Теплоноситель для системы отопления - вода, тосол, антифриз, незамерзающий пропиленгликоль: плюсы, минусы, выбор + заливка



Передача тепловой энергии от котла к радиатору происходит с помощью теплоносителя. В этой статье рассмотрим, каким должен быть теплоноситель для системы отопления частного дома, что это такое, какими свойствами обладает, а также какие особенности существуют у воды, тосола, антифриза и незамерзающего пропиленгликоля, используемых в его роли. Как правильно выбрать, Обзор лучших незамерзающих жидкостей, представленных сегодня на рынке + особенности заливки антифриза в отопительную систему.

Что такое теплоноситель, требования, свойства

Теплоноситель — это специальное жидкое вещество, способное эффективно передавать тепловую энергию с контура отопительного котла на радиаторы в помещении. В упрощенном виде принцип его работы заключается в следующем:

  • Поток вещества омывает нагревающий контур отопительного котла.
  • Приобретая заданную температуру, далее он переходит по трубам к приемникам — радиаторам.
  • Соприкасаясь с внутренними структурами батарей, тепловой агент охлаждается и передает тепло стенкам прибора, которые в свою очередь отдают его окружающему пространству.
  • Охлажденный теплоноситель, покидая радиатор, возвращается по обратной магистрали к отопительному контуру и цикл повторяется многократно.

При этом далеко не любая жидкость может использоваться в качестве теплоносителя.


Теплоноситель для открытой системы отопления
Теплоноситель для системы отопления: какой лучше использовать, правила выбора - незамерзающий пропиленгликоль, антифриз, тосол



Требования

Для успешного и безопасного применения, жидкое вещество должно соответствовать следующему ряду требований:

  • Способность быстро и полноценно набирать, переносить и отдавать тепло — что соответствует высокому значению показателя теплоемкости;
  • Нейтральность или минимально возможная химическая активность с контактирующим материалом — оборудованием, трубами, радиаторами и уплотнительными элементами;
  • Широкий диапазон рабочей температуры — как в области нагрева, так и в зоне охлаждения. В идеале жидкость для отопления не должна быстро закипать и переходить в парообразное состояние при стандартных показателях работы котла. Также она не должна густеть или полностью кристаллизоваться при охлаждении намного ниже 0 °C и приводить к разрушению оборудования системы зимой;
  • Отсутствие в составе растворенных компонентов, способных выкристаллизовываться при постоянном нагреве жидкости. Так как они могут откладываться в виде нерастворимых наростов на стенках труб, радиаторов и котельного контура. Это приведет к сужению рабочего просвета и ухудшению теплоотдачи оборудования, а также нагрузке на насосную станцию;
  • Отсутствие или минимальная коррозионная активность на металлических поверхностях элементов системы;
  • Химическая стабильность — отсутствие процессов распада или превращения компонентов теплоносителя в другие соединения под действием нагрева, времени применения и других факторов;
  • Постоянство рабочих характеристик — показатели текучести, тепловая емкость, химическая инертность и т.д. — на протяжении всего периода эксплуатации и в заданных условиях;
  • Абсолютная безопасность для жильцов дома. Отсутствие в составе токсических, горючих, взрывоопасных, радиоактивных и иных опасных для жизни и здоровья компонентов.

С учетом этих требований наиболее подходящей жидкостью для систем отопления является вода. Она безопасна, безвредена, обладает высокой теплоемкостью, а срок службы неограничен. Но в тех системах отопления, где высока вероятность простоя зимой, вода может сослужить плохую службу. Если она замерзнет, лопнут трубы или радиаторы. Именно поэтому в таких системах используется антифриз. При минусовых температурах они теряют текучесть, но оборудование не ломается. Подобрать теплоноситель для системы отопления несложно: если система постоянно находится под присмотром и в рабочем состоянии, можно использовать воду. Если дом временного проживания (дача) или он может быть оставлен без присмотра на длительное время (командировки, зимние каникулы), если в регионе могут быть частые, продолжительные отключения электроэнергии, лучше залить систему антифриз.

