Залив и выбор антифриза в систему отопления

Виды теплоносителей

Существует несколько типов, в основном жидкости, но также встречаются газообразные. Чаще прочих используют два следующих вещества.

Вода

Является стандартным наполнителем трубопровода. Хорошо переносит тепло и не вызывает химических реакций, кроме окисления металлов. По мере эксплуатации контур частично заполняет накипью, образующейся по мере остывания жидкости.

Важно! При использовании этого вещества достаточно проводить ежегодную чистку системы от твёрдых образований

Антифриз

Незамерзайку используют в системах, которые периодически отключают, особенно в холодное время года. Это также полезно в северных районах. При остывании трубы не лопнут, что происходит с водой. Для вливания антифриза рекомендуется создавать систему с контуром небольшого диаметра, а радиаторы устанавливать панельные. Это помогает экономить на расходе жидкости.

Фото 1. Антифриз модели ЭКО-30 на пропиленгликоле с карбоксилатными присадками, вес – 10 кг, производитель – «Thermagent».

Кроме того, её гораздо труднее заполнить: незамерзайку нельзя залить напрямую шлангом или через бак (в закрытой системе).

Залив выполняют одним из двух способов:

• Снизу при помощи насоса. Он создаёт давление, благодаря которому антифриз начинает циркулировать. Для этого понадобится специальный механизм, способный воздействовать на жидкости кроме воды.
• Через обратный клапан. Его соединяют с ёмкостью, располагая как можно выше. Это помогает уменьшить давление. Закончив заполнение, остатки сливают.

Открытая и закрытая системы отопления: принцип заполнения

Открытая система оснащается расширительным бачком в своей верхней точке. Поверхность жидкости-теплоносителя в нем непосредственно соприкасается с атмосферным воздухом. Закрытая система оснащена мембранным расширительным бачком, герметически изолированным от атмосферы.

Отопительные системы любого типа можно заполнять следующим образом:

• водопроводной водой, подаваемой в нижнюю точку системы – через подпиточный вентиль;
• водой (дистиллированной) или антифризом, подавая жидкость из емкости (колодца, водоема):
• наливом вручную и/или посредством насоса в верхнюю точку (штуцер под воздухоотводчик или через открытый расширительный бак);
• закачиванием насосом через нижнюю точку – подпиточный вход.

Многим домовладельцам известен простейший (и наихудший!) способ заполнения открытых систем через расширительный бачок. Вода/антифриз заливаются внутрь с перерывами для выпускания воздуха. Повторять этот способ в закрытых системах, используя патрубки верхних воздухоотводчиков, не рекомендуется. Воздух, изначально заполняющий систему, проходит вверх через слой заливаемой воды, растворяясь в ней. Воздушные пробки, препятствующие току воды по трубам и радиаторам, будут вам гарантированы.

Тогда как заполнить систему отопления закрытого типа? Рекомендуемым способом заполнения любых систем отопления является подача жидкости под давлением (из водопровода или емкости посредством насоса) через нижний подпиточный вентиль.

Расположение узла подпитки системы отопления.

Этиленгликолевые средства

Этиленгликоль имеет немного маслянистую текстуру, имеет несколько цветов, без запаха. Недостатком этого вида антифриза является его высокая токсичность. Нельзя допускать прямого вдыхания или попадания на незащищенный участок кожи. Это может привести к серьезным последствиям, вплоть до летального исхода.

По этой причине использование его для системы отопления ограничено – нельзя использовать, если есть риск того, что теплоноситель может попасть в трубопровод горячего водоснабжения.

В антифриз добавляют краситель красного цвета для предупреждения людей о свойствах продукта и возможности мгновенно увидеть утечку. Такие антифризы используются до температуры минус 65 градусов. Примечательно, что антифризы на этиленгликолевой основе запрещены к использованию в некоторых странах.

1. Принцип работы антифризов

Вода при 0°С резко и скачкообразно превращается в лёд, при этом расширяясь на 11%. Трубы не выдерживают такой нагрузки. Систему отопления приходится демонтировать, включая котел и все радиаторы. Вода – хороший растворитель, поэтому даже незначительное количество антифриза сильно смещает точку кристаллизации воды, и скачкообразнозного превращения в лед не происходит.

