Как выбрать теплоноситель для системы отопления

Наибольшее распространение получили системы отопления с применением жидкостного теплоносителя. Эти комплексные системы включают в себя целый ряд оборудования: насосные станции, котельные, теплообменники и т.д. Стабильная работа оборудования зависит не только от его технического состояния, но и от типа и качества самого теплоносителя.

Схема отопления дома с помощью теплоносителя

В большинстве случаев для обогрева загородных домов, дач, гаражей и других объектов заполнение системы отопления производили водой. Помимо неоспоримой пользы это приносило ряд неудобств, к тому же со временем выявлялись существенные недостатки. Небольшой объем теплоносителя в системе отопления котельных позволил найти ей достойную альтернативу.

Достоинства и недостатки воды

Несомненным преимуществом воды является наивысшая теплоемкость среди других жидкостей. Для ее нагрева требуется значительное количество энергии, но при этом она позволяет передать немалое количество тепла при охлаждении. Как показывает расчет, при нагревании 1 л воды до температуры 95°С и ее охлаждении до 70°С выделится 25 ккал тепла (1 калория — количество теплоты, необходимой для нагрева 1 г воды на 1°С).

Утечка воды при разгерметизации системы отопления не окажет негативного влияния на здоровье и самочувствие. И для того, чтобы восстановить начальный объем теплоносителя в системе, достаточно долить недостающее количество воды в расширительный бак.

Процесс монтажа системы отопления

К недостаткам можно отнести замерзание воды. После запуска системы требуется постоянный контроль за ее бесперебойной работой. Если возникла необходимость отъезда на длительный срок или по каким-либо причинам приостановлена подача электроэнергии или газа, то придется произвести слив теплоносителя из системы отопления. В противном случае при низкой температуре, замерзая, вода расширится и произойдет разрыв системы.

Следующий недостаток — это способность вызывать коррозию во внутренних узлах системы отопления. Не подготовленная должным образом вода может содержать в своем составе повышенный уровень солей и минералов. При нагревании это способствует появлению осадков и нарастанию накипи стенках элементов. Все это приводит к уменьшению внутреннего объема системы и снижению теплоотдачи.

Чтобы избежать этого недостатка или свести его к минимуму, прибегают к очистке и смягчению воды, вводя в ее состав специальные присадки, либо применяют другие методы.

Кипячение — это самый простой и известный каждому способ. В процессе обработки значительная часть примесей отложится в виде накипи на дне емкости.

Используя химический способ, в воду добавляют определенное количество гашеной извести или кальцинированной соды, которые приведут к образованию осадка. После окончания химической реакции путем фильтрации воды устраняют выпавший осадок.

Меньшее количество примесей содержится в дождевой или талой воде, но для систем отопления наилучшим вариантом будет дистиллированная вода, в которой эти примеси вовсе отсутствуют.

Если нет желания заниматься недостатками, то следует задуматься об альтернативном решении.

Антифризы: параметры и виды теплоносителей

Основой для производства антифриза служит этиленгликоль или пропиленгликоль. В чистом виде эти вещества представляют собой весьма агрессивные среды, но дополнительные присадки делают антифриз пригодным для использования в системах отопления. От введенных присадок зависит степень антикоррозийности, срок работы и, соответственно, конечная стоимость.

Промывка системы отопления перед закачкой антифриза

Главной же задачей присадок является защита от коррозии. Имея низкую теплопроводность, слой ржавчины становится изолятором тепла. Ее частицы способствуют засорению каналов, выводят из строя циркуляционные насосы, приводят к протечкам и повреждениям в отопительной системе.

Более того, сужение внутреннего диаметра трубопровода влечет за собой гидродинамическое сопротивление, из-за чего скорость теплоносителя снижается, увеличиваются энергозатраты.

