Теплоноситель пропиленгликоль: характеристики, плюсы и минусы, особенности применения

Теплоноситель – это рабочая жидкость, которая используется в различных отопительных и охлаждающих системах. Одним из популярных и экологичных видов данных материалов является пропиленгликоль теплоноситель.

Рассмотрим свойства данного вещества, чем оно отличается от воды и этиленгликоля, а также его применение.

Зачем нужен теплоноситель?

Теплоноситель представляет собой вещество или смесь веществ, которые служат для переноса тепла в системе отопления или охлаждения зданий, помещений, отдельных узлов оборудования и т.п.

Самый распространенный и доступный вариант – дистиллированная вода. Она имеет все необходимы для теплоносителя свойства, но у нее высокая температура кристаллизации. Замерзшая жидкость способна разорвать радиаторы и трубы системы отопления при объемном расширении.

Именно поэтому вместо дистиллированной воды используются альтернативные варианты теплоносителей.

Качественный антифриз должен иметь предельно низкую температуру замерзания, быть текучим, обладать высоким коэффициентом теплопроводности, минимальной токсичностью и длительным сроком службы.

Это далеко не все требования, предъявляемые к данному классу жидкостей. Внимание также обращают на класс взрыво- или пожароопасности, зависимость температуры замерзания от концентрации и т.п.

В этом отношении пропиленгликоль для отопления является наиболее оптимальным выбором.

Сравнение воды и антифризов

Вода обладает вполне очевидными плюсами. Она доступна, стоит дешевле антифризов и обладает большой удельной теплоемкости. Но, как уже было сказано выше, она замерзает при небольших отрицательных температурах: -10 °C.

В то же время, температура замерзания антифризов составляет до -70 °C.

Но у таких жидкостей есть определенные минусы:

• Антифризы медленно нагреваются и хуже отдают тепло
• Плотность антифризов на 10-20 % выше, чем у воды, а вязкость – на 30-50 %
• При нагреве антифризы на 30-40 % больше расширяются, чем вода
• Антифризы не имеют поверхностного натяжения, а их текучесть на 50 % выше, чем у воды

Именно поэтому в отопительных системах, сконструированных под воду, нельзя использовать незамерзающие теплоносители. Соответственно, если планируется заливать антифриз, то нужно предусмотреть все возможные факторы его использования, а стоимость такой системы будет существенно выше.

Свойства пропиленгликоля

Сегодня пропиленгликоль является одним из самых популярных видов теплоносителей ввиду своей безопасности и нетоксичности. Это вязкая бесцветная жидкость с характерным запахом и имеющая сладкий привкус. Она широко используется в косметологической, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Его раствор способен выдерживать температуры от -40 до +100 °C, а чистый пропиленгликоль работает в диапазоне от -60 до +187 °С. В составе вещества содержится около 5 % карбоксилатных присадок, которые защищают металлы от коррозии, кавитации, и увеличивают срок службы теплоносителя. Помимо карбоксилатных присадок в состав пропиленгликолевых жидкостей входят антикоррозионные, стабилизирующие, противонакипные и другие присадки.

Следует помнить, что пропиленгликоль и его растворы нельзя использовать в системах, где присутствуют элементы из цинка. Но к таким материалам, как пластик, резины, текстиль и т.п. такие жидкости неагрессивны.

Одним из важных свойств пропиленгликоля является плотность. Чем выше его концентрация в растворе, тем выше плотность теплоносителя и шире диапазон рабочих температур, в которых он будет работать.

Данная величина может составлять от 30 до 55 %. Иногда эту информацию указывают в названии жидкости: пропиленгликоль 30, пропиленгликоль 40 и т.д.

Различие между пропиленгликолем и этиленгликолем

Этиленгликоль также широко используется в качестве теплоносителя. Он, как и пропиленгликоль обладает высокой температурой кипения, низкой температурой замерзания, сохраняет стабильность при перепадах температур и имеет высокий коэффициент теплопроводности.

Но, в отличие от более дорого пропиленгликоля, он токсичен, поэтому его не рекомендуется использовать для систем отопления, особенно где происходит нагрев воды для бытовых нужд. Дело в том, что устранить протечки в теплообменниках достаточно сложно, как и установить присутствие этиленгликоля в теплой воде.

Автомобильные антифризы полностью не совместимы с бытовыми системами отопления, поэтому их также нельзя использовать в качестве теплоносителя.

Антифриз на основе пропиленгликоля хоть и дороже этиленгликоля, но он безопаснее для здоровья человека и окружающей среды. Тем не менее, в пищу его употреблять нельзя.

Плюсы и минусы пропиленгликоля

Антифризы на основе пропиленгликоля экологичны, что подтверждается логотипом "ЭКО". Данный вид теплоносителя может применяться в любых системах отопления, даже двухконтурных котлах, а также в качестве охлаждающей жидкости для двигателей внутреннего сгорания. Пропиленгликоль, смешанный с небольшим количеством горячей воды, не нанесет вреда кожным покровам или пищеварению.

Теплоноситель на основе пропиленгликоля обладает следующими плюсами:

• Экологичность
• Более высокая теплоемкость, по сравнению с этиленгликолем
• Безопасность при работах, связанных с заполнением отопительной системы
• Обладает эффектом смазывания

Рассмотрим минусы пропиленгликоля. Во-первых он несовместим с деталями, которые имеют цинковое покрытие. Во-вторых, экологичность и высокие эксплуатационные характеристики сказываются на стоимости материала – она на 40-50 % выше, чем у этиленгликоля, а дистиллированная вода по сравнению с пропиленгликолем покажется вовсе бесплатной.

В-третьих, теплоносители на основе пропиленгликоля продаются только в виде готовой жидкости, а не концентрата. Такой теплоноситель, в зависимости от концентрации, может использоваться только в определенном диапазоне температур.

Как использовать теплоноситель на основе пропиленгликоля?

Перед заменой теплоносителя на основе пропиленгликоля нужно полностью удалить старую жидкость из труб и системы отопления. Необходимо также очистить контур от различных отложений, накипи, коррозии и проверить его на наличие цинксодержащих деталей.

Заправка отопительной системы может быть ручной и под давлением. Первый вид подходит для открытых контуров. Для их наполнения достаточно при помощи ковша или иной емкости постепенно переливать теплоноситель в систему.

С закрытыми отопительными системами дело обстоит несколько сложнее. Для этого в контур трубопровода необходимо врезать стандартный тройник, резьбовое соединение которого не более половины дюйма. На это резьбовое соединение наворачивается запорный кран со штуцером для подключения шланга.

Теплоноситель закачивается в систему под давлением. Для этого достаточно ручного или погружного электронасоса типа "Малыш".

После заправки нового теплоносителя необходимо произвести адаптацию жидкости под новую жидкость:

• Первый запуск системы выполняется на низкой мощности
• Рабочее давление в системе и мощность насоса увеличивается постепенно

Важно также обеспечить полную герметичность системы. Как уже было сказано выше, пропиленгликоль очень текуч, поэтому там, где вода не просачивается, пропиленгликолевый теплоноситель может просачиваться. При утечках жидкости из контура снижается эффективность всей системы отопления, поэтому при их обнаружении следует приостановить работу системы до устранения неисправностей.