Вентилированое и отопление

Выбор теплоносителя для систем отопления — что лучше вода или антифриз?



Системы отопления, в которых циркулирует жидкий теплоноситель, имеют наибольшую популярность в нашей стране, они занимают значительную часть рынка. Их высокая популярность объясняется эффективностью и возможностью обогрева строения практически неограниченных размеров. В состав жидкостных отопительных систем входит существенный комплекс оборудования. Эффективность и долговечность работы такого комплекса во многом зависит от характеристик используемого теплоносителя.

Теплоносители для системы отопления

Требования к теплоносителю

Оптимальной жидкости, предназначенной для этой цели, не разработано. Каждая из имеющихся работает лишь в определенном диапазоне температур. Выход за пределы этого диапазона приводит к значительным изменениям характеристик жидкости и делает невозможным её использование в качестве теплоносителя.

Основное требование к теплоносителю – передача максимального количества тепла в единицу времени, теряя его минимальное количество. Вторым требованием выступает небольшая вязкость жидкости. При высокой вязкости возникают проблемы с его прокачкой.

Также от теплоносителя в системе отопления требуется химическая инертность. Он не должен способствовать ускорению коррозии при контакте с трубами. В противном случае выбор материалов для труб значительно сужается. Хорошо, когда теплоноситель оказывает смазывающее воздействие на циркуляционные насосы и другие устройства с движущими элементами.

Определенные требования предъявляются и с точки зрения безопасности. Антифриз для отопления должен иметь допустимые характеристики по классу токсичности, температуре воспламенения и возгорания паров.

Антифриз для отопления

Последним, однако, важны требованием, является низкая цена. Если теплоноситель имеет высокую стоимость, то он должен иметь стабильный состав, который не меняется во время длительной эксплуатации в отопительной системе.

Вода в качестве теплоносителя

Теплоемкость воды крайне высока по сравнению со многими другими жидкостями. Максимальная теплоемкость наблюдается у чистой воды, любые загрязнения только снижаю её. Плотность воды также достаточно высока. Большую плотность имеют только некоторые жидкие растворы кислот и солей, а также единственный металл, находящийся в жидком состоянии при нормальных условиях – ртуть. Однако, использование ртути как теплоносителя в отопительных системах полностью исключено из-за высокой опасности её паров.

При выборе теплоносителя для систем отопления следует учитывать, что вода абсолютно безопасна с точки зрения экологии и токсикологии. Единственная опасность – попадание нагретой воды непосредственно на кожу. Поэтому утечки воды не представляют большой опасности, а восстановление объема теплоносителя в системе отопления не представляет проблем. Достаточно добавить нужный объем воды в расширительный бачок.

Вода в качестве теплоносителя

Стоимость воды, по сравнению с другими составами, крайне низка. Тем не менее, воде как теплоноситель имеет некоторые недостатки. Вода, которая поступает из водопровода, далека от чистоты. В ней содержатся многочисленные воли, а также растворенный кислород. Эти вещества ускоряют коррозию металлических элементов системы, а также приводит к тому, что на стенках собирается накипь. Она снижает теплоотдачу и объем элементов отопительной системы.

От некоторых недостатков воды можно избавиться, выполнив очистку воды. Простым способом является кипячение, в ходе которого некоторые соли отложатся на стенках и дне емкости, а растворенные газы испарятся. Однако, этот способ не обеспечивает получение чистой воды – стойкие соли, которые не меняют своих свойств при нагревании до 100°С, все равно останутся в воде.

Химическое очищение воды показывает большую эффективность. Оно проводится при помощи таких веществ: кальцинированная сода, гашеная известь, ортофосфат калия. Первые два вещества способствуют удалению карбонатов, а последний – соединений фосфора с кальцием и магнием. В результате введения этих веществ на дно выпадает осадок, который легко убирается фильтрацией.

Чтобы не заниматься самостоятельно очисткой воды, можно сразу приобрести дистиллированную воду, которая стоит около 14 р за литр. Перед заливкой такой воды следует тщательно промыть все элементы отопительной системы. Необходимость промывки существует и для новой системы, поскольку и внутри неё могут быть загрязнения.

Единственный важный недостаток воды, который нельзя устранить её очисткой – замерзание при температуре ниже 0°С.

При этом замерзание сопровождается увеличением объема, что часто приводит к повреждениям отопительной системы. Поэтому владельцы домов, которые используют отопительную систему с перерывами, следует подумать о других теплоносителях. Антифриз для систем отопления подойдет также в районах, где возможны перебои с подачей электроэнергии или других энергоносителей.