Вода с добавкой антифриза при отрицательных температурах медленно густеет, а расширение жидкости происходит незначительно, поэтому система отопления остается целой и невредимой.

Например, кристаллизация воды с 30% незамерзающей жидкости (пропиленгликоль) идет так медленно, что нет необходимости разбавлять теплоноситель до -30°С, достаточно добавить антифриз до расчетной температуры -12-15°С. С падением температуры ниже расчетной такая смесь будет медленно, но верно застывать, и только при -30°С может замерзнуть полностью.

Лучший теплоноситель – вода?

Когда речь заходит о выборе теплоносителя для отопления дома, чаще всего в качестве лучшего варианта называется вода. Так ли это? Попробуем разобраться. Несомненно, вода обладает множеством привлекательных свойств, главным из которых являются ее низкая цена и доступность. И этот фактор чаще перевешивает все остальные.

Вячеслав Сидоров, Коммерческий директор «ВинтХим»

«Сегодня на российском рынке представлено много антифризов, есть среди них и качественные, которые давно зарекомендовали себя с наилучшей стороны, производители которых держат высокую планку по качеству выпускаемой продукции. Но, есть и много дешёвых, глицериновых и контрафактных антифризов, которые могут вывести из строя вашу дорогостоящую систему отопления – опасайтесь таких подделок и антифризов».

Вода обладает превосходной теплоемкостью (т.е. способна переносить наибольшее количество тепла), малой вязкостью, она не токсична и пожаробезопасна при утечках. А если утечка все же произошла, то долить воду в систему отопления – не великий труд.

Но вода обладает и недостатками. Во-первых, вода из крана вызывает коррозию труб и нагревательных приборов. Во-вторых – и это основной недостаток, нивелирующий все положительные свойства – вода замерзает всего при 0°C. И это не все – замерзая, вода расширяется примерно на 9%, что с неизбежности приводит к порывам труб и радиаторов и выходу из строя всей системы отопления. Если по каким-либо причинам температура в доме упадет до отрицательных значений, а в трубах осталась вода, трагедия неизбежна. Таким образом, риски при эксплуатации системы, в которой теплоноситель – вода, весьма велики.

Разумеется, есть способы борьбы с недостатками. Например, для борьбы с коррозией используют антикоррозийные добавки, чтобы снизить отложения солей на стенках труб, применяют дистиллированную воду. Чтобы снизить температуру замерзания тоже применяют специальные присадки.

Получается, что, несмотря на свою «водную» природу, чаще всего в системе отопления циркулирует отнюдь не водопроводная вода, а некий раствор. Кстати, никто не заливает в свой автомобиль простую воду, только антифриз, почему же в системе отопления должно быть иначе?

Негативное воздействие антифриза

Если вы хотите настроить отопительную систему, то стоит учитывать и данный параметр. Многие все еще думают, что такая смесь в отоплении коттеджа превращается в лед при температуре окружающей среды, в разы ниже показателя замерзания той же воды

Однако в этом случае практически никто не обращает свое внимание на другие свойства антифриза, который придется использовать в трубах. А данные характеристики сильно отличаются от свойств воды

Учитывайте то, что уровень теплоемкости (и не важно из чего он сделан — с добавлением каких веществ) куда ниже, если его сравнивать с простой водой – на 10 и более процентов. Кроме того, все новые типы антифризов имеют значительное увеличение объема во время использования – данное увеличение будет не меньше 60%

Кроме того, все новые типы антифризов имеют значительное увеличение объема во время использования – данное увеличение будет не меньше 60%.

Виды антифриза

Теплоносители для системы отопления классифицируются на следующие виды, в зависимости от своей химической основы:

• пропиленгликолевые;
• этиленгликолевые;
• триэтиленгликолевые.

Раньше можно было найти ещё и глицериновые, но сегодня их если и используют, то только в странах третьего мира — они попросту взрывоопасны (хотя народные «умельцы» могут и применять такой — что ж, если жизнь им не мила, то ничего поделать нельзя).