Особенности использования воды в качестве теплоносителя

С точки зрения эффективности переноса тепла вода — идеальный теплоноситель. Она имеет очень высокую теплоемкость и текучесть, что позволяет доставлять тепло к радиаторам в требуемом объеме. Какую воду заливать? Если система закрытого типа, заливать можно воду прямо из крана.

Да, водопроводная вода неидеальна по составу, в ней содержатся соли, некоторое количество механических примесей. И да, они осядут на элементах системы отопления. Но это произойдет один раз: в закрытой системе теплоноситель циркулирует годами, подпитка небольшим количеством требуется очень редко. Потому никакого ощутимого вреда некоторое количество осадка не принесет.


Вода как теплоноситель для систем отопления почти идеальна
Теплоноситель для системы отопления: какой лучше использовать, правила выбора - незамерзающий пропиленгликоль, антифриз, тосол



Если отопление открытого типа требования к качеству воды, как к теплоносителю, намного выше. Тут происходит постепенное испарение воды, которое периодически восполняется — воду доливают. Таким образом получается, что концентрация солей в жидкости все время увеличивается. А это означает, что и осадок на элементах тоже накапливается. Именно поэтому в системы отопления открытого типа (с открытым расширительным бачком на чердаке) заливается очищенная или дистиллированная вода.

В данном случае лучше использовать дистиллят, но достать его в требуемом объеме бывает проблематично, да и дорого. Тогда можно заливать очищенную воду, которая пропущена через фильтры. Наиболее критично наличие большого количества железа и солей жесткости. Механические примеси тоже ни к чему, но с ними бороться проще всего — несколько сетчатых фильтров с ячейкой разных размеров помогут отловить большую их часть.

Чтобы не покупать очищенную воду или дистиллят, ее можно подготовить самостоятельно. Во-первых, налить и отстоять, чтобы осела большая часть железа. Отстоявшуюся воду аккуратно перелить в большую емкость и прокипятить (крышкой не закрывать). Этим удаляются соли жесткости (калия и магния). В принципе, уже такая вода неплохо подготовлена и ее можно заливать в систему. А доливать потом уже или дистиллированной водой или питьевой очищенной. Это уже не так бьет по карману, как первоначальная заливка.

Антифризы для отопления

В системы отопления кроме воды заливают специальные незамерзающие жидкости — антифризы. Обычно это водные растворы многоатомных спиртов. Не так давно на нашем рынке появился антифриз на основе глицерина. Так что теперь типов незамерзающих жидкостей для систем отопления три.



Виды незамерзающих жидкостей и их свойства



Антифризы есть на основе двух веществ: этилен-гликоля и пропилен-гликоля. Первый более дешев, замерзает при более низких температурах, но очень токсичен. Отравиться можно не только выпив, но даже просто замочив руки или надышавшись парами. Второй незамерзающий теплоноситель для системы отопления — на основе пропилен-гликоля.Он более дорог, но безопасен. Иногда он даже используется как пищевая добавка. Его минус — он теряет текучесть при более высоких температурах чем пропилен-гликоль.


Этилен-гликолевый теплоноситель очень ядовит
Теплоноситель для системы отопления: какой лучше использовать, правила выбора - незамерзающий пропиленгликоль, антифриз, тосол



Несмотря на высокую токсичность чаще покупают этилен-гликолевые теплоносители. Связано это, скорее всего, с ценой — пропилен-гликоль дороже раза в два. Но этилен-гликолевые антифризы в чистом виде еще и химически активны, могут вспениваться, имеет повышенную текучесть. С пеной и активностью борются присадками, а повышенная текучесть никак не корректируется. В паре с токсичностью она — опасное сочетание. Если есть где-то малейшая возможность, этот антифриз протечет. А так как и его пары ядовиты, ни к чему хорошему это не приведет. Поэтому, если есть возможность, используйте пропилен-гликоль.


Таблица с разновидностью теплоносителей
Теплоноситель для системы отопления: какой лучше использовать, правила выбора - незамерзающий пропиленгликоль, антифриз, тосол



Еще один важный недостаток — этилен-гликоль очень плохо реагирует на перегрев, а перегрев наступает при довольно низкой температуре. Уже при +70 °C образуется большое количество осадка, который оседает на элементах системы отопления. Отложения снижают теплоотдачу, что снова ведет к перегреву. В связи с этим в системах с котлами на твердом топливе такие антифризы не используют.

