Теплоноситель для системы отопления - вода или антифриз?

Достаточно суровый российский климат предполагает пользование отоплением более 6 месяцев в году. Исправная работа отопительной системы напрямую зависит от характеристик теплоносителя. Одной из самых наболевших проблем, как у владельцев отопительных систем частного дома, так и у специалистов, которые занимаются монтажом, настройкой и техническим обслуживанием данных установок, является выяснение вопроса, что лучше для отопления: вода или антифриз.
Каким же должен быть идеальный теплоноситель? Можно сказать коротко- что такого теплоносителя нет...
Что лучше заливать в систему отопления зависит от конкретных условий эксплуатации, котельного оборудования, теплообменников, насосного оборудования и т. д. Проблема защиты систем отопления от размораживания возникает ежегодно с наступлением холодов в России.

Для того, чтобы эти системы работали безотказно в любое время года, необходимо использование таких теплоносителей, которые обеспечивали бы не только обогрев помещения, но и обладали такими свойствами как:

низкой температурой замерзания,
высокой теплопроводностью и теплоемкостью,
низкой коррозионной активностью по отношению к конструкционным материалам,
способностью работать без образования накипи,
инертностью по отношению к материалам уплотнителей,
стабильностью в процессе эксплуатации.

Любой из существующих сегодня теплоносителей исправно выполняет свои функции лишь в определенном температурном диапазоне, выход за рамки которого приводит к резким изменениям его качественных характеристик. С позиции безопасности теплоноситель должен иметь определенные (безопасные) характеристики по токсичности, температуре возгорания жидкости и вспышке ее паров. И последнее - жидкость, используемая в качестве теплоносителя, не должна обходиться слишком дорого или же, в случае высокой стоимости, длительный срок не менять качественных характеристик и объема во время работы в отопительной системе.

Теплоноситель - вода

Вода – самый дешевый, доступный и экологически безопасный теплоноситель, случайная утечка из системы отопления не создаст проблем для здоровья домочадцев. И в случае такой утечки восстановить исходный объем воды в системе отопления очень просто - нужно лишь долить необходимое количество литров в открытый расширительный бачок отопительной системы.

Недостатки:

вода образует накипь и уменьшает теплоотдачу, вследствие чего – увеличиваются энергозатраты;
вода неизбежно приводит отопительный контур к коррозии;
в случае отключения электричества или падения давления газа, при отрицательной температуре на улице, вода, имея свойства, расширяться при замерзании, попросту выведет из строя систему обогрева Вашего дома, разорвав отопительные трубы;
нельзя оставить без присмотра дом в зимний период, даже при непредвиденных обстоятельствах во избежание замерзания воды (два-три дня и дорогостоящая замена отопительных труб обеспечена);
воду необходимо менять как минимум раз в год в отличие от 5-летнего срока службы антифриза.

Вода - это единственная природная жидкость, расширяющаяся и при нагреве и при охлаждении.
Вода в своём химическом составе имеет много различных примесей железа, хлора, солей, в связи, с чем при нагреве происходит высаливание на стенках труб, на поверхностях теплообменников, нагревательных элементах, что является причиной ухудшения теплоотдачи а нагревательные элементы могут выйти из строя из-за перегрева.
Простейший способ умягчения воды хорошо известен каждому - термический (кипячение), с использованием металлической емкости без крышки. В процессе термической обработки часть солей отложится на дне емкости, из объема воды будет удален углекислый газ. Недостаток термического метода в том, что таким способом устранить из воды можно лишь нестойкие гидрокарбонаты магния и кальция, а их стойкие соединения при этом сохранятся.
Химический или реагентный метод более эффективен, он позволяет перевести содержащиеся в воде соли в нерастворимое состояние. Для его осуществления используются гашеная известь, кальцинированная сода или ортофосфат натрия, но в данном случае необходимо знать точную дозировку реагентов.
Во всех инструкциях по эксплуатации, рекомендациях производителей и справочниках для монтажников единогласно утверждается, что отопительные конструкции предназначены для использования в них стандартного теплоносителя – дистиллированной воды, в ней полностью отсутствуют какие-либо примеси, но есть и недостатки - придется потратиться на покупку. Перед заливкой в систему отопления дистиллированной воды, необходимо тщательно промыть отопительные приборы обычной водой. Желательно, чтобы в дистиллированную воду были добавлены специальные присадки, способствующие «продлению жизни» системе отопления. Учтите, что то при температуре ниже 0°С она замерзнет, расширится и нанесет непоправимый вред отопительной системе, поэтому практичнее и правильнее использовать антифриз. Не забывайте о том, что это должен быть не автомобильный тосол, трансформаторное масло или этиловый спирт, а антифриз, специально разработанный для систем отопления. Более того, нельзя забывать, что антифриз должен быть пожаробезопасными и не содержать в своем составе добавок, взаимодействующих с металлом оборудования и не допущенных к применению в жилых помещениях.

