Принцип работы большинства современных отопительных систем для квартир и частных домов предусматривает наличие теплоносителя (агента, рабочего тела). Это вещество, благодаря которому тепловая энергия следует от источника к потребителю. В этом качестве используют жидкости или газы, однако все они имеют свои преимущества, но недостатки также есть у всех. Чтобы владельцы имели возможность выбрать оптимальный вариант, сначала им надо рассмотреть основные виды теплоносителей и их параметры. Поскольку российский климат во многих регионах довольно суров, требования к ним предъявляются серьезные.
Немного об отопительных системах
Система отопления — совокупность связанных элементов, предназначение которых получение, транспортировка и передача теплоты в помещения. Основных конструктивных элементов в любой отопительной системе три.
- Источник тепла. При автономном, местном отоплении им является теплогенератор, в централизованных системах — теплообменник.
- Теплопроводы — конструкции, по которым происходит транспортировка теплоносителя к оборудованию-потребителю.
- Отопительные приборы, радиаторы — элементы, передающие тепло непосредственно в помещение.
Перемещение тепла по трубопроводу обеспечивается за счет теплоносителя — жидкой или газообразной среды. Первая среда — вода либо незамерзающая жидкость, вторая — воздух, пар, продукты сгорания топлива.
Теплоноситель и требования к нему
Зимой в России без отопления обойтись нереально. У нас, как правило, наиболее распространено жидкостное (водяное) отопление. В такой отопительной системе используют воду либо специальную незамерзающую жидкость. При выборе вещества для переноса тепла к нему предъявляют несколько важных требований. Первое из них — способность аккумулировать, а затем переносить тепловую энергию на заданное расстояние. Однако есть и другие критерии.
- Экологическая безопасность — главное качество. Поскольку иногда возникают протечки, теплоноситель обязан быть абсолютно безопасным для жильцов и окружающей среды.
- Безвредность для теплопровода и оборудования. Теплоноситель не должен провоцировать быстрое повреждение труб, радиаторов из-за коррозионных процессов.
- Инертность к вспениванию. От этой характеристики зависит производительность теплообменных механизмов, насосного оборудования.
- Стабильность. Важно, чтобы теплоноситель, который будет использоваться в течение большого периода времени, не разлагался.
- Высокая теплоемкость, небольшая степень вязкости. Без них невозможен эффективный перенос тепла.
- Диапазон рабочих температур, в котором теплоноситель не теряет своих свойств.
- Невоспламеняемость.
- Доступность.
Последние, но немаловажные характеристики — долгий срок службы, приемлемая цена. Поскольку всем требованиям отвечает простая вода, то она до сих пор остается самым популярным теплоносителем, но даже у этой жидкости есть слабые стороны. Однако идеалов нет, поэтому владельцам домов приходится выбирать ту жидкость, которая при всех недостатках станет компромиссом для конкретной отопительной системы.
Виды теплоносителей и их параметры
Выбор теплоносителя — задача первостепенная, так как в соответствии с ним проектируется соответствующая отопительная система. По этой причине надо подробнее рассмотреть виды теплоносителей и их параметры, преимущества и отрицательные стороны наиболее популярных составов.
Вода (СП-В)
Она остается лидером, жидкость универсальна и доступна везде. На ее долю приходится примерно 70% всех систем отопления.
Плюсы и минусы
Огромное преимущество такого теплоносителя — ее абсолютная экологичность. Другие достоинства воды:
- Высокая плотность, удельная теплоемкость.
- Очень легкая регулировка температуры.
- Хороший коэффициент теплопередачи.
- Невысокая химическая активность.
- Низкая степень вязкости.
- Простое обслуживание.
Несмотря на достаточно большой список преимуществ, благодаря которым вода в системах используется повсеместно, есть у нее несколько недостатков. Это:
Бороться с «несовершенствами идеальной» воды можно. Для снижения роста отложений используют кипяченую, умягченную или дистиллированную воду. Альтернатива — покупка специальных присадок. Таким «водоносным» трубопроводам и радиаторам необходимы ежегодные промывки, а котлу — плановое обслуживание. Во время отопительного сезона надо корректировать удельное сопротивление жидкости.