Пропилен-гликоль, наоборот, химически почти нейтрален. Он меньше всех теплоносителей реагирует с другими веществами, перегрев наступает при более высоких температурах и приводит не к таким последствиям.


Пропилен-гликолевый теплоноситель безопасен, но стоит дороже и замерзает при более высоких температурах
Теплоноситель для системы отопления: какой лучше использовать, правила выбора - незамерзающий пропиленгликоль, антифриз, тосол

В конце прошлого столетия был разработан антифриз для систем отопления на основе глицерина. Он — это нечто среднее между этиленовыми и пропиленовыми теплоносителями. Он безопасен для человека, но не очень хорошо влияет на прокладки, также плохо реагирует на перегрев. По цене и температурным характеристикам он примерно в том же диапазоне, что и пропиленовые теплоносители (смотрите таблицу).

Особенности систем с антифризом в качестве теплоносителя

При проектировании системы отопления надо изначально принимать во внимание теплоноситель. Это связано с более низкой теплоемкостью незамерзающих жидкостей, а также другими их свойствами. Если все оборудование было рассчитано на воду, а зальют в нее антифриз, могут возникнуть следующие проблемы:

  • Не хватит мощности и в доме будет холодно. Это связано с более низкой теплопроводностью антифризов. Решить эту проблему можно малой кровью — увеличить скорость движения теплоносителя, поставив более мощный циркуляционный насос. Но по-хорошему, требуется увеличение количества секций радиаторов.
  • В системах закрытого типа может недостаточным оказаться объем расширительного бачка. Это связано с тем, что при нагревании незамерзайки расширяются больше, чем вода. Выход — поставить еще один бачок. Суммарный объем должен быть чуть больше требуемого (объем можно взять из таблицы).
    Объем расширительного бачка для разных типов теплоносителя
    Теплоноситель для системы отопления: какой лучше использовать, правила выбора - незамерзающий пропиленгликоль, антифриз, тосол

  • Если использованы обычные резиновые прокладки, при использовании этилен-гликоля или глицерина они через некоторое непродолжительное время разрушатся и потекут. Потому перед заливкой антифриза во всех разъемных соединениях прокладки заменяют на паронитовые или тефлоновые.

Как вы поняли, лучший теплоноситель для системы отопления — вода. Она и лучше по характеристикам и в разы дешевле. Если же отоплению грозит разморозка, приходится заливать антифризы, но не автомобильные, а специальные — для отопления. В этом случае, при наличии достаточного количества средств, лучше использовать пропилен-гликоль. Этиленовые незамерзайки — крайний случай. Они пригодны в системах закрытого типа, в которых установлены специальные прокладки и автоматизированные котлы, которые не допустят перегрева.

Чтобы покупателям было проще ориентироваться, в теплоносители добавляют красители. В этиленовые — красные или розовые, в пропиленовые — зеленый, в глицериновые — голубой. Через некоторое время цвет может стать нет таким интенсивным или пропасть совсем. Это происходит из-за термического разрушения красителей, но на свойства самого антифриза не влияет.

Как закачать теплоноситель

Проблемы обычно возникают только с системами закрытого типа, так как открытые заполняются через расширительный бак. В него просто наливается теплоноситель для системы отопления. Он под действием силы гравитации растекается по системе. Важно чтобы при заполнении системы все воздухоотводчики были открыты.


Открытая система отопления заполняется через расширительный бак
Теплоноситель для системы отопления: какой лучше использовать, правила выбора - незамерзающий пропиленгликоль, антифриз, тосол

Есть несколько способов заправить закрытую систему отопления теплоносителем. Есть способ заполнения без использования техники — самотеком, есть с погружным насосом типа «Малыш» или специальным, с помощью которого делают опрессовку системы.

Заливаем самотеком

Этот способ закачать теплоноситель для системы отопления хоть и не требует оборудования, но уходит на него много времени. Приходится долго выжимать воздух и так же долго набирать нужное давление. Его, кстати, накачиваем автомобильным насосом. Так что оборудование все-таки потребуется.

