Самая большая опасность для индивидуальной отопительной системы – это промерзание зимой в случае отключения электроэнергии. Чтобы защитить котел и трубы от неминуемой деформации, многие используют антифриз для системы отопления загородного дома вместо воды.


Разберемся с видами антифризов и выясним, какие жидкости можно, а какие нельзя применять в качестве теплоносителей.

Почему антифриз лучше воды?

Теплоноситель для системы отопления должен обладать:

  • Высокой теплоотдачей
  • Стабильными физико-химическими характеристиками (в основном, текучестью)
  • Морозостойкостью

Вода обладает хорошей теплопроводностью и текучестью, однако содержит соли, которые способствуют образованию накипи. Можно заливать в отопительную систему дистиллированную воду, но при низких температурах она замерзает так же, как и обычная.

При 0 °С вода резко и скачкообразно преобразовывается в лед, расширяясь при этом на 11 %. Из-за высокой нагрузки трубы могут лопнуть и потребовать демонтажа всей системы отопления, включая котел и радиаторы.

Добавление в воду антифриза, даже в малых количествах, смещает точку кристаллизации, поэтому скачкообразного замерзания не происходит. Такая жидкость при отрицательных температурах медленно густеет и расширяется незначительно, поэтому система отопления не повреждается.


Система отопления


Например, кристаллизация воды с тридцатью процентами пропиленгликоля идет так медленно, что необходимости в разбавлении теплоносителя до -30 °С нет, достаточно добавления антифриза до расчетной температуры -12… -15 °С.

При дальнейшем снижении температуры такая смесь будет медленно застывать, а при -30 °С замерзнет полностью.

Чистый антифриз в качестве теплоносителя не используется – только разбавленный в пропорции от 20 до 35 % антифриза на 80-65 % воды.

Виды антифризов для систем отопления

В отопительных системах применяется 2 вида антифризов на базе двухатомных спиртов: этиленгликоль и пропиленгликоль. 

Производители выпускают их в концентрированном виде или в уже разбавленном – для непосредственной заливки в систему отопления.


  • Антифриз на основе этиленгликоля

Раствор этиленгликоля имеет малиновую окраску и крайне низкую температуру застывания – -70 °С. Из-за высокой токсичности использовать его в бытовых системах отопления не рекомендуется.


Этиленгликоль


Чаще всего этиленгликоль применяется на промышленных объектах, в автоиндустрии, на футбольных полях.


  • Антифриз на основе пропиленгликоля

Раствор зеленого цвета с температурой застывания -50 °С. В 3 раза более вязкое и в 2 раза более дорогое вещество, чем этиленгликоль.


Пропиленгликоль


Пропиленгликоль широко применяется в сферах, требующих соблюдения экологических норм (например, в косметической и пищевой промышленности), а также в жилых помещениях с постоянным пребыванием людей.

Для системы отопления отличия этиленгликоля и пропиленгликоля незначительны, однако разная температура замерзания (-70 °С и -50 °С соответственно) сказывается на процентном соотношении вещества. Для обеспечения одной и той же температуры кристаллизации (-25 °С) этиленгликоля потребуется практически в 2 раза меньше, чем пропиленгликоля.

Помимо этилен- и пропиленгликолевых антифризов существуют также теплоносители на основе глицерина. Однако в системе отопления использовать их недопустимо даже в разбавленном состоянии.


Этому есть несколько причин:

  • Глицерин обладает очень высокой кинематической вязкостью при отрицательных температурах (9000 м2/с x 106 при 0 °С, этиленгликоль, для сравнения, в тех же условиях имеет вязкость 67 м2/с x 106)
  • Органические частицы глицерина налипают на поверхность теплообменника котла, что может вызвать его перегрев и полный выход из стоя
  • Разбавление глицерина спиртами приводит к образованию взрывоопасных соединений

Некоторые компании – например, Shell – выпускают теплоносители на основе минеральных или синтетических масел. Они характеризуются высокой теплоотдачей, хорошими вязкостно-температурными характеристиками, нетоксичностью.

Термомасла имеют преимущественно промышленное применение – используются в парогенераторах, термостатах, сушилках, термомасляных котлах и прочем оборудовании.

Почему нельзя заливать в систему отопления Тосол?

Любые другие незамерзающие жидкости, кроме этилен- и пропиленгликоля, в системе отопления применять нельзя, так как они не содержат необходимого количества антикоррозионных присадок. Это же замечание относится и к Тосолу.


Тосол


Помимо того, что Тосол обладает всеми недостатками гликолей, он изготавливается по другой технологии, поэтому разлагается при более низкой температуре кипения в 105 °С.

