный баланс определяется в пределах 8,0-9,5 PH. Оптимальный показатель растворенного кислорода составляет 0,05 мг/м 3 .
В процессе работы вода проходит многократные циклы нагрева-охлаждения из-за чего соли и нерастворимые вещества оседают на внутренних стенках, и образуют накипь внутри теплообменника котла. Но если вода постоянно находится в трубах и не сливается на лето, процесс коррозии металла со временем замедляется. Самым большим недостатком ее выступает опасность замерзания при отрицательных температурах. При понижении температуры в помещении ниже 0 градусов Цельсия вода замерзает, образуя лед, который постепенно начинает расширяться, из-за чего металл труб и радиаторов не выдерживает и лопается.
Этиленгликоль
Сегодня на рынке представлены растворы этиленгликоля двух типов – первый, замерзает при -35 градусов Цельсия, второй может выдерживать температуру ниже -65 0 С. Чаще всего применяется водный раствор этиленгликоля с массовой долей вещества 52%, температура замерзания которого -40 0 С. Плотность раствора при -40 0 С составляет 1108 кг/м 3 , при 0 0 С градусов – 1092кг/м 3 , при +80 градусах – 1045 кг/м 3 . Кинематическая вязкость при -40 равна 100 ед., при 0 – 9,5 ед., при +80 равна 1,0.
Этиленгликоль в чистом виде не имеет цвета и запаха. Закипает этиленгликоль при нормальных условиях, когда нагревается до +197 0 С.
Недостатком его выступает его токсичность – этиленгликоль опасен для человека, при попадании внутрь действует на почки и центральную нервную систему. Смертельная доза для человека наступает при концентрации 1,4 г/кг. Именно поэтому, он окрашивается в сигнальный малиновый цвет и применяется только в закрытых системах отопления.
Пропиленгликоль
В основном используется водный раствор с порогом замерзания -40 0 и температурой кипения +108 0 С. Плотность при температуре +20 0 С 1044 кг/м3, при нагревании до 80 0 С – 999 кг/м3. Кинематическая вязкость в охлажденном до – 30 0 состоянии составляет 150 ед, при 0 градусов 18 ед., при температуре +80 0 – 1,1 Срок службы водного раствора 5-7 лет.
Плюсом этого пропиленгликоля выступает его низкая агрессивность к черному металлу, он практически не поддерживает коррозию даже в трубах из стали низкого качества.
Глицерин
- Он химически нейтральный, и защищает внутренние металлические поверхности от коррозии;
- Срок эксплуатации его дольше – до 8 лет, при том, что обычный антифриз требует замены через 5 лет;
- Глицерин можно добавлять и в этиленгликоль и в пропиленгликоль в случае необходимости долить недостающий объем – он абсолютно безопасный и совместимый с этими веществами.
- Перед тем как залить незамерзайку на основе глицерина в контур после другого антифриза нет необходимости делать промывку труб, что значительно удешевляет процесс замены.
Технология заливки антифриза
Опрессовка системы отопления
Перед накачкой контура перекрываются все краны на котле отопления – дело в том, что современные котлы в своей конструкции имеют клапан, стравливающий воздух, поэтому его нужно изолировать от остальных элементов. После того как вентили котла будут перекрыты делается накачка воздуха в трубы. Для проверки герметичности соединений труб достаточно создания давления в 2-2,5 атмосферы. Для испытания трубопроводы под давлением остаются на 1 сутки, за это время давление может уменьшиться на 0,3-0,5 атмосферы. Для дома с 3 комнатами и подсобными помещениями, в которых установлены 6-8 батарей это нормально. Чтобы окончательно убедиться, что все стыки герметичны и нет утечки, стоит оставить закачку еще на сутки. Если манометр не изменил показаний, значит, контур герметичный и готов к заправке незамерзайкой.
Расчет необходимого количества теплоносителя
Для работы будет необходим калькулятор и справочные данные, которые указываются на упаковке радиаторов, труб и в инструкции по эксплуатации котла. Так же можно использовать и справочные данные с сайтов заводов-производителей оборудования.