Находим самую высокую точку. Обычно это какой-то из газоотводчиков (его снимаем). При заполнении открываем кран для спуска теплоносителя (самая низкая точка). Когда через него побежит вода, система заполнена.

При таком способе можно шланг подключить от водопровода, можно подготовленную воду налить в бочку, поднять ее выше точки входа и так залить ее в систему. Также заливается и антифриз, но при работе с этиленгликолем потребуется респиратор, защитные резиновые перчатки и одежда. При попадании вещества на ткань или другой материал он тоже становится токсичным и подлежит уничтожению.


Следить за давлением надо по манометру
Теплоноситель для системы отопления: какой лучше использовать, правила выбора - незамерзающий пропиленгликоль, антифриз, тосол

Когда система заполнена (из крана для слива побежала вода), берем резиновый шланг длиной порядка 1,5 метров, крепим его к входу в систему. Выбираем вход так, чтобы виден был манометр. В этой точке устанавливаем обратный клапан и шаровый кран. К свободному концу шланга крепим легко снимающийся переходник для подключения автомобильного насоса. Сняв переходник, в шланг наливаем теплоноситель (держим поднятым вверх). Заполнив шланг, при помощи переходника подсоединяем насос, открываем шаровый кран и насосом закачиваем жидкость в систему. Надо следить чтобы не закачивался воздух. Когда почти вся содержащаяся в шланге вода закачана, кран закрывается, операция повторяется. На небольших системах чтобы получить 1,5 Бар, придется повторять ее 5-7 раз, с большими придется возиться дольше.

Заливаем с помощью погружного насоса

Для создания рабочего давления теплоноситель для системы отопления можно закачивать маломощным погружным насосом типа Малыш. Его подключаем к самой низкой точке (не точка слива системы). Насос подключаем через шаровый кран и обратный клапан, на точке слива системы ставим шаровый кран.

Теплоноситель наливаем в емкость, опускаем насос, включаем его. В процессе работы постоянно добавляем теплоноситель — насос не должен гнать воздух.

В процессе следим за манометром. Как только его стрелка сдвинулась с нулевой отметки — система заполнена. До этого момента ручные воздухоотводчики на радиаторах могут быть открыты — через них будет выходить воздух. Как только система заполнилась, их надо закрыть.

Далее начинаем поднимать давление — продолжаем насосом качать теплоноситель для системы отопления. Когда оно достигнет требуемой отметки, насос останавливаем, шаровый кран закрываем. Открываем все воздухоотводчики (на радиаторах тоже). Воздух выходит, давление падает. Снова включаем насос, докачиваем немного теплоносителя, пока давление не достигнет проектного значения. Снова спускаем воздух. Так повторяем до тех пор, пока их воздухоотводчиков не перестанет выходить воздух.

Далее можно запустить циркуляционный насос, снова стравить воздух. Если при этом давление осталось в пределах нормы, теплоноситель для системы отопления закачан. Можно запускать ее в работу.



Используем насос для опрессовки

Заполняется система так же, как и в описанном выше случае. При этом насос используется специальный. Он обычно ручной, с емкостью, в которую заливается теплоноситель для системы отопления. Из этой емкости жидкость закачивается через шланг в систему. Взять его можно на прокат в фирмах, которые торгуют трубами для водопровода. В принципе, имеет смысл его купить — если использовать будете антифриз, его придется периодически менять, то есть снова надо будет заполнять систему.


Это ручной насос для опрессовки, с помощью которого можно закачать теплоноситель для системы отопления
Теплоноситель для системы отопления: какой лучше использовать, правила выбора - незамерзающий пропиленгликоль, антифриз, тосол

При заполнении системы рычаг идет более-менее легко, при подъеме давления работать уже тяжелее. Манометр есть как на насосе, так и в системе. Следить можно там, где удобнее. Далее последовательность такая же, как описано выше: накачали до требуемого давления, спустили воздух, снова повторили. Так до тех пор, пока воздуха в системе не останется. После — тоже запускаем циркуляционник минут на пять (или систему целиком, если насос в котле), стравливаем воздух. Тоже повторяем несколько раз.




ВОЗМОЖНО ВАМ ТАКЖЕ БУДЕТ ИНТЕРЕСНО: