Антифриз в отоплении в частном доме-применение

Свойства и особенности применения антифризов в системах отопления

Для частных теплосистем в продаже можно найти два вида незамерзаек: водные растворы этиленгликоля и пропиленгликоля. Гликоли, в отличие от воды, при понижении температуры переходят в твёрдую фазу постепенно: диапазон от температуры начала кристаллизации до полного застывания составляет 10-15 °С. В этом диапазоне жидкость постепенно густеет, превращается в гелеобразную “шугу”, но при этом не увеличивается в объёме. Гликоли продаются в двух «форматах»:

1. Концентрат с температурой начала кристаллизации -65 °С. Предполагается, что покупатель сам разбавит его умягченной водой до необходимых параметров. В виде концентрата продаются только этиленгликолевые антифризы.
2. Готовые к применению растворы с температурой замерзания -30 °С.

Домовладелец может для экономии концентрата ещё разбавить его, чтобы получить температуру замерзания -20 или -15 °С. Не следует разбавлять незамерзайку более, чем на 50% – это снижает её защитные свойства.

В состав всех незамерзающих жидкостей входят добавки-присадки. Их назначение:

• защита металлических элементов системы от коррозии;
• растворение накипи и осадков;
• защита от разрушения резиновых уплотнителей;
• защита от пенообразования.

У каждой марки антифриза собственный набор присадок, универсального состава не существует. Поэтому при выборе незамерзайки следует ознакомиться с видами добавок и их назначением.

Антифриз в системе отопления дома очень восприимчив к перегреву: при превышении критической температуры (у каждой марки она своя) этиленгликоль и присадки разлагаются, образуя кислоты и твёрдые осадки. На нагревательных элементах котлов появляется нагар, разрушаются уплотнительные элементы, начинается интенсивная коррозия. При перегреве и разрушении присадок начинается пенообразование, а оно ведёт к завоздушиванию системы. По этим причинам производители отопительных котлов настоятельно рекомендуют не использовать в системе антифризы, особенно этиленгликолевые.

Также нельзя использовать оцинкованные трубы: незамерзайка разъедает цинковое покрытие, образуются белые хлопья – нерастворимый осадок.

Разрушение горелки газового котла, вызванное антифризом

Заполнение системы отопления антифризом происходит через расширительный бак. Каждые 4-5 лет теплоноситель следует менять.

Антифриз на основе этиленгликоля

Этиленгликолевые антифризы более распространены из-за сравнительной дешевизны. Однако этиленгликоль – очень токсичное вещество даже в разбавленном виде, поэтому незамерзающие жидкости на его основе категорически запрещено использовать в открытых отопительных системах, где яд испаряется из расширительного бачка в окружающее пространство, и в двухконтурных системах, где этиленгликоль может попасть в водоразборники для горячей воды.

Важно! Незамерзайки на этиленгликоле окрашивают в красный цвет, поэтому их попадание в систему ГВС можно легко обнаружить

Антифриз на основе пропиленгликоля

Это новое и более дорогое поколение антифризов. Они совершенно безвредны, а пищевой пропиленгликоль даже используется в кондитерских продуктах под видом пищевой добавки Е1520. Незамерзайки на пропиленгликоле менее агрессивны к металлическим и уплотнительным элементам. Благодаря своей безвредности они рекомендованы к применению в двухконтурных системах.

Важно! Пропиленгликолевые антифризы окрашивают в зелёный цвет

Зелёная и красная незамерзающие жидкости

Можно ли заливать тосол в отопительную систему

Автомобильный антифриз тосол производится на основе этиленгликоля, однако он не предназначен для отопительных систем. Его присадки рассчитаны на условия эксплуатации автомобильных двигателей, и действуют разрушающе на элементы системы отопления.

Переходить с воды на антифриз для систем отопления дома приходится из-за угрозы длительных отключений электроэнергии, что актуально для районов, удалённых от больших городов. Альтернативой является наличие в доме резервных источников электропитания, а также применение твердотопливных котлов (работающих на дровах, угле, пеллетах). Но если переход на незамерзайку неизбежен, то проектирование и монтаж такой системы лучше доверить профессионалам, чтобы не повредить дорогостоящее оборудование.

Плюсы использования антифризов с присадками

Индивидуальные свойства конкретной разновидности антифриза определяет пакет присадок. От данных компонентов будут важны следующие характеристики: стоимость, антикавитационность, срок работы, а также антикоррозийность. Основной задачей присадок при использовании антифризов выступает защита металлов от коррозийных процессов. Как показывают исследования, присадки способны уменьшить коррозию внутренних поверхностей до 100 раз. Слой ржавчины, который образуется на внутренних стенках отопительных приборов и трубопроводов, обладает очень плохой теплопроводностью, она в 50 раз меньше по сравнению с той, что дает сталь. Таким образом, ржавчина выступает в качестве изолятора тепла.

За счет коррозийных образований сужается внутренний просвет трубы. По этой причине увеличивается гидродинамическое сопротивление, а скорость передвижения теплоносителя в системе трубопровода снижается. Это способно привести к увеличению энергетических затрат. Образующиеся частицы ржавчины в теплоносителе становятся причиной разгерметизации подшипников циркуляционных насосов. Они засоряют теплообменные каналы и элементы отопительных котлов. Таким образом, пользователь сталкивается с повреждением элементов отопительных систем.