Методика предельно проста – суммируются объемы всех элементов, и таким образом вычисляется, какой объем теплоносителя вмещает система отопления дома. Так при расчете берутся следующие справочные данные:
- Радиатор стальной 11 типа – 0,25 литра на каждые 10 см длины (высота составляет 500 мм);
- Радиатор стальной тип 22 – 0,5 литра на каждые 10 см длины (высота 500 мм);
- Алюминиевая секция – 0,45 литра;
- Секция биметаллическая – 0,3-0,35 литра на одну секцию;
- Чугунные элементы новых моделей – 1,0-1,25 литра на одну секцию;
- Секции чугунного литья старого образца – 1,8-2,0 литра на одну секцию;
- Секции чугунные увеличенные выпусков 30-50 годов – 5,6-6,2 литра в одной секции;
- Труба пластиковая 20 мм – 0,17 литра в 1 погонном метре;
- Труба пластиковая 25 мм – 0,3 литра на 1 метр погонный;
- Трубы стальные:
½ дюйма (15 мм) – 0,17 литра/метр;
¾ дюйма (20 мм) – 0,3 литра/метр;
1 дюйм (25 мм) – 0,49 литра/метр;
1 1/4 дюйм (32 мм) – 0,8 литра/метр;
1 ½ дюйма (40 мм) – 1,25 литра/метр;
2 дюйма (50 мм) – 1,96 литра/метр.
На практике, при заполнении труб и радиаторов часто случаются непредвиденные ситуации, например, разгерметизация соединений, антифриз более текучая жидкость чем вода, и исключать вероятность того что какое-то соединения придется переделать нельзя. Поэтому при расчете учитывается еще и ее запас, примерно 10 % от необходимого объема, этого достаточно для исправления форс-мажорной ситуации.
Инструменты и материалы для работы
Таким образом, список необходимого инвентаря и расходных материалов для заполнения теплоносителя будет выглядеть так:
- Отвертку или ключ регулировки крана Маевского;
- Емкости, которые можно подвесить на радиаторы для сбора, вытекшей через краны жидкости;
- Гаечные ключи;
- Переходники и шланги для подключения насоса;
- Обратный клапан для установки в точке закачивания теплоносителя;
- Водяной электрический насос;
- Емкость для забора раствора, (если позволяет насосное оборудование, то перекачку можно сделать непосредственно из канистры с раствором);
- Хомуты, вязальная проволока, расходные материалы.
Кстати, в качестве нагнетающего насоса можно использовать как обычный вибрационный насос «Малыш» так и центробежный насос, применяемый в станциях автономного водоснабжения. В первом случае необходимо будет погружать корпус насоса в раствор вещества, а при применении второго, достаточно будет опустить шланг в канистру.
Порядок заливки незамерзайки
При использовании водяной помпы пред тем как залить незамерзайку, делается сборка узла перекачки. К крану слива устанавливается тройник с манометром, за ним устанавливается обратный клапан. Обратный клапан нужен для того, чтобы при заливке незамерзайки во время отключения оборудования она самотеком не слилась обратно в канистру. Дальше устанавливается штуцер и через шланг подсоединяется к выходной горловине помпы. Шланг рекомендуется закрепить зажимным хомутом, а в качестве шланга использовать резиновый армированный шланг высокого давления. Во входную горловину также ввинчивается штуцер под шланг. Перед началом заполнения для создания необходимого разрежения в полость помпы заливается небольшое количество жидкости. Делается это через заливную горловину – отвинчивается крышка и заливается раствор.
Далее все работы проводятся в таком порядке:
- Проверяется герметичность накачкой воздуха;
- Проверяется работоспособность кранов Маевского на всех точках установки;
- Нагнетающий насос подключается к патрубку слива теплоносителя;
- Открываются краны Маевского;
- Шланг подключается к насосу и опускается в емкость, так чтобы жидкость полностью покрыла корпус;
- Электродвигатель включается в сеть и постепенно проводится заполнение труб;
- При появлении протечек через открытые воздушные клапаны двигатель выключается, а задвижка на патрубке перекрывается;
- Перекрываются вентили на радиаторах, а клапан на полотенцесушителе остается открытым;
- Снова включается насос и осуществляется накачка в оставшийся объем – до полного заполнения всех полостей. После появления антифриза в кране на полотенцесушителе кран перекрывается, и подача жидкости прекращается.
После заполнения всего объема, рекомендуется включить котел и сделать в течение 2-4 часов прокачку холодного теплоносителя. В идеале рекомендуется сделать прокачку в режиме отопления при температуре 45-60 градусов. После этого делается стравливание воздуха и окончательная закачка недостающего теплоносителя. Во время тестового прогона, насос подкачки рекомендуется не отсоединять.