Теплоноситель в систему отопления. Типы и особенности.

Это обычно жидкое вещество, которое призвано передавать тепло от котла к приборам отопления, таким как радиатор. Иногда это не жидкость, а пар, но в домашних системах он практически не применяется, поэтому мы будем рассматривать только жидкий вариант.

• переносить максимальное количество тепла от отопительного котла к радиаторам;
• обеспечивать как можно более низкие потери тепла при этой передаче;
• обладать небольшой вязкостью - в противном случае скорость движения и температура теплоносителя в системе упадут, а потери, соответственно, возрастут;
• не вызывать коррозию труб и радиаторов, по которым проходит;
• не давать протечки и утечки;
• быть безопасным в эксплуатации.

Важным, особенно в наше время, является и стоимость теплоносителя. Но сразу оговоримся - скупой платит дважды, и экономить на теплоносителе лучше не стоит.

Почему же мы часто слышим не только термин теплоноситель, но и термин антифриз. Из названия можно понять, что антифриз - это общее название для жидкостей, которые не подвержены замерзанию и не превращаются в лёд при низких температурах. Этим требованиям тоже должен отвечать теплоноситель. Ведь в нашем холодном климате при внезапной остановке котла, теплоноситель может превратится в лед и разрушить нашу систему отопления. Чтобы этого не допустить применяют антифриз, хотя некоторые считают, что лучший теплоноситель - вода.

Многие так считают. И действительно, вода обладает превосходной теплоемкостью, малой вязкостью. Кроме этого она не токсична и не пожароопасна при утечках. К тому же она весьма доступна.

Но есть и недостатки. Первый - это коррозия труб и нагревательных приборов. Второй недостаток и он невилирует положительные моменты, вода замерзает при отрицательных температурах. Даже пары градусов ниже ноля будет достаточно чтобы вода превратилась в лед.

А лед на 9% больше занимает места и это неизбежно приводит к порывам труб и радиаторов. Если в вашем доме температура упала ниже ноля, то фатальные последствия для вашей системы отопления гарантированы.

Разумеется от коррозии можно избавиться с помощью присадок, как например в котловой воде. Но замерзает она так же. Может всего на пару градусов отличается от обычной воды.

Если вы решите использовать воду как теплоноситель, то мы рекомендуем использовать резервный котел отопления. Он поможет справиться со многими факторами, которые обычно приводят к охлаждению системы.

Она не просто вредна. Иногда она опасна. Со временем коррозия разрушает систему отопления и вызывает протечки. Кроме этого, ржавчина имеет теплопроводность примерно в 50 раз меньшую, нежели металл. Слой ржавчины так же уменьшает сечение трубы и замедляет поток, что тоже влияет на общую эффективность системы. А оторвавшиеся частицы ржавчины могут попасть в подшипник циркуляционного насоса или засорить каналы теплообменника.

Кто-то борется со ржавчиной с помощью оцинковки. Они действительно имеют неплохую коррозионную стойкость, но при температурах выше 70 градусов цинковое покрытие отслаивается и оседает на нагревательных элементах котла. В следствии этого, сами трубы тоже начинаю корродировать.

Исключением является теплоноситель на основе глицерина, но лучше не рисковать и в этом случае. Нередко производители теплоносителей на глицериновой основе реализуют смешанные составы, которые содержат глицерин и пропиленгликоль.

Часто в системах отопления встречаются антифризы. Они практически не расширяются  при замерзании и не теряют текучести при отрицательных температурах. Чаще других встречаются водные растворы этиленгликоля, пропиленгликоля, других гликолей, составы на основе глицерина, растворы некоторых неорганических и органических солей, трансформаторные масла, а также спиртовые растворы.

Температурный диапазон такого раствора это от -20°С до +130°С. Хотя  при определенных концентрациях раствор мог оставаться в жидкой фазе вплоть до температур порядка -70°С, их применение в этой низкотемпературной области становится невозможным из-за чрезмерно высокой вязкости.