Химическая структура антифриза на основе этиленгликоля

Наиболее распространённый и популярный тип антифризов, использующийся для системы отопления — на основе пропиленгликоля. Его главное достоинство — абсолютная безопасность для человека. Кстати, это единственный вид антифриза, который можно использовать в двухконтурных котлах. Если он случайно попадёт в питьевую воду, то с человеком ничего не случится.

Такой можно использовать при температуре окружающей среды вплоть до -35C°, а это уже экстремальная температура. В общем, он безвредный, безопасный — идеальная незамерзающая жидкость, о чём свидетельствуют и отзывы людей, которые можно прочитать, зайдя на любой форум.

Этиленгликолевый — самый популярный. Правда, эта популярность обусловлена преимущественно его дешевизной. Выпускается он в двух вариантах, в зависимости от местности использования:

• для применения в температурном диапазоне до -30C°;
• для применения в температурном диапазоне до -65С°.

В целом же, специалисты не рекомендуют его использовать, несмотря на привлекательную стоимость. Во-первых, он является не только вредным для человеческого здоровья, но и агрессивным в плане взаимодействия с другими средами.

На большей части территории РФ будет достаточно антифриза, работающего при температуре до -30C°

Во-вторых, если рассматривать этот вариант антифриза, который может использоваться при температурах до -65С°, то и привлекательность цены уже будет не такая: цена вырастет вплоть до 10 раз! В общем, если крайней нужды нет, то его лучше не использовать от греха подальше.

Теплоносители на основе триэтиленгликоля используются обычно на производственных системах отопления. Их главное преимущество — химическая стабильность при высоких температурах.

Нагревать такой теплоноситель можно аж до 180C°, причём он практически не изменит своих физических или химических свойств, и не будет вступать в агрессивную реакцию с чужеродными средами (чугуном, сталью и так далее). Смысла его применения в домашних условиях попросту нет, так что лучше выбрать какой-либо иной вариант.

Закачка антифриза, к слову, происходит так же, как и обыкновенной воды. Закрытая система отопления или открытая — значения не имеет, так как залив и закачка происходят одинаково и там (замена, заполнение и заправка производятся аналогично).

Сделать это можно и своими руками (подпитка, правда, системы отопления должна осуществляться регулярно). На вопрос о том, сколько стоит антифриз для системы отопления, ответить очень сложно: цена прямо зависит от типа антифриза, его количества, физико-химических свойств. Только вот автомобильный заливать не рекомендуют производители.

Примеры проектов систем отопления для частных домов

Можно рассказать и маленький секрет: на самом деле, разницы между автомобильным и бытовым антифризом нет — это лишь повод для маркетологов продать последний подороже. Имейте это в виду, если соберётесь сделать покупку — особенно на специализированных строительных рынках! Лучше покупать всё в магазинах — там товар сертифицирован.

Теплоноситель для отопления загородных домов: основные требования

Роль теплоносителя в отопительной системе достаточно велика: именно он, циркулируя по контуру, выполняет теплопередачу трубам и радиаторам, а те отдают тепло в помещение, нагревая воздух и предметы.

Поэтому к теплоносителю предъявляются определенные требования для того, чтобы он мог справляться с отведенной ему функцией максимально эффективно. И, как ни странно, идеальным средством для этого является вода. Она:

• безопасна для человека и в целом для системы;
• имеет высокую плотность, что положительно влияет на ее теплоемкость;
• практически не ограничена в сроке использования;
• стоит недорого (или даже бесплатно);
• имеет высокую температуру кипения и много других преимуществ.

Поэтому вода часто является своеобразным эталоном при выборе состава, в сравнении с ее характеристиками и подбирается тот или иной вид теплоносителя.

И всего один большой минус отделяет ее от идеала – высокая температура замерзания, всего 0 °C.

А такая температура устанавливается на большей территории России еще осенью, зимой показатели термометра значительно ниже.