При использовании высокотемпературных твердотопливных котлов, опасность его перегрева значительно возрастает, а разложение может привести к выходу из строя циркулярного электронасоса, забиванию кранов и фитингов.

Присадки, входящие в состав Тосола, не предназначены для отопительных систем, они будут не только бесполезны, но и с большой вероятностью вредны для элементов контура отопления, арматуры и насосного оборудования.

И наконец, бессмысленно использовать Тосол ради финансовой экономии – в автомобильной технике срок его службы в 6 раз меньше, чем у современных антифризов. Аналогичная ситуация при схожести температурных режимов произойдет и в отопительной системе. Тосол придется сливать из трубопровода минимум каждый год, в результате затраты при его использовании в несколько раз превысят ожидаемые.

Тосол, изготовленный по традиционным методам, категорически запрещено смешивать с современными антифризами из-за разных технологий изготовления – в результате химической реакции некоторые компоненты присадок выпадают в осадок и забивают проточные каналы.

Плюсы и минусы антифризов

Главное преимущество гликолевых антифризов состоит в их способности сохранять отопительную систему при отрицательных температурах (до -70 °С).

Однако недостатков у таких жидкостей достаточно много, что необходимо учитывать, применяя решение об их использовании.

Теплоемкость антифризов существенно ниже, чем у воды (примерно на 15 %). Таким образом, при разбавлении антифриза в соотношении 1:3 мы теряем около 200 Вт с 1 кВт тепловой энергии. В связи с этим размеры труб, радиаторов и котла необходимо увеличивать на 20 %.

Плотность "незамерзаек" выше, чем у воды, на 5-10 %, а вязкость – на 30-50 %. Это означает повышенное гидравлическое сопротивление при движении жидкости по трубопроводу и увеличенное потребление электроэнергии.

Тепловой коэффициент расширения антифризов на 30-40 % больше, чем у воды. При нагреве гликолевый теплоноситель возрастает в объеме несущественно (на 5 %), но иногда из-за этого может понадобиться гидробак чуть большего объема.

Из-за низкого поверхностного натяжения антифризы на 50 % более текучи, чем вода – это предъявляет повышенные требования к герметизации отопительных систем. Вместо обычных резиновых прокладок применяются паронитовые.

При эксплуатации антифризы весьма чувствительны к критическим температурам: перегрев, например, вызывает разложение присадок с образованием твердых нерастворимых осадков и кислот. Это приводит к появлению нагара на нагревательных элементах котла, коррозии металлов, разрушению уплотнительных элементов. Процесс сопровождается повышенным пенообразованием, что вызывает завоздушивание системы и нарушение ее функционирования.

Антифризы могут применяться далеко не во всех типах радиаторов. Так, из-за свойства разрушать эластомеры гликолевые жидкости нельзя использовать в секционных системах с резиновыми прокладками. Антифризы вымывают цинк, поэтому недопустимо их применение в радиаторах с оцинкованными трубами.

Одним из самых существенных недостатков дешевых незамерзающих жидкостей на основе этиленгликоля является их высокая токсичность, из-за которой их запрещено заливать в системы с открытым накопительным баком (контур должен быть замкнут).

Антифризы имеют сравнительно малый срок эксплуатации – около 10 сезонов. Далее антикоррозийные присадки начинают разлагаться, образуется твердый осадок, забивающий фитинги и разрушающий трубопроводную арматуру. Через 5-10 лет этиленгликоль и пропиленгликоль нужно сливать, правильно утилизировать и менять на новый.

Еще один существенный недостаток незамерзающих теплоносителей – относительно высокая стоимость: 20-литровая канистра этиленгликоля с кристаллизацией при -30 С стоит, в среднем, 15 долларов, цена такого же объема пропиленгликоля в два раза выше.

Порядок работы с антифризом

Перед применением антифриз необходимо разбавить водой, руководствуясь допустимым порогом кристаллизации.

Если в помещении используется система отопления с открытым контуром, а финансовые возможности не позволяют приобрести дорогой пропиленгликоль, можно использовать антифриз на этиленгликолевой основе, приняв простые меры безопасности. Закачка теплоносителя производится обычно с помощью недорогого электронасоса или специального ручного насоса прессовщика.


Заливка антифриза в систему отопления


Все применяемые емкости подлежат утилизации, а насосы промываются горячей водой с моющими средствами и в дальнейшем используются только для технических нужд.

Накопительный бак плотно закрывают крышкой и вставляют в нее герметичную трубку, которую выводят наружу дома через окно или крышу.