Теплоноситель - антифриз

Антифриз, обладая значительно более низкой температурой замерзания, чем вода, способен спокойно переносить российские зимы. Он надежно оберегает установку от внезапных отключений энергоносителя (если в доме не станет газа, то жидкость в котле и трубах не замерзнет), а также благодаря уникальным присадкам в своем составе предотвращает процессы образования накипи и ржавчины. Для нашего климата и эксплуатационных реалий антифриз, вне всякого сомнения, является идеальным вариантом для заправки в систему отопления.
Антифриз представляет собой смесь воды, основного компонента (этиленгликоля или пропиленгликоля) и целевых добавок.

Для того чтобы снизить коррозийные свойства теплоносителей используют специальные ингибиторы коррозии . Ингибиторы – это специальные химические вещества, которые тормозят химические процессы коррозии, окисления и полимеризации. Кроме того, добавляют ингибиторы накипеобразования, предотвращения набухания и растворения резиновых уплотнителей систем отопления, предотвращения пенообразования и т.д. Незамерзайки не твердеют до определенных низких температур, в случае отвердения - не расширяются подобно воде и не разрушают элементы отопительной системы, а превращаются в гелеобразную массу, объем которой не меняется. Другими словами, если температура замерзшего антифриза будет повышена, то он вернется из гелеобразного в жидкое состояние без каких-либо последствий для отопительного контура.
В России выпускают антифризы, рассчитанные на две предельно низкие температуры - до -65°С и до -30°С. При необходимости можно изменить концентрацию насыщенного состава до желаемого, из пропорции одна часть дистиллированной воды на две части антифриза (к примеру, если литр антифриза первого типа, рассчитанного на более низкую температуру, разбавить 0,5 л воды, то такой состав будет работать до -30°С). Химический состав антифризов рассчитан на 10 сезонов отопления или 5 лет эксплуатации, по прошествии которых весь объем незамерзайки нужно заменить.

Однако на этом преимущества и заканчиваются, и начинаются многочисленные недостатки :

В рабочем диапазоне температур теплоемкость бытового антифриза на 10-15% ниже, чем у воды, следовательно, он хуже накапливает и отдает тепло. Для потребителя это означает необходимость приобретения более мощных (а значит, и более дорогих) радиаторов для системы отопления.
Вязкость у антифриза также в 4-5 раз выше, чем у воды, значит, заставить его циркулировать в системе отопления будет сложнее (расчетный расход циркуляционного насоса следует принимать примерно на 10% больше, а расчетный напор - на 60% выше). И коэффициент теплового расширения у него больше, чем у воды, поэтому во избежание проблемы "завоздушивания" открытой системы придется, возможно, установить расширительный бак большего объема. Именно поэтому специалисты в один голос твердят: если в системе предполагается использовать антифриз, ее изначально надо "считать" именно на него - спонтанная замена воды иным теплоносителем чревата большими неприятностями.
Кроме того, антифриз нельзя перегревать, поскольку это приводит к необратимым изменениям в его химическом составе и, как следствие, к потере изначальных физических свойств.
И агрессивен антифриз, как говорится, не в меру - не выносит контакта с оцинкованными поверхностями (химическая реакция, возникающая в результате такого соседства, не только меняет состав антифриза, но и вызывает образование чрезвычайно объемистого осадка, который способен блокировать работу системы) и запросто может "съесть" обычные резиновые прокладки, которые в "водяной" системе отопления прослужили бы довольно долго (недаром все порядочные производители радиаторов используют в своих изделиях прокладки из химически устойчивых материалов - паронита и т. п.)
Далеко не все они экологичны.
В процессе циркулирования по системе при определенных условиях вспениваются, что вызывает некоторые ограничения возможностей балансировки системы отопления и регулировки комфортного режима с помощью термостатов.
Необходимость держать постоянный запас антифриза на случай, если понадобится добавить его в систему (например, при утечке).