Обязательно при выборе теплоносителя принимать во внимание и следующие условия, которые относятся и к воде:

• эффективность теплоотдачи;
• неагрессивность жидкости по отношению к материалам, составляющим контур системы, то есть они не должны способствовать коррозии металлических элементов, являться причиной появления отложений и засоров. Предпочтение нужно отдавать составам с нейтральной или инертной средой;
• стабильность химического состава жидкости, то есть она под воздействием перепадов температур не должна менять свои свойства, распадаться или расщепляться;
• большой рабочий диапазон температур, то есть от точки замерзания до точки кипения;
• токсическая безопасность состава, отсутствие ядовитых или вредных испарений при нагреве и т. д.

И, конечно, при выборе теплоносителя приходится обращать внимание на его цену, особенно с учетом необходимого объема для заполнения всей системы

Технология слива теплоносителя

• Для слива понадобится шланг, который присоединяется к патрубку котла. Второй конец размещается в канализации или отдельной ёмкости.
• Котёл отключается.
• Шланг присоединяется к крану обратки, расположенному под котлом (если там его нет, то местоположения указано в тех. паспорте).

​

• Вентиль открывается, и жидкость сливается, затем снова закрывается.
• После этого систему заполняют воздухом, для этого открываются краны Маевского в самой высокой точке контура. Затем заново производят слив.
• Теперь ещё раз запускают воздух, но на этот раз открывают все имеющиеся краны Маевского. Жидкость ещё раз сливают.
• В заключение шланг переподключают с вентиля обратки на кран подачи. При этом шланг располагают как можно ниже по отношению к крану.

Важно! Систему тёплых полов таким образом слить невозможно, для слива этой ветки понадобится специальный компрессор

Вода или антифриз – сравнение параметров

Вода – распространенный природный элемент, повсеместно используемый в качестве теплового носителя, но из-за слишком высокой точки замерзания, ее приходится заменять в бытовом отоплении на гликолевые антифризы, имеющие в сравнении с водой следующие показатели:

• Их удельная тепловая емкость на 15% ниже, чем у воды, это означает, что при одинаковом объеме гликоль накапливает на 15% меньше энергии при нагреве и соответственно меньше отдает. Следовательно, для транспортировки одинакового с водой количества тепла в единицу времени его скорость перемещения по трубопроводу должна быть больше на ту же величину.
• Плотность незамерзаек чуть выше (на 5 – 10%) воды, а вязкость на 30 – 50% превышает водные показатели – это значит, что при движении жидкости по трубопроводу гидравлическое сопротивление возрастает. Если сравнивать с водным теплоносителем, циркуляционному насосу потребуется больше мощности и соответственно потребления электроэнергии для перемещения равного с водой объема антифриза.
• Их тепловой коэффициент расширения на 30 – 40% больше воды, при нагреве гликолевый теплоноситель возрастает в объеме на 5%, расширение несущественно, но иногда может понадобиться гидробак чуть большего объема.
• Из-за низкого поверхностного натяжения они на 50% более текучи, чем вода – это предъявляет повышенные требования к герметизации. Обычные резиновые прокладки придется менять на паронитовые, нередко случается, что внутренние прокладки радиаторов отопления не рассчитаны на работу с гликолями и придется принимать меры по устранению утечек между секциями (у современных радиаторов обычно таких проблем не бывает).

Рис. 2 Свойства антифриза в сравнении с водой

• Существенный недостаток относительно дешевых незамерзаек на основе этиленгликоля – высокая опасность для здоровья человека, вещество является ядовитым со смертельной концентрацией 2 мг. на 1 кг. веса. Поэтому этиленгликоль запрещено заливать в системы с открытым накопительным баком на чердаке, контур должен быть замкнут.
• Они имеют малый срок эксплуатации, рассчитанный на 10 сезонов и составляющий не более 5 лет, связано это с разложением антикоррозийных присадок в процессе работы. После этого придется сливать антифриз из системы, утилизировать (с ядовитым этиленгликолем это определенная проблема) и заливать в контур новый теплоноситель – это повлечет неоправданные финансовые расходы.
• В отличие от нейтральной воды, некачественные или просроченные гликоли в определенный период разлагаются, образуя твердый осадок, забивающий фитинги и разрушающий трубопроводную арматуру.
• Еще один существенный недостаток незамерзающих теплоносителей – относительно высокая стоимость, 20-литровая канистра этиленгликоля с кристаллизацией при -30º С обойдется в 15 у.е., цена такого же объема пропиленгликоля будет составлять 30 у.е.
• Следует также отметить, что при эксплуатации антифризы весьма чувствительны к критическим температурам – при перегреве входящие в их состав гликоли и присадки разлагаются с образованием твердых нерастворимых осадков и кислот. Это приводит к появлению нагара на нагревательных элементах котла, соприкасающихся с тепловым носителем, металлы подвергаются разрушительной коррозии, также страдают и уплотнительные элементы. Процесс сопровождается повышенным пенообразованием, приводящем к завоздушиванию системы и нарушению ее функционирования.
• Они имеют ограничения в использовании, запрещено их применение в электролизных котлах и трубопроводах из оцинкованной стали – металл подвергается усиленной коррозии с образованием нерастворимого осадка из белых хлопьев.