Антифриз имеет широкий диапазон температур (от -70°С до +110°С), но, изменяя пропорции воды и концентрата, можно получить жидкость с другой температурой замерзания. Это позволяет использовать прерывистый режим отопления и включать обогрев помещений только при необходимости. Как правило, антифриз предлагается двух типов: с температурой замерзания не больше -30°С и не больше -65°С.

В промышленных системах охлаждения и кондиционирования, а также в технических системах с отсутствием особых экологических требований используется антифриз на основе этиленгликоля с антикоррозийными присадками. Связано это с токсичностью растворов. Для их применения требуются расширительные баки закрытого типа, не допускается использование в двухконтурных котлах.

Иные возможности применения получил раствор на основе пропиленгликоля. Это экологически чистый и безопасный состав, который применяют в пищевой, парфюмерной промышленности и жилых зданиях. Везде, где требуется не допустить возможности попадания в почву и грунтовые воды токсичных веществ.

Следующий тип — триэтиленгликолевый, который применяют при высоких температурных режимах (до 180°С), но его параметры не дали широкого применения.

Процесс закачки антифриза в систему отопления

Рекомендации при выборе и эксплуатации

Делая выбор теплоносителя для системы отопления, стоит знать, что не все отопительные системы способны работать с антифризом. Многие производители не допускают возможности его использования в виде теплоносителя, зачастую это служит поводом для отказа в гарантийном обслуживании оборудования.

Перед тем как заполнить систему отопления теплоносителем, нужно тщательно изучить его особенности, такие как:

• состав, назначение и виды присадок;
• температура замерзания;
• длительность эксплуатации без замены;
• взаимодействие антифриза с резиной, пластиком, металлом и т.д.;
• безвредность для здоровья и экологическая безопасность (замена теплоносителя в системе потребует его слить).

Меньший, чем у воды, коэффициент поверхностного натяжения придает ему текучесть и позволяет с легкостью проникнуть в поры и микротрещины. Все соединения нужно уплотнить тефлоновыми, паронитовыми или из стойкой резины прокладками. Бессмысленно использовать в системе отопления элементы с цинковым покрытием. В результате химической реакции оно будет уничтожено за время первого отопительного сезона.

Расчет показывает, что из-за низкой теплоемкости антифриз медленнее накапливает и отдает теплоэнергию, поэтому необходимо использовать трубы с увеличенным диаметром и повысить количество секций радиаторов. Циркуляция теплоносителя в системе затрудняется повышенной вязкостью антифриза, что снижает КПД. Устраняется это путем замены насоса на более мощный.

Предварительный расчет поможет правильно спроектировать отопительный контур и позволит узнать необходимый объем теплоносителя в системе.

Недопустимо превышать температуру теплоносителя в системе отопления больше заявленной производителем. Даже кратковременно увеличенная температура теплоносителя ухудшает его параметры, приводит к распаду присадок и возникновению нерастворимых образований в виде осадка и кислот. При попадании на нагревательные элементы осадка возникает нагар. Кислоты, вступая в реакцию с металлами, способствуют образованию коррозии.

Срок эксплуатации антифриза зависит исключительно от выбранного режима и составляет 3-5 лет (до 10 сезонов). Перед его заменой необходимо промыть всю систему и котел водой.

Запуск системы

Заполнение системы отопления можно разбить на несколько ступеней. Для начала нужно качественно очистить отопительное оборудование и проверить на герметичность, чтобы исключить дополнительный расход теплоносителя. Сам процесс потребует наличия насоса с манометром, шланга для подключения к системе, аппаратуры опрессовки и емкости для теплоносителя.

Вибрационным насосом закачивают теплоноситель в систему до нужного давления. По завершении закачки в течение некоторого времени отслеживают уровень давления. Его изменения помогут выявить наличие утечки, после устранения которой необходимо восполнить расход теплоносителя.

Холодному котлу не стоит сразу устанавливать высокую температуру нагрева, из-за характерных особенностей теплоносителю нужно время на разогрев.