Использование присадок защищает металл и отопительные системы от коррозионных повреждений, таким образом, увеличивается срок эксплуатации данных элементов на 15 лет. Если применять раствор антифриза на базе пропиленгликоля или этиленгликоля без присадок, то это может стать причиной больших потерь в экономическом плане, в особенности, если проводить сравнение со стоимостью пакета присадок.

Заполнение открытой отопительной системы

Для открытых систем необходимо выбирать именно пропиленгликолевое вещество, как наиболее безвредное, потому как расширительный бак открытого типа напрямую сообщается с атмосферой, а поскольку его располагают внутри здания (обычно на чердачном помещении), то в комнаты могут просачиваться пары незамерзающей жидкости, пусть и в незначительном объеме.

Заполнение открытой отопительной системы теплоносителем

Считается, что залив «незамерзайки» в открытые системы бессмыслен. Для недопущения испарения теплоносителя систему стоит преобразовать в закрытую.

Разбавленный и полностью подготовленный антифриз добавляют через вентиль подпитки посредством насоса либо через расширительный бачок. Каждый клапан Маевского, расположенный на батареях, должен находиться в открытом положении. Краны закрываются постепенно по мере наполнения объема расширительного бачка. Затем незамерзающий теплоноситель необходимо долить, доведя его содержание ориентировочно до трети бака.

После включения и первого прогревания отопителя следует спустить воздух через радиаторы. При падении уровня горячего антифриза в бачке необходимо выполнить доливку его примерно до половины объема.

Разновидности антифриза для отопления

Грамотные люди знают, что в отоплении дома можно использовать либо воду, либо антифриз. Но всегда найдутся такие индивидуумы, которые пытаются такие жидкости заменить, чем-то «новеньким». В результате в систему вливают машинный тосол, этиловый спирт или трансформаторное масло. Кроме того, что такие действия портят всю систему, люди еще и рискуют своей безопасностью, так как данные жидкости легко воспламеняются. И это уже не говоря о том, что если где-то будет протечка, то эти вещества начнут испаряться, из-за чего жители дома попросту могут отравиться токсичными испарениями.

Ну, а что касается антифриза, то чтобы отопительная система полноценно работала, нужно разобраться с имеющимися разновидностями такого теплоносителя. В магазине можно найти огромное количество разных фирм, но вся их продукция делается из основных трех материалов – глицерин, этингликоль и пропиленгликоль. В зависимости от основы, антифриз может обладать теми или иными свойствами. При этом можно найти жидкость, в которой есть сразу несколько смесей.

Чтобы осуществить правильный выбор и при этом не навредить своей системе в доме, стоит разобраться с техническими характеристиками каждой основы. Итак,:

1. Глицериновый антифриз. Такая основа обладает хорошей вязкостью, при этом вещество не имеет никакого запаха и токсичных испарений. Если глицерин циркулирует в системе вместе с очищенной водой, то можно не опасаться, что будет образовываться осадок. Данный тип антифриза позволяет значительно продлить срок службы оборудования.

1. Пропиленгликолевый антифриз. Эта жидкость также имеет высокие показатели по вязкости и окрашена в зеленый цвет. Но тут уже присутствует достаточно резкий запах. Хорошо подходит для двухконтурных систем. Правда кристаллизация у пропиленгликоля начинается уже с отметки в – 35 градусов, так что для крайне суровых регионов, такой антифриз может и не подойти. Среди специалистов считается, что эти теплоносители самые лучшие для отопления, но при этом их стоимость достаточно высока. Ради справедливости также стоит сказать, что тут в составе присутствуют специальные присадки, которые негативно воздействуют на герметизационные элементы системы.

1. Этиленгликолевый антифриз. Основа представляет собой многоатомный спирт без запаха и его окрашивают в красный цвет. Есть два параметра по температуре – не замерзает до – 30 и до -65 градусов. Его не рекомендуется заливать в систему, так как этиленгликоль достаточно токсичен. Поэтому, если в доме возникнет протечка, то слишком высока вероятность отравления жильцов. К сожалению, такие жидкости стоят достаточно дешево, из-за чего их многие приобретают. Еще один интересный момент: такой антифриз продается в виде концентрата, который нужно самостоятельно разбавлять. И тут опять возникает проблема токсичности, так как 250 мл данного вещества может убить человека при не аккуратном обращении. Поэтому его не стоит использовать в двухконтурных системах, так как есть риск попадания вещества в воду.

1. Триэтиленгликолевый антифриз. Такое вещество предназначено для систем, где температура нагревания доходит до 180 градусов. Но такая незамерзайка используется в основном на производствах, для домашнего отопления она не слишком приемлема.

Все вещества не замерзают до – 30 градусов, поэтому любой из выше приведенных антифризов можно использовать в регионах с достаточно суровыми зимами.