Рис. 3 Особенности теплоносителей на основе гликолей и их стоимость

• Существенный недостаток использования антифриза – отказ многих производителей котлов для отопления в их гарантийном обслуживании, если в систему заливаются гликоли.
• Единственным и главным преимуществом антифризов в сравнении водой является низкая температура замерзания, доходящая до -70º С. Даже при замерзании более высокотемпературного состава (его получают после разведения водой в определенной концентрации) вещество превращается в желеобразную массу с минимальным расширением. Поэтому, если заливать антифриз в систему отопления, целостность труб и котла гарантирована при любых природных отрицательных температурах замерзания контура.

Рис. 4 Антифриз в системе отопления частного дома – инструкция

Особенности использования незамерзающих жидкостей

Если есть риск промерзания отопительной системы, о защите нужно думать заранее

Проектируя отопительную систему, приходится выбирать — вода или антифриз будут циркулировать в трубах.

Эти жидкости отличаются в первую очередь температурой замерзания: если вода при 0 °С превращается в лед и может порвать трубу, то антифриз сохраняет текучесть и при -60…-70 °С. Для домов, в которых отопительная система используется нерегулярно, это настоящее спасение: риск выходя труб из строя при низких температурах сводится к минимуму.

С другой стороны, если мы хотим использовать антифриз, то нам нужно учесть его особенности:

Для компенсации потерь теплоемкости нужно использовать котел большей мощности

1. Меньшая теплоемкость — на 15–20% ниже, чем у воды. Теплоноситель медленнее прогревается, хуже отдаёт тепло, а значит, потери эффективности нужно компенсировать установкой более мощного отопительного котла.
2. Большая текучесть за счет меньшего поверхностного натяжения. Это не кажется серьезной проблемой только на первый взгляд: как только трубы остывают, теплоноситель начинает просачиваться через все стыки и соединения. Это нужно учитывать при проектировке контуров и оборудовании подключений.

Высокая вязкость составов требует использования циркуляционных насосов

1. Большая плотность и вязкость. Движение антифриза по трубам будет затруднено, а значит, нам понадобится более мощный циркуляционный насос. Кроме того, если изначально в качестве теплоносителя вы планируете использовать незамерзающую жидкость, то лучше сразу выбрать трубы большего диаметра.
2. Расширение при нагревании. Антифриз для систем отопления увеличивается в объеме на 30–50% больше, чем вода. Соответственно, расширительный бак тоже нужно ставить больший.

Коррозия металла под воздействием антифриза может привести к поломке нагревателей

Подводя итог, хочу отметить, что простая замена воды на антифриз без замены элементов системы отопления не принесет желаемого результата. Переход нужно тщательно спланировать, и только после внесения корректировок в конструкцию системы переходить к ее заполнению.

Со временем состав нужно менять — это тоже приводит к дополнительным расходам

Правильное применение

Основные требования эффективного и безопасного использования незамерзающих теплоносителей:

• Независимо от состава все незамерзающие теплоносители категорически запрещается применять в открытых системах отопления, а также в комплексах, оборудованных настенными моделями отопительных котлов.
• В зависимости от состава срок эффективной эксплуатации незамерзающего вещества варьируется в пределе от 4 до 8 лет, среднее значение составляет 5 лет. При этом производители отопительного оборудования рекомендуют полностью менять теплоноситель чаще заявленного срока.