Антифризы на основе этилового спирта

Россияне весьма изобретательны в этом плане и часто для приготовления незамерзайки используют смеси этилового спирта с водой, в которых процент спирта колеблется между 40 и 55 %. Все бы хорошо: и температура кристаллизации происходит при минус тридцати градусах, и экологично и безопасно, но... Такие смеси рекомендуется применять исключительно в закрытых отопительных системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. Дело в том, что спирт - это высоколетучее вещество и будет очень быстро испаряться из смеси, его концентрация со временем снизится и смесь попросту перестанет быть антифризом со всеми вытекающими отсюда печальными последствиями. Да и кипит этиловый спирт при 90 градусах, что не совсем подходит для стандартных систем. Это особенно важно в системах отопления с управляющей автоматикой (например: термостаты SALUS , автоматика для управления водяным теплым полом SALUS ), которая поддерживает температуру в здании путем определения температуры воздуха, а не температуры теплоносителя.

Для бытовых нужд, т.е. для систем отопления частных домов, производятся антифризы на основе этиленгликоля (моноэтиленгликоля) и пропиленгликоля, большая часть которых предлагают в России - изготовлена на основе этиленгликоля. Это токсичное вещество, которое крайне опасно для человека и его попадание на кожу или тем более в организм человека, абсолютно нежелательно.

Если температура замерзания антифриза составляет -30°С, то концентрация этиленгликоля в таком растворе составляет примерно 44%. При температуре замерзания -65°С концентрация составляет достигает 65%, (остальные 4% - добавки-ингибиторы). Этот продукт, считающийся оптимальным по теплотехническим характеристикам, никогда не расслаивается, не замерзает до температуры -65...-70°С, а этиленгликоль из него практически не испаряется. Но ведь для выполнения своей основной функции (переноса тепла) антифриз должен не только иметь удовлетворительную теплопроводность, но и не кипеть в диапазоне рабочих температур, не пениться, быть химически стабильным (не образовывать отложений на поверхности системы) и не разрушать конструкционные материалы. Эти задачи ему помогают решить различные присадки: ингибиторы коррозии металлов, антивспениватели и т. д., составляющие около 4% веса раствора.
Использование антифриза на основе этиленгликоля нежелательно в двухконтурных системах отопления, когда существует возможность подмеса теплоносителя из контура отопления в контур водоснабжения, а также в открытых системах отопления (с открытым расширительным баком), где возможно испарение теплоносителя. Составы на основе первого вида более распространены и стоят дешевле, чем основанные на дорогом пропиленгликоле, однако они весьма ядовиты. Работа с антифризами, содержащими этиленгликоль, требует обязательной защиты кожи, органов дыхания и зрения. Этиленгликоль, входящий в состав антифриза, при попадании в организм человека становится "ядом" (относится к третьей группе опасности), смертельной дозой для взрослого может сделаться одноразовый "прием" всего 100 мл этого вещества. Вот почему антифризы на такой основе рекомендованы для применения исключительно (!) в закрытых системах отопления (с закрытым расширительным баком).
Еще одним недостатком таких составов является то, что антифризы на основе этиленгликоля особенно чувствительно относятся к перегреву - при любом, даже кратковременном подъеме температуры выше предела, установленного производителем для данной марки незамерзайки, происходит его термическое разложение, образуются нерастворимый осадок и кислоты. Осадок, в случае его попадания на поверхности нагревательных элементов, образует нагар, ухудшающий теплообмен на местном уровне и вызывающий перегрев с повторным образованием осадка и т.д. Образованные в результате разложения этиленгликоля кислоты вступают в химическую реакцию с конструкционными металлами системы отопления, вызывая множественные очаги коррозии. В результате разложения присадок резко снижаются защитные свойства теплоносителя, ранее обеспечиваемые им для материала уплотнителей разъемных соединений, а при высокой текучести это немедленно вызовет течь. Кроме того, перегрев повышает пенообразование антифриза, что, в свою очередь, добавит в систему отопления воздух. По описанным причинам требуется тщательно контролировать температуру нагрева котлов и отопительной системы, однако не все модели котлов это допускают.

Менее опасны для жизни и здоровья человека. Важно помнить о том, что в составе такого антифриза должны быть специальные присадки, учитывающие то, что уплотнения в системе отопления могут быть выполнены из различных металлов, которые могут разрушаться в результате применения неподходящего для них компонента. Крайне актуальны присадки, которые снижают пенообразование, препятствуют процессу окисления при попадании в систему отопления кислорода и т.д. При этом не должно быть ингибиторов, которые делают полимерные материалы хрупкими.