Антифриз в качестве теплоносителя

Теплоноситель для радиаторов отопления дает возможность полностью защититься от промерзания в зимний сезон. При пониженных температурах до определенного предела антифриз остается в жидком состоянии. Такие составы позволяют выполнять транспортировку теплоты по отопительной системе, при этом не способствуя коррозии или появлению накипи.

Теплоноситель для радиаторов отопления

Главным достоинством антифризов в том, что они не замерзают до очень низких температур. Даже в случае наступления таких температур они не увеличиваются в объеме, как вода, что приводит к разрушению отопительной системы, а превращаются в плотный гель такого же объема. После увеличения температуры антифриз переходит обратно в жидкое состояние без изменения своего состава.

Антифризы включает в свой состав различные присадки, которые помогают увеличить срок эксплуатации системы отопления, такие как замедлители коррозии и отложений солей. Некоторые вещества позволяю даже удалить напить из систем, которые использовались длительное время. Выбирая антифриз, следует принимать во внимание, что он не может идеально подходить для всех материалов, используемых в системах отопления.

В основном производятся незамерзающие составы, которые рассчитаны на две температуры: -30°С и -65°С. Если существует необходимость, то можно изменить концентрацию состава, чтобы поменять температуру, при которой он замерзает. Разбавление составов производится дистиллированной водой. Средний срок эксплуатации антифризов составляет 5 лет, после чего его следует заменить.

К сожалению, состав антифризов далек от идеала. Им свойственны такие недостатки:

Выбор теплоносителя для радиаторов отопления

  • Пониженная теплоемкость по сравнению с водой на 15%, из-за чего эффективность системы отопления снижается и требуется применять радиаторы отопления для антифриза с большими размерами;
  • Повышенная вязкость, что требует наличия в системе отопления мощных насосов для циркуляции жидкости;
  • Повышенное объемное расширение при высоких температурах, что приводит к необходимости в расширительном баке закрытой конструкции;
  • Более высокая текучесть, из-за чего к герметичности соединений предъявляются повышенные требования;
  • Токсичность составов на основе этиленгликоля, что накладывает ограничения на строение котла;
  • Термическое разложение при повышенных температурах, что требует постоянного потока теплоносителя, без задержек, которые могут привести даже к кратковременному перегреву;
  • Реакция с некоторыми материалами, в первую очередь – с цинком.

По приведенным недостаткам видно, что эксплуатировать отопительную систему, которая создавалась с расчетом на использование воды в качестве теплоносителя, залив в неё антифриз, будет проблематично. В некоторых случаях это вообще не удастся. Поэтому рекомендуется при создании отопительной системы продумывать сразу, какое вещество будет использовано в качестве теплоносителя и как залить антифриз в систему отопления.

Разновидности незамерзающих составов

Для бытового использования выпускаются антифризы на основе двух веществ: этиленгликоля и пропиленгликоля. Оба эти вещества относятся к многоатомным спиртам и имеют близкие свойства, такие как смазывание движущихся элементов насосов. Однако есть и важные различия. Этиленгликоль является токсичным веществом, и летальная доза составляет 350 мг. Пропиленгликоль безвреден, но имеет более высокую цену. У этиленгликоля имеется еще один недостаток: он вступает в реакцию с цинком. Расход теплоносителя в системе отопления зависит от того, какое из этих веществ используется.

Теплоноситель пропиленгликоль

Этиленгликоль чувствителен к перегреву, даже при кратковременном повышении температуры происходит его разложение с образованием нерастворимого осадка и кислоты. Осадок образует на нагревательных элементах угар, который только способствует дальнейшему перегреву. Кислота воздействует на металлические элементы системы, вызывая коррозию. Также разложению могут подвергаться присадки, которые могут увеличить текучесть, что приведет к образованию течей.

Теплоноситель пропиленгликоль показывает себя гораздо лучше в эксплуатации. Он безвреден, и по своему составу близок к пищевому пропиленгликолю, который широко используется в фармацевтике и парфюмерии. Составы на основе пропиленгликоля могут использоваться в двухконтурных котлах, так как он не представляет опасности в случае попадания в воду. У пропиленгликоля теплопередача выше, чем у этиленгликоля. У данного вещества имеется только один существенный минус – повышенная стоимость. Средняя цена 1 кг этиленгликоля составляет 55 р, а у пропиленгликоля – 100 р.





Также советуем посмотреть:





Расчет мощности кондиционера онлайн

Расчет теплопотерь помещения

Расчет вентиляции помещения