Дистиллированная вода
Полностью очищенная жидкость — идеальный компонент для любого теплоносителя, поскольку проточная вода содержит большое количество веществ, которые негативно влияют на элементы отопительной системы. Дистиллят имеет следующие характеристики:
Оптимальная температура в системе отопления составляет 75°, однако этот параметр больше зависит от погодных условий.
Антифризы на основе гликоля
В некоторых отопительных системах необходимо использовать более надежные антифризы — теплоносители, замерзающие при очень низкой температуре. В этом случае у стойких жидкостей есть преимущества перед водой, однако и минусы тоже присутствуют: у некоторых видов они довольно существенны.
Самый главный недостаток антифризов — меньшая теплоотдача. Они сильно уступают по этому показателю воде: разница составляет 15%. Для того чтобы обеспечить достаточный обогрев помещений, владельцам придется приобретать большее количество радиаторов. Воздухоотводчики-автоматы не «умеют» работать с этими жидкостями, однако есть альтернативный вариант — краны Маевского.
Другая особенность этих теплоносителей — высокий коэффициент температурного расширения, если эталоном считать этот параметр воды. Поэтому если выбор сделан в пользу антифризов, то больший объем расширительного бака — обязательное условие. Насколько больший? Практически вдвое, если сравнивать с отопительной системой, где используется вода. Радиаторы и трубы для «незамерзаек» также должны иметь значительный объем и диаметр.
Этиленгликоль (ОЖ)
На долю антифриза, сделанного на основе этиленгликоля, приходится примерно 25% всех теплоносителей. Главным достоинством таких жидкостей является низкая температура замерзания: она составляет -60°. Другие плюсы:
В состав теплоносителя вводят специальные добавки — ингибиторы, снижающие скорость химических процессов в теплопроводе и в системе в целом. Этиленгликолевые антифризы используют для автомобильных систем отопления/охлаждения, для обогрева помещений, не предназначенных для проживания. Недостатки этого антифриза:
- Высокая токсичность. Этиленгликоль — яд: 50-150 мл достаточно для отравления с летальным исходом, поэтому в открытых системах его не применяют.
- Необходимость контроля температуры из-за возможного разложения продукта (осадок и кислоты) при высоких ее значениях.
- Большая вязкость при низких температурах, она затрудняет транспортировку тепла.
Еще один минус — едкость этиленгликоля. Такие агрессивные составы способны разъедать резину. По этой причине в качестве уплотнительных элементов необходимо использовать продукцию из других, более стойких материалов (например, из паронита либо тефлона). Если произошла утечка, то плитку, доски или утеплитель придется менять.
Пропиленгликоль (ХНТ, ХНТ-НВ)
Пропиленгликоль — лучший вариант, не имеющий серьезных недостатков. Этот антифриз экологически безопасен, не токсичен: доказательством может служить тот факт, что вещество является элементом пищевых добавок.
Температура его замерзания составляет -60° (ХНТ) или -70° (ХНТ-НВ). Однако доля его в отопительных системах пока небольшая, она составляет около 5%. Причина незаслуженного «игнора» — стоимость, которая почти вдвое превышает цену этиленгликоля. Используют жидкость для обогрева жилых и общественных зданий. Преимущества пропиленгликолевых антифризов перед конкурентами заметны. К ним относится:
- Безопасность. Вытекшую жидкость можно собрать тряпкой, не беспокоясь о своем состоянии. Вдыхание пара тоже не вызовет никаких проблем со здоровьем.
- Невысокая химическая агрессивность, поэтому пропиленгликоль выбирают для систем, где вода нежелательна из-за возможных коррозионных процессов.
- Хороший смазывающий эффект состава. Он дает возможность предотвращения последствий гидроударов для некоторых систем отопления.