• При замене следует промывать систему (трубы, а также котел, циркуляционный насос и расширительный бак). Закачка нового средства допускается только при условии использования специального насоса.
• При выборе вещества важен учет соответствия показателя термоустойчивости жидкости температурному режиму отопительной системы. Перегрев чреват нарушением структуры теплоносителя и, как следствие, снижением эффективности отопления.
• Использование антифриза при отоплении с оцинкованными трубопроводами чревато образованием нерастворимых отложений на внутренних поверхностях труб.
• Не рекомендуется смешивать антифризы разных марок и производителей. Однако это допустимо при условии проверки жидкостей на совместимость. В противном случае возможно снижение качества теплоносителя и начало коррозийных процессов внутри трубопровода.
• Для разведения концентрата подходит дистиллированная вода. При использовании проточной воды возможно образование осадка, значительно снижающего качество готовой смеси.

Важно! Большинство присадок, входящих в состав любой незамерзающей жидкости, оказывает разрушающее воздействие на полимеры, часто используемые в изготовлении элементов отопительных систем. Поэтому при выборе незамерзайки важно придерживаться рекомендаций производителей отопительного оборудования

Как долить воду в отопительную конструкцию

В закрытую и открытую отопительную конструкцию теплоноситель доливается по-разному.

В закрытую

В системе должно поддерживаться постоянное давление, которое зависит от общего объёма теплоносителя в контуре.

В процессе работы происходит уменьшение количества жидкости, поэтому следует регулярно подпитывать контур через специальные клапаны подпитки, расположенные в точке наименьшего давления — перед насосом.

Фото 4. Клапан подпитки для системы отопления. С помощью него можно долить теплоноситель при закрытой отопительной схеме.

В открытую

В открытой системе проблема утечки теплоносителя более актуальна — испарение горячей воды из бачка требует постоянного контроля и подпитки системы.

Жидкость просто подливается в бачок.

Антифризы для отопления

Для загородных домов может применяться один из трех видов эти жидкостей (то есть незамерзающих при определенных отрицательных температурах) выполненных на основе:

Рассмотрим особенности каждого из них, чтобы сделать правильный выбор.

Этилен-гликоль

Маслянистая бесцветная и без запаха жидкость. Температура кристаллизации минус 66 0 С. Для обогрева дома в чистом виде не применяется, а разбавляется водой, плюс добавляются присадки. Все теплоносители на его основе имеют красный цвет.

• невысокая цена – около 80 руб. за 1 кг;
• химическая нейтральность к оборудованию (радиаторам, котлу);
• длительный срок службы – в среднем около 8 сезонов.

Критичный недостаток – ядовитость, как самой жидкости, так и ее паров. Поэтому его запрещено использовать в открытых системах обогрева (открытый расширительный бачок, отсутствует циркуляционный насос) и крайне нежелательно применять в двухконтурных котлах. Велика вероятность, что ядовитая жидкость попадет в ГВС. Этот существенный недостаток усугубляется тем, что этилен-гликоль – очень текучая жидкость и даже при микроскопической негерметичности просочиться наружу. Поэтому в него добавляют флуоресцентный пигмент, который обозначит место утечки.

Пропилен-гликоль

Абсолютно безопасное для человека вещество. Его даже используют в пищевой и фармацевтической промышленности. Температура замерзания минус 60 0 . Также разбавляется водой и в него добавляются присадки. Основной недостаток по сравнению с этилен-гликолем – в среднем в 2 раза большая цена. Все теплоносителя на его основе окрашиваются в зеленый цвет.

Глицерин

С точки зрения использования в обогреве дома, глицерин занимает промежуточное значение между этилен-гликолем и пропилен-гликолем. Он безопасен для человека, дороже этилен-гликоля, но дешевле пропилен-гликоля. Плохо переносит перегрев и разъедает прокладки. Ценнейшее качество глицерин при замерзании уменьшается в объеме, поэтому не разрушает трубы. А при оттаивании полностью восстанавливает свои свойства. Окрашивают в голубой цвет.