Дешевый и эффективный теплоноситель для системы отопления загородного дома - возможно ли такое?

Система отопления в загородном доме позволяет комфортно пережить суровую зиму.

Применяют воздушные, инфракрасные обогревательные системы, но самыми популярными остаются жидкостные отопительные устройства.

Преимущества этого способа очевидны: высокая эффективность и экономичность, простота регулировки.

Использование воды приводит к замерзанию отопительного контура в чрезвычайных ситуациях, поэтому получили распространение специальные теплоносители — антифризы, не боящиеся низких температур и адаптированные для обогревательных систем.

Какими качествами должен обладать теплоноситель

В водяной отопительной системе теплоносителем называют жидкость, переносящую тепло от котла или нагревательного элемента к радиаторам в каждой комнате. Для этого устанавливают циркуляционные насосы, снабжают предохранительными и регулировочными клапанами, поэтому к современному антифризу предъявляют следующие требования:

• Хорошая теплоёмкость для передачи максимального количества тепловой энергии от источника к потребителю. Самая высокая теплоёмкость у воды — 4220 Дж/кг*градус, у глицерина и этиленгликоля примерно вдвое ниже.
• От температуры кипения до точки начала кристаллизации должен быть максимально большой диапазон. Современные антифризы легко переносят морозы до —40°С и нагрев до 100°С.
• Химическая инертность жидкости по отношению к металлическим и пластиковым узлам отопительной системы. Особенно подвержены коррозии железные и алюминиевые детали.
• Состав теплоносителя не должен приводить к образованию накипи на стенках труб и теплообменников.
• Безопасность для человека во время проведения ремонтных работ.
• Сохранение физических свойств на протяжении всего срока службы, не разлагаться на составляющие компоненты даже после длительного простоя.
• Низкая стоимость.

Для многих идеальным теплоносителем является простая вода — она безопасна, доступна, долго сохраняет тепло. Воду используют в домах постоянного круглогодичного проживания. Дачи с сезонным пребыванием лучше обогревать отопительной системой на антифризе. Угроза разморозить трубы с наступлением холодов минимальна.

Вода

Системы отопления загородного типа бывают открытого и закрытого типа. В первом случае установлен негерметичный бак с крышкой, куда постоянно доливают воду взамен испарившейся. В закрытом — жидкость циркулирует внутри контура без контакта с внешней средой. Для компенсации давления служит расширительный бачок.

Преимущества воды:

• Дешевизна и легкодоступность на территории России. Пополнить запас жидкости в системе не составит труда в любое время. Для автономных систем отопления в продаже встречается специально подготовленная вода.
• Теплотехнические характеристики. Один литр воды способен передать конечному потребителю до 20 ккал при понижении температуры на 20°С.
• Безвредный для потребителя и окружающий среды теплоноситель. Авария или протечка приведёт только к подтоплению помещения без серьёзных последствий. Не имеет запаха и опасных испарений, пожаробезопасна.

Недостатки:

• Замерзая, вода увеличивается в объёме на 10%, поэтому весь водяной контур будет повреждён, если не слить жидкость на зиму.
• Растворенный кислород — сильный окислитель. Приводит к коррозии металлических деталей и труб. Алюминий и пластик под действием воды не корродируют.
• Обычная водопроводная вода имеет в составе немало растворенных солей и минералов (кальций, магний, железо, сульфаты, карбонаты), которые приводят к образованию накипи. Накипь на стенках котла и радиаторов отопления ухудшает теплопроводность и снижает КПД всей системы.
• Требует регулярной замены всего объёма теплоносителя и промывки труб.

Чтобы уменьшить вредное воздействие воды на трубы её необходимо тщательно отфильтровать или дать постоять несколько дней, после чего слить с остатка. Последующее кипячение помогает значительно уменьшить содержание солей жёсткости. Химическое умягчение проводят с использованием кальцинированной соды и ортофосфата натрия. Растворённые соли выпадут в осадок, а чистую воду сливают.