- Допустимость использования жидкости для альтернативных источников энергии. Нередко антифриз «запускают» в солнечные коллекторы.
Минусы пропиленгликоля — отставание от этиленгликоля по теплофизическим параметрам, большая степень вязкости. Разница между ними может составлять 10-20%. Другой неприятный факт — повышенная текучесть антифриза при отрицательных температурах, поэтому необходима полная герметичность системы.
Если сравнивать пропиленгликоль с токсичным «родственником»-конкурентом, то еще один недостаток — более высокая цена, однако плюсы этого антифриза перекрывают его слабые стороны.
Этиленгликоль с пропиленгликолем
Такие виды теплоносителей и их параметры дали возможность сделать смесь, которая совмещает преимущества обоих жидкостей. В первую очередь, нивелируется повышенная вязкость пропиленгликоля. Комбинация антифризов дает шанс получить все их преимущества, но при вводе в эксплуатацию снизить затраты на 20%. Однако из-за присутствия этиленгликоля такую жидкость все же не рекомендуют использовать для жилых домов. Или обеспечить полную герметичность системы.
Общий недостаток гликолевых теплоносителей — необходимость регенерации или замены антифриза через 5-7 лет. После истечения гарантийного срока их состав проверяют. Если качество остается неизменным, эксплуатацию продолжают. В противном случае теплоноситель либо восстанавливают, либо приобретают новый продукт.
Глицерин
Такой теплоноситель абсолютно безвреден для окружающей среды и человека. В отличие от воды, он более стоек, замерзает жидкость при температуре -30°. Эти растворы используют в закрытых отопительных системах, оборудованных принудительной циркуляцией. К другим достоинствам этих растворов относится:
Однако и глицерин не обошелся без серьезных недостатков.
- Стандартов качества этой продукции до сих пор не существует, поэтому покупатель может приобрести «кота в мешке».
- Теплоемкость у раствора довольно низкая, а плотность и вязкость высокая. Эти свойства предполагают повешенную нагрузку на элементы отопительной системы.
- При высоких температурах глицериновый раствор может сильно вспениться, поэтому специальные присадки для предотвращения этого явления в растворе обязательны.
К самым серьезным минусам можно отнести термическую неустойчивость. При длительном нагреве (80-120°) глицерин разлагается на ацетон и акролеин. Оба вещества несут угрозу: пары первого соединения взрывоопасны, а второй не только имеет крайне неприятный запах, но и является канцерогеном.
Во многих странах Европы эту продукцию давно не производят (со времени появления гликолевых антифризов). Глицериновые теплоносители относят к непрактичным, неэффективным, небезопасным составам.
Водка (этиловый спирт)
Наверное, не все знают, что традиционному русскому напитку можно найти еще одно интересное применение. Тем не менее, этиловый спирт считают не худшим из вариантов. Если развести его так, чтобы достичь концентрации 33%, то можно получить раствор, который будет замерзать примерно при -23°. Точка кипения этого «коктейля» — около 90°.
Такой спиртовой антифриз имеет несколько преимуществ. К ним относится:
Недостаток самодельного антифриза — высокая степень летучести, поэтому необходимо обеспечить качественную герметизацию системе отопления. Есть и другая сложность, но уже иного рода. Бесплатный источник «aqua vitae» потребует от хозяев хранить «страшную тайну», поскольку в противном случае их дом станет целью многих «праздных и шатающихся» субъектов.
Выбор теплоносителя
Потенциальные виды теплоносителей и их параметры надо изучить еще до обустройства отопительной системы. Выбор оптимального варианта заранее поможет определить тип подходящего котельного оборудования, характеристики будущего насоса.
Особенности антифризов
Если говорить о теплоносителях-антифризах, то их можно назвать менее активными участниками теплообмена. По этой причине они требуют более мощных радиаторов и насосного оборудования.
Совместимость антифризов и батарей — следующее обязательное условие. Так как всегда существует риск опасных химических реакций, оцинкованные трубы приобретать не рекомендуют. От агрессии по отношению к этому элементу известной таблицы не защитят даже специальные присадки в составе продукции.
