Теплоносители для бытовых систем отопления

Сезонные работы по подготовке коттеджей или загородных домов к зиме должны обязательно включать в себя осмотр, ремонт и промывку системы отопления. Правильно спроектированная и смонтированная система отопления работает хорошо и стабильно, однако профилактика возможных проблем все же необходима.

Процесс проверки системы отопления должен состоять из следующих действий:

• Очистка теплогенератора: поверхностей нагрева, горелок, камер сгорания и дымовых каналов
• Проверка отопительной системы: очистка механических фильтров, осмотр и проверка работы насосов, промывка предохранительных клапанов, контроль работы расширительных сосудов
• Проверка настроек системы автоматизации и регулирования
• Проверка и коррекция гидравлической балансировки системы

В процессе осмотра системы отопления необходимо уделить внимание состоянию теплоносителя, циркулирующего в ней. Ржавчина и металлическая пыль в жидкости приводит к засорению фильтров и уменьшению напора. Это свидетельствует о необходимости замены теплоносителя.

Наиболее распространенный теплоноситель для частного дома – обычная вода. Она доступна, дешева и обладает рядом преимуществ перед другими теплоносителями: низкая кинематическая вязкость, наибольшая удельная теплоемкость, химическая стойкость, устойчивость к перегреву и др.

Такие недостатки воды как солесодержание и растворенный кислород довольно легко нивелируются дополнительными мероприятиями по ее очистке и деаэрации с помощью недорогих устройств. Более существенный недостаток воды – ее замерзание при отрицательных температурах с последующим увеличением объема (около 9%). Это может привести к разрыву трубопроводных и радиаторных систем.

Кроме того, необходимо учесть, что через несколько лет использования системы отопления с водой происходит отложение солей на внутренних поверхностях радиаторов, что ухудшает теплообмен и снижает отопительную мощность радиаторов. Это принимается во внимание при грамотном проектировании и выбираются заведомо более мощные радиаторы.

Чтобы избежать негативных последствий мороза, рекомендуется использовать вместо воды различные антифризы. При использовании антифризов с течением времени мощность радиаторов не снижается.

Этиленгликолевые антифризы хорошо зарекомендовали себя в качестве теплоносителей, однако имеют существенный недостаток: этиленгликоль является сильным ядом для людей, животных и растений. Смертельно опасная доза для людей составляет 0,79 г/кг, а предельно допустимая концентрация в воздухе – 5 мг/м3. Необходимо помнить, что при круглосуточной работе системы отопления возможно отравление парами этиленгликоля.

Этиленгликолевые смеси вступают в активную реакцию с цинком и масляными красками, образуя нерастворимый осадок, большое количество которого может блокировать работу системы отопления, поэтому в системе с этиленгликолем должны отсутствовать оцинкованные детали.

В соответствии с ГОСТом отработанный теплоноситель на базе этиленгликоля «запрещается выливать в открытый грунт и в канализацию… ее надлежит собирать и отправлять на переработку».

С 1996 года в США, Германии и Франции отказались от использования в быту химических веществ на основе этиленгликоля. В России также введен запрет на его использование в холодильном оборудовании и отоплении железнодорожных вагонов.

Экологически безопасной альтернативой этиленгликолю является пропиленгликоль. Его плотность - 1,04 г/см3, температура замерзания - около –67°С (при смешивании с водой она повышается).

Антифризы на основе пропиленгликоля имеют практически те же теплофизические свойства, что и этиленгликолевые, но при этом безопасны (пропиленгликоль используют даже как пищевую добавку – Е 1520). За счет «смачивающего эффекта» гидравлическое сопротивление пропиленгликоля ниже, чем у этиленгликоля, что облегчает работу циркуляционного насоса.

Пропиленгликоль всё чаще рекомендуется производителями отопительного оборудования в качестве замены воде. Фактором, сдерживающий распространение пропиленгликоля в отопительных системах, является более высокая цена антифризов на его основе по сравнению с этиленгликолевыми (в 2–2,5 раза).

Выбирая в качестве теплоносителя антифриз, следует знать, что коэффициент теплового расширения у него выше, чем у воды, поэтому антифриз требует больших, чем для того же объема воды, размеров расширительного сосуда.

Теплоемкость антифризов меньше, чем у воды, примерно на 15 %. Это ухудшает условия теплообмена и требует установки более мощных радиаторов. Еще одно важное правило при использовании антифризов: нельзя подвергать антифризы длительному перегреву – это может привести к необратимому изменению химического состава и свойств смеси. Антифризы рекомендуется использовать на пониженных температурных графиках, то есть в системах бытового теплоснабжения.

Известны теплоносители на основе смесей этиленгликоля и диэтиленгликоля, этиленгликоля и пропиленгликоля, этиленгликоля и этилкарбитола (этилового эфира диэтиленгликоля). Эти теплоносители содержат в своем составе меньшую концентрацию ядовитого этиленгликоля. Теплоносители, созданные на таких смесях, менее токсичны, чем этиленгликолевые.

Кроме этилен- и пропиленгликолевых смесей на российском рынке антифризов существуют составы на основе глицерина с пакетом необходимых присадок. Глицерин безопасен для человека и может применяться в открытых системах отопления и зданиях с ужесточенными экологическими требованиями. Его физические и химические свойства схожи со свойствами водногликолевых смесей. Важное достоинство глицериновых антифризов – их инертность по отношению к оцинкованным деталям.

Оптимальным выбором для бытовых систем отопления является теплоноситель «Ольга», выпускаемый ЗАО «Завод органических продуктов» г. Дзержинска Нижегородской обл. Срок службы этого теплоносителя – 6-8 отопительных сезонов. При «чистой» системе и отсутствии перегревов теплоносителя в теплогенераторе срок службы может быть продлен.

Теплоноситель «Ольга» имеет меньшую вязкость, чем у этиленгликолей. Благодаря этому ограничений на выбор насосов меньше. Кроме того, теплоноситель «Ольга» может использоваться в системе с гравитационной (безнасосной) циркуляцией, потому что в отличие от других антифризов он имеет достаточно низкую вязкость при низких температурах (вязкость этиленгликоля, напротив, увеличивается при снижении температуры).

Теплоноситель «Ольга», как и многие антифризы, химически стабилен вплоть до температур +102...+105°С, а также химически инертен к материалам трубопроводов, в том числе покрытых цинком, и бронзовым цинкосодержащим корпусам насосов и арматуры.

В отличие от воды теплоноситель «Ольга» не вызывает коррозии стальных элементов и арматуры.