Вам также будет интересно:

Самый ответственный этап при запуске обогрева! Как правильно заполнить систему отопления в доме

Нормативы должен знать каждый: параметры теплоносителя системы отопления многоквартирного дома

КПД котла невероятно высок! Какие еще есть особенности у твердотопливного отопления?

Незамерзающие жидкости

Все жидкости с температурой замерзания ниже нуля градусов носят название антифризов (от английского antifreeze).

Антифризы не замерзают даже на сильном морозе, они становятся более вязкими, гелеобразными, теряют текучесть, но никогда не переходят в твёрдое состояние.

Популярные незамерзайки делают на основе воды с добавлением многоатомных спиртов: пропиленгликоля, этиленгликоля и глицерина.

Плюсы антифриза в сравнении с водой:

• Температура начала кристаллизации у концентрата минус 65—70°С, даже разбавленный водой такой теплоноситель не замерзает в —30°С. Этого достаточно для средней полосы России.
• Срок службы хорошей незамерзайки составляет 5 лет. Специальные присадки в составе позволяют сохранить свойства до конца гарантийного периода эксплуатации.
• Химическая нейтральность компонентов антифриза. Жидкость не вступает в реакцию с металлами, не разрушает пластмассу, не образует накипи на стенках.

Недостатки:

• 

  Теплоёмкость меньше чем у воды на 15—20%. Это означает необходимость боле сильного нагрева в котле и большее число секций в радиаторах отопления, чтобы получить хорошую теплопередачу.
• Естественная циркуляция не подходит для системы отопления на основе антифриза. Из-за большей вязкости потребуется установка перекачивающего насоса.
• Высокая проникающая способность через разборные соединения и уплотнения. Высокая текучесть и агрессивность некоторых жидкостей требует особого подхода к сборке отопительного контура и использования паронитовых и силиконовых прокладок вместо резины.

• Высокая токсичность теплоносителей на основе этиленгликоля допускает использование только закрытых герметичных систем отопления. Такие антифризы нельзя применять в двухконтурных отопительных схемах, где существует вероятность попадания в ГВС.

Антифризы для бытовых отопительных систем окрашивают в яркие цвета, чтобы оперативно выявить протечку, и продаются в концентрированном виде. Разбавляют водой в нужной пропорции согласно инструкции.

Этиленгликолевые антифризы

Широкое распространение на рынке охлаждающих жидкостей и теплоносителей этиленгликоль получил благодаря простоте производства и низкой стоимости. Его используют в автомобилях и домашних отопительных системах.

Этиленгликолевые жидкости работают в диапазоне от —65°С до +90°С, а температура разложения самая высокая: 170°С. При этом выпадение осадка начинается уже при +110°С, что делает его неприменимым в твердотопливных котлах.

Особенностью этиленгликоля является нелинейная зависимость температуры замерзания от концентрации. Так, 100% этиленгликоль теряет текучесть при —13°С, а 64% раствор остаётся подвижным при —65°С.

Недостатки:

• Высокая химическая активность, склонность к вспениванию и осадкообразованию. Ингибиторные добавки к антифризу достигают 4%.
• Разрушает оцинкованное покрытие, агрессивен к алюминиевым сплавам.
• Перегрев теплоносителя приводит к образованию твёрдого осадка, который закупоривает каналы и ухудшает теплообмен. Выделяемые при этом кислоты становятся причиной коррозии.
• Высокая токсичность раствора и его паров. Регулярное вдыхание испарений этиленгликоля приводит к расстройствам, а небольшое попадание внутрь — к тяжёлым отравлениям и даже смерти.

Пропиленгликолевые антифризы

Современная и безопасная альтернатива этиленгликолю. Главное его преимущество — безопасность и химическая инертность. Температуры замерзания до —30°С, а кипения до 110°С. Перегрев наступает при высокой температуре, но осадок при этом не образуется и состав не разрушается.

Фото 1. Теплоноситель на основе пропиленгликоля Eco-65, 20 кг, производитель - «Teplovoz».