Незамерзайки с пропиленгликолем разрешено использовать в двухконтурных котлах, т.к. их случайное проникновение в питьевую воду, равно, как и протечки в местах разъемных соединений, не принесут вреда людям. Пропиленгликолевые теплоносители, помимо общих таких же положительных характеристик, как у этиленгликолевых, внутри системы отопления оказывают эффект смазки, понижают гидродинамическое сопротивление и облегчают работу насосов вторичного контура. Теплопередача пропиленгликолевых антифризов выше, чем у этиленгликолевых. Вот их-то и можно смело применять в открытых системах. Правда есть и минусы - обходятся они в 2-2,5 раза дороже, чем этиленгликолевые.

Правила применения антифризов

Перед приобретением отопительного котла убедитесь, что производитель допускает его работу в системе отопления с данным антифризом, иначе заводская гарантия на котел не будет действовать.
Сильно концентрированный антифриз часто разбавляют водой. Для получения антифриза с температурой замерзания -30°С к двум частям антифриза следует добавлять одну часть дистиллированной воды. Для достижения температуры замерзания -20°С антифриз смешивают пополам с водой. Нельзя забывать о том, что для разбавления антифриза не следует использовать первую попавшуюся воду - она обязательно должна быть мягкой.
При построении отопительного контура не применять оцинкованные трубы и фитинги.
Отопительный котел не должен нагревать теплоноситель до температур, превышающих +70°С (это предельная температура нагрева любого антифриза, выше нагревать нельзя ввиду высокого температурного расширения, свойственного теплоносителям этой группы).
Оснастить систему более мощным циркуляционным насосом, чем который понадобился бы для водяного отопления.
Установить более вместительный расширительных бак, объем которого превышает необходимый для водяного теплоносителя как минимум вдвое.
В системе отопления использовать трубы заведомо большего диаметра и объемные радиаторы.
Не устанавливать автоматические воздухоотводчики - только ручные (к примеру - краны Маевского).
Разъемные соединения уплотнять прокладками только из химически стойкой резины, паронитовыми или тефлоновыми. Можно использовать льняную подмотку вместе с герметиком, стойким к этиленгликолю (в случае использования антифриза на его основе).
Использовать уплотнительные прокладки только из химически стойких материалов во всех разъемных соединениях. При покупке чугунных радиаторов необходимо разобрать их на секции и заменить существующие резиновые прокладки на паронитовые или тефлоновые.
Перед каждой полной заливкой в систему антифриза обязательно промыть ее водой (котел тоже) - производители незамерзаек рекомендуют полностью заменять их в отопительной системе каждые 2–3 года;
не следует задавать холодному котлу сразу высокую температуру нагрева теплоносителя-антифриза, нужно поднимать температуру постепенно, давая время теплоносителю на разогрев (у незамерзаек меньшая теплоемкость, чем у воды).
Зимой, при отключении двухконтурного котла в системе с антифризом на длительный срок, не забудьте слить воду из контура горячего водоснабжения, т.к. она может замерзнуть и повредить трубы контура.

Как выбрать оптимальный теплоноситель?

Если температура в отопительном контуре в холодный сезон не будет снижаться ниже +5°С, то оптимальный теплоноситель для такой системы - вода, из состава которой по максимуму выведены соединения солей. Если же существует вероятность падения температуры до минусовых значений, то в этом случае необходим только антифриз. Разумеется, можно сливать воду из системы, что обезопасит ее от повреждений при заморозках, однако в этом случае контур заполнит воздух, который резко ускорит коррозионные процессы в условиях высокой влажности. При выборе антифриза нужно подробно изучить его характеристики, в числе которых:

допустимая предельно низкая температура;
состав присадок и их назначение;
какие взаимодействия с элементами отопительной системы (из черного и цветных металлов, чугуна, пластика, резины и т.д.) может произойти при его использовании;
длительность срока использования в системе без замены;
безопасность для человеческого здоровья и экологии (его ведь придется куда-то сливать).

По нашему мнению лучшим выбором будет незамерзайка на основе пропиленгликоля .

Специалисты компании "Термогород" Москва помогут Вам правильно подобрать, купить, а также смонтировать систему отопления, найдут приемлемое решение по цене. Задавайте любые интересующие Вас вопросы, консультация по телефону абсолютно бесплатна, или воспользуйтесь формой "Обратная связь"
Вы останетесь довольны, сотрудничая с нами!