Но не стоит забывать что даже при замерзании, система не выйдет из строя. 40%-ный раствор этиленгликоля при температурах около -30 °С в объеме прибавляет всего 1.5%. Коэффициент линейного расширения всего 0.5%, что безопасно почти для любых конструкционных материалов. У воды этот показатель больше в 6 раз. При этом теплоноситель замерзает постепенно, что дает возможность лишнему объему уйти из наиболее опасных мест.

Верхний предел для раствора этиленгликоля ограничен 108°С - 110°С. Это связано с тем, что перейдя этот порог, этиленгликоль начинает вспениваться и распадаться на кислоту и твердный осадок, в следствии чего система завоздушивается.

Кроме этого, такой раствор умеренно токсичен. То есть пить и добавлять его в еду не стоит. Опасной дозировкой считается всего 100 мл этиленгликоля. Но при случайном попадании на руки или одежду он легко смывается водой, не причиняя никакого вреда.

Теплоносители на основе пропиленгликоля очень близок по своим свойствам к этиленгликолю. Однако пропиленгликоль не токсичен и его можно использовать даже в двухконтурных котлах. Кроме того, раствор пропиленгликоля обладает смазывающим эффектом, что облегчает работу циркуляционного насоса.

Такой раствор не токсичен. Его стоимость ниже. Диапазон рабочих температур: от -30°С до +110°С. Растворы на основе глицерина не приводят к повреждению оцинкованных изнутри труб.

Но есть нюансы. Глицерин растворяет набивные уплотнения резьбовых соединений. А еще при нагреве он может сильно пениться и повышается риск образования воздушных пробок. Кроме этого, глицерин тяжелее этилен- и пропиленгликолей - это нужно принять во внимание при разработке проекта.

Некоторые производители могут снять котел с гарантии, если в системе будет антифриз. Существует ряд конструктивных особенностей, которые следует знать перед проектированием системы отопления частного дома, если вы намерены применить антифриз:

• повышенная вязкость антифризов приводит к тому, что вам потребуется установить мощный циркуляционный насос, способный обеспечить перемещение теплоносителя, даже если он начинает густеть;

• так как теплоемкость любого из антифризов на 15% и более ниже, чем у воды, количество переносимого ими тепла будет меньше, а значит вам потребуются радиаторы большего объема;

• высокая текучесть антифризов приводит к тому, что вам придется тщательнее герметизировать разъемные соединения. Для уплотнения этих соединений лучше использовать тефлоновые или паронитовые прокладки;

• вследствие большого объемного термического расширения антифризов необходимо предусмотреть в системе расширительный закрытый бак;

• некоторые антифризы (этиленгликоль) токсичны, поэтому его нельзя использовать в двухконтурных котлах - только в одноконтурных.

Заявленный срок службы антифризов - 7-8 лет, однако профессионалы рекомендуют менять теплоноситель каждые пять лет. Но и это большой срок. Хотя стоит помнить, что такие сроки возможны лишь при соблюдении определенных требований.

Не рекомендуется доводить теплоноситель на основе гликолей или глицерина до состояния кипения. Температура кипения примерно составляет 106°С-116°С.

При перегреве теплоносителя до +170°С, будет происходить термическое разложение этиленгликоля, образование «нагара» на нагревательных элементах, выделение газообразных продуктов разложения и разрушение антикоррозионных присадок.

Поэтому нагревательные элементы в процессе работы должны быть полностью погружены в теплоноситель, чтобы не допускать их перегрева и «пригорания» антифриза.

Другим фактором, влияющим на годность антифриза, является герметичность теплообменной системы. Известно, что этиленгликоль окисляется при контакте с атмосферным воздухом, и процесс окисления ускоряется при повышении температуры - примерно вдвое на каждые 10°С. Продукты окисления этиленгликоля - гликолаты разрушают антикоррозионные присадки и приводят к усилению коррозии. Поэтому необходимо по возможности исключить контакт теплоносителя с воздухом, в частности, применять герметичные расширительные емкости.

Перед заливкой нового антифриза лучше всего промыть систему. А для быстрого удаления пузырьков воздуха из теплоносителя, после заполнения системы ее выдерживают без давления 2-3 часа.