Плюсы пропиленовых теплоносителей перед этиленгликолевыми:

• Высокие теплопередающие свойства и стабильность работы в системе обогрева.
• Отличная текучесть по трубам и смазывающее действие на все подвижные узлы.
• Безвредность пропиленгликоля. Не опасен при попадании на кожу или внутрь организма.

Недостатки: вступает в реакцию с цинковым защитным покрытием, высокая цена за 1 литр.

Глицериновая жидкость

Глицерин — жидкое вещество гликолевой группы, поэтому обладает примерно такими же свойствами, что и пропиленгликолевые теплоносители. Глицерин замерзает при —30°С и не любит сильного перегрева. Верхний рабочий предел около 100°С. Перед использованием глицерина в системе отопления стоит учесть все его особенности.

Фото 2. Теплоноситель на основе глицерина Eco Green, 20 кг, производитель - «Termo Tactic».

Плюсы:

• безопасность для человека;
• при замерзании не расширяется;
• не портит оцинковку и резиновые прокладки;
• взрывобезопасен, не горит;
• простота в использовании;
• срок службы до 10 лет;
• стоимость 1 литра лежит между этиленгликолевыми и пропиленгликолевыми антифризами.

Недостатки:

• высокая плотность глицерина означает большую массу жидкости в системе отопления и повышенные нагрузки;

  

• высокая вязкость быстро выводит из строя насосное оборудование;
• плохая теплоёмкость;
• при сильном нагреве разлагается на нерастворимые фракции;
• пенообразование без присадок приводит к завоздушиванию системы;
• ухудшение свойств с постепенным испарением воды, загустевание;
• отсутствие единого стандарта на глицериновые жидкости, у каждого производителя свой ТУ.

Глицерин применялся в системах охлаждения автомобилей ещё в начале XX века. С тех пор ему нашли достойную замену, прежде всего из-за низких эксплуатационных свойств. Поэтому использовать глицериновые теплоносители в частном доме стоит с оглядкой на характеристики и условия эксплуатации.

Выбор и использование теплоносителя для системы отопления загородного дома

Сделать выбор в пользу того или иного антифриза поможет анализ условий эксплуатации и тип отопительного устройства. Так, электро- или газовый котёл с функцией автоматического регулирования температуры, позволяет использовать глицериновые или этиленгликолевые растворы. Твердотопливные — склонны к перегреву в зоне теплообменника, поэтому оптимальным будет заполнение системы водой.

Регулярное проживание в доме снижает риск разморозки системы. Вода с добавлением ПАВ будет в этом случае идеальным вариантом по соотношению цена — качество.

Перед заполнением контура антифризом следует провести ревизию всех соединений, кранов, клапанов и насосов.

Расширительный бак должен быть на 20% больше, чем для воды, а увеличенное сечение труб улучшит теплообмен в доме.

Заполняют систему антифризом самотёком, через воздушный клапан в самой верхней точке. После чего прогоняют жидкость при помощи подходящего насоса (автомобильного). Второй способ потребует погружной насос для воды, который через обратный клапан соединяют с нижней точкой контура. Заполнение теплоносителем идёт снизу вверх.

Полезное видео

Ознакомьтесь с видео, в котором рассказывается о плюсах и минусах различных вариантов теплоносителей.

Сколько потребуется?

Выбор антифриза сделан, осталось только узнать, сколько потребуется залить в систему отопления. Существует три способа как это сделать:

• Запомнить показания на водяном счётчике и заполнить полностью весь контур через отдельный шланг. Разница показаний и будет искомым объёмом.
• Слить всю жидкость через любую мерную ёмкость с известным объёмом.
• Рассчитать при помощи специального калькулятора приблизительный внутренний объем, используя данные о сечении труб и типе радиаторов отопления.

Покупая готовый антифриз, учитывайте его концентрацию и объем после разбавления водой. Экономить на нём также не стоит, качественный продукт прослужит долго и не доставит проблем.