Другая особенность системы, работающей с антифризом, — необходимость менять рабочий раствор. Такая операция через некоторое время нужна любому антифризу, а ее периодичность зависит от вида используемой жидкости.
Факторы, которые учитывают
Виды теплоносителей и их параметры нужно изучить, чтобы знать особенности того или иного состава. Так как идеалов не существует, выбор зависит от условий эксплуатации отопительной системы, от того, какими суммами хозяева готовы пожертвовать.
Эксплуатация дома
Если здание планируют использовать круглогодично, а не наездами, то наиболее рациональным, практичным вариантом станет использование в роли теплоносителя обычной воды. Но и в этом случае надо рассматривать все потенциальные проблемы.
Например, когда здание расположено вдали от цивилизации, перебои с электроэнергией могут быть не исключением, а правилом. Суровой зимой такая «неприятная неожиданность» может обойтись дорого: для замерзания воды будет достаточно нескольких часов. Последствием станет авария: кристаллизовавшаяся жидкость разорвет трубопровод и/или радиаторы.
Когда коттедж используется непостоянно, или же хозяева часто уезжают в командировки, главным условием становится универсальность, всесезонность теплоносителя. Но в этом случае система должна быть максимально надежной, так как антифризы могут быть токсичными, взрывоопасными. Из-за текучести они способны найти лазейку даже там, где обычная вода не пройдет.
Особенности оборудования
Производители некоторых моделей котлов рекомендуют использовать определенный тип теплоносителя, поэтому хозяева обязаны соблюдать это правило. В противном случае, выбрав «неправильную» жидкость, они рискуют потерять все законные права: как на ремонт, так и на гарантийное обслуживание агрегата.
Выводы, которые можно сделать
Использование дистиллированной воды — самый оптимальный вариант для жилого дома, где хозяева живут постоянной. Антифриз — жидкость, которую имеет смысл приобретать для периодического обогрева строений, в которых владельцы бывают наездами, время от времени. Это дачи, гаражи, временные здания на участке, где жилой дом только строится.
При выборе антифриза, может быть, помогут следующие рекомендации:
- При ограниченном бюджете советуют покупать этиленгликолевую продукцию, но только проверенные, популярные марки известных производителей (Теплый дом, Термагент, Bautherm, Dixis TOP).
- Если есть риск попадания жидкости в воду для бытовых нужд («благодаря» двухконтурному котлу, бойлеру косвенного нагрева), то лучше приобретать безопасный пропиленгликолевый раствор.
- Крупные системы отопления — достаточный повод для покупки более качественного теплоносителя. Например, пропиленгликоля класса «премиум». Срок его эксплуатации уже впечатляет: он составляет 15 лет.
- Глицериновые растворы не лучший выбор в любом случае. Помимо всех недостатков таких антифризов есть еще один неприятный момент. Есть «хороший шанс» приобрести продукцию, изготовленную из технического глицерина.
Для электродных котлов рекомендуют специальные пропиленгликолевые составы, в которых есть присадки, предупреждающие пенообразование. Например, ХНТ-35. Перед покупкой антифриза для такого оборудования лучше проконсультироваться с представителями завода-производителя теплоносителя.
Относительно многочисленные виды теплоносителей и их параметры требуют такого же разного подхода. Самый элементарный и экономичный вариант — использование обычной воды, жидкости неприхотливой и универсальной. Дистиллированная вода лучший выбор, она почти идеальна. Хозяевам-трезвенникам может понравиться идея с использованием этанола.
Для обустройства системы с антифризами потребуются дополнительные траты, а в будущем — тщательный контроль работы оборудования. Выбор теплоносителя зависит от того, как будет использоваться дом или другое здание, и от желания хозяев тратить время и деньги на дополнительные операции.
Мнение компетентного человека можно услышать в этом видео:
Была ли статья полезна?Мы хотим стать лучше. Спасибо за мнение!
