Применение незамерзающих теплоносителей в отоплении и ГВС

Применение незамерзающих теплоносителей в системах отопления и ГВС

Для большинства жителей нашей страны, при эксплуатации автономных систем отопления, особенно сталкиваясь с периодической необходимостью в обогреве помещений, встает выбор, какой теплоноситель использовать: воду или незамерзающие жидкости. При возникновении возможных проблем размораживания или полного выхода системы отопления их строя, ответ очевиден. Рассмотрим некоторые особенности применения незамерзающих жидкостей в качестве теплоносителя.

В народе получило распространение несколько названий подобного рода жидкостей: «тосол», «антифриз», «незамерзайка» и др.

Термин «тосол» относится к жидкостям, применяемых к охлаждению двигателей автомобилей. Эти жидкости изготавливаются по специальным техническим условиям с использованием различных присадок. «Антифриз» - можно отнести, в целом, к жидкостям, температура кристаллизации которых, значительно ниже 0°С.

При выборе жидкости для систем отопления, необходимо следовать рекомендациям производителей в их применении.

Допускается использовать только бытовые антифризы, предназначенные для систем отопления жилых помещений. Наиболее доступны антифризы на основе этиленгликоля или пропиленгликоля с добавками-ингибиторами. Этиленгликолю присвоен III класс опасности (ГОСТ 12.1.005-88), вещество является токсичным и может причинить серьезный вред здоровью человека и окружающей среде. При попадании в организм вещество воздействует на центральную нервную систему и почки, смертельная доза – 1,4 г/кг, предельно допустимая концентрация в воздухе – 5 мг/м³. Поэтому антифриз на основе этиленгликоля не допускается использовать в системах отопления открытого типа с естественной циркуляцией, после истечения срока эксплуатации (около 5 лет) теплоноситель необходимо утилизировать.

У этиленгликолевых жидкостей есть единственный плюс. Они, даже при достижении критически низкой температуры, не разрушают систему теплоснабжения.

Пропиленгликоль не является токсичным, широко применяется в фармацевтической, парфюмерной и пищевой промышленности (добавка E1520). Антифризы на основе пропиленгликоля производители позиционируют, как экологически безопасные. Однако это не означает, что им невозможно отравиться. Без предварительной обработки не допускается попадание пропиленгликоля в водоемы. Недостаток незамерзающих жидкостей на основе пропиленгликоля – это их относительная дороговизна.

Характеристики незамерзающего теплоносителя на основе пропиленгликоля:

Параметр	Значение при концентрации раствора 47%
Температура замерзания, °С	-30
Плотность при t=80°С, кг/м³	999
Теплоемкость t=80°С, кДж/кг·°С	3,82
Кинематическая вязкость t=80°С, сСт	1,1
Коэффициент расширения, °С¯1	6,73·10¯4

В продаже также встречаются бытовые антифризы на основе глицерина. Глицерин относится к IV классу опасности (малоопасный для человека). Но в работе с веществом все равно рекомендуется строго соблюдать меры безопасности при потенциальном контакте с нитрирующими смесями. Химическая реакция сопровождается бурным выделением тепла и образованием токсичных оксидов азота. По истечению срока эксплуатации глицериновый антифриз требуется утилизировать.

Физические свойства антифризов отличаются от свойств воды и зависят от концентрации водного раствора. Для организации системы отопления необходимо учесть их, чтобы исключить осложнений при эксплуатации:

- Коэффициент теплового расширения антифриза больше воды. Необходим расширительный бак большего объема. Например, каждые 10% этиленгликоля дополнительно увеличивают объем водного раствора при тепловом расширении на 0,4%. Некоторые производители дают рекомендации по минимальному размеру расширительного бака, в зависимости от определенного объема системы отопления;

- Теплоемкость антифризов меньше, чем воды. Удельная теплоемкость этиленгликоля при 20°C – 2,35 кДж/кг∙К, пропиленгликоля – 2,48 кДж/кг∙К, глицерина – 2,65 кДж/кг∙К, а воды – 4,18 кДж/кг∙К. Для антифриза требуется установка более мощных радиаторных батарей;

- Вязкость антифриза в 4-5 раз больше, чем воды. Чтобы компенсировать падение давления в системе отопления, расчетный расход циркуляционного насоса принимают на 10% больше, чем для воды, а расчетный напор – на 60% больше.

Длительный перегрев антифризов приводит к необратимому изменению химического состава и потери изначальных физических свойств смеси.

Антифриз на основе этиленгликоля очень агрессивен, не допускается применять его в системе отопления с оцинкованными элементами. При контакте образуется объемистый нерастворимый осадок, создающий дополнительное гидравлическое сопротивление и блокирующий циркуляцию теплоносителя в системе отопления.

Резиновые прокладки и мембранные расширительные баки должны быть рекомендованы производителем для применения в системах отопления с антифризом в качестве теплоносителя.

Рекомендации по использованию незамерзающих жидкостей:

- При использовании концентрата, а не готового раствора, применяйте для разведения дистиллированную воду, чтобы исключить возможность химической реакции составляющих компонентов;

- Заливка антифриза в старую систему не допустима без предварительной ее промывки специальными промывочными жидкостями;

- После заполнения системы отопления антифризом выдержите ее без давления 2-3 часа, чтобы быстро удалить пузырьки воздуха из раствора;

- Не смешивайте антифризы разных марок, если не уверены в их совместимости. Возможен риск химической реакции и, как следствие, выпадение в осадок добавок-ингибиторов, отвечающих за снижение образования накипи и пены, коррозии металла и прочего.

Для расчета и монтажа системы отопления на антифриз в качестве теплоносителя, для безопасного и эффективного ее дальнейшего функционирования, необходимо проконсультироваться со специалистом-теплотехником.