Зная особенности каждого теплоносителя, можно сделать максимально эффективную покупку. Хотя ради справедливости стоит сказать, что выбрать антифриз – половина дела. Главное правильно оборудовать для него отопительную систему и запустить ее после заливки.

Вода в роли теплоносителя для системы загородных домов

Вода как теплоноситель в автономных системах загородных домов и коттеджей используется довольно широко: в среднем она применяется в 60-65% случаев.

И выбор этот оправдан в первую очередь с точки зрения ее высокой теплоемкости: 1 л воды способен отдать в среднем 22-24 Вт тепловой энергии, что недоступно большинству других видов теплоносителей.

При этом температура теплоносителя легко может достигать значений выше 70°C, что является критическим пределом для незамерзающих составов. А, кроме того, она наиболее доступна и с практической стороны – всегда под рукой имеется необходимый запас, и с ценовой стороны.

Но надо учитывать одно важное обстоятельство: вода является, прежде всего, раствором, состоящим не только из химических элементов H и O, но и большого количества других, которые могут существенно повлиять на работу системы

Все содержащиеся в воде соли и примеси могут быть губительными для труб радиаторов и особенно теплообменника котельного оборудования, так как имеют свойство выпадать в осадок, который в виде отложений образуется на стенках элементов контура.

Следствие – уменьшение просвета, понижение эффективности от теплоотдачи, в результате для того чтобы обеспечить нормальную комфортную температуру в доме необходимо увеличивать расход энергоносителя.

В тех случаях, когда загородный дом является постоянным местом жительства, выбор в пользу воды в качестве теплоносителя для системы отопления вполне оправдан

При всех ее положительных характеристиках следует также обратить внимание, что она может применяться и для открытых, и для закрытых контуров с принудительной или самотечной (гравитационной) циркуляцией жидкости

Не имеет ограничений для использования в двухконтурных системах, так как вероятность смешения теплоносителя с горячим водоснабжением не представляет никакой угрозы.

Преимущества и недостатки воды в роли теплоносителя

Если вода используется для закрытых систем, то вышеуказанный фактор имеет опосредованное влияние, так как объем жидкости остается постоянным, следовательно, и количество примесей, растворимых элементов металлов и других веществ не увеличивается.

Поэтому образовавшийся на стенках осадок принципиально не способен оказать негативное влияние на работу отопления. В открытых системах, очень популярных на расположенных за городом объектах, периодически приходится доливать воду, и в систему попадают и новые загрязнения.

Для того чтобы избежать неприятностей в качестве теплоносителя в этом случае заливается не вода из крана, а дистиллированная или, как вариант, дождевая и талая.

Кроме того, при очень низком качестве воды, которая также может стать причиной запуска коррозийных процессов, рекомендуется предварительная подготовка и, прежде всего, умягчение, то есть удаление из нее калия и магния.

От взвешенных частиц или нерастворимых веществ избавиться еще проще – достаточно пропустить воду через сетчатый фильтр. Удалить железо из воды можно простым отстаиванием.

Подготовить воду для системы можно и с помощью специальных реагентов, например, кальцинированной соды, ортофосфата натрия и других, но их применять следует осторожно и правильно, так как чрезмерно большая концентрация существенно снижает теплоотдачу, при этом может стать причиной коррозийных процессов. Используются и специальные присадки-ингибиторы, которые положительно влияют на антикоррозийную устойчивость элементов контура отопления за счет замедления окислительных процессов в воде

Используются и специальные присадки-ингибиторы, которые положительно влияют на антикоррозийную устойчивость элементов контура отопления за счет замедления окислительных процессов в воде.

Для того чтобы прочистить систему, рекомендуется использовать ПАВы (поверхностно-активные вещества), эффективно справляющиеся даже с застарелыми или огромными засорами в трубах и радиаторах.

Виды и особенности антифриза

Антифризы классифицируются по типу основы:

• пропиленгликолевые;
• этиленгликолевые;
• растворы на основе спирта и глицерина.

Разновидности отличаются между собой физико-техническими характеристиками

Выбирая одну из них, следует принять во внимание особенности системы отопления и условия, в которых она функционирует. Для заполнения систем производят специальные составы. Автомобильные антифризы, например тосол, для отопления не подходят

Они содержат массу токсичных веществ и негативно воздействуют на резиновые и металлические элементы магистрали, служат 1, максимум 2 года

Автомобильные антифризы, например тосол, для отопления не подходят. Они содержат массу токсичных веществ и негативно воздействуют на резиновые и металлические элементы магистрали, служат 1, максимум 2 года.

Пропиленгликолевые

Главное положительное свойство пропиленгликолевого состава – безвредность. Он не токсичен, может использоваться в открытых системах отопления и двухконтурных котлах, где осуществляется подогрев воды для водоснабжения. Даже при утечке пропиленгликоля в воду значительный вред здоровью не будет нанесен.

Технические свойства пропиленгликолевых антифризов также хороши. Они не оказывают агрессивного воздействия на внутреннюю поверхность элементов системы.

Недостатки тоже имеются:

• высокая вязкость, которая в два раза превышает по значению вязкость этиленгликоля;
• взаимодействие с цинком: происходит реакция с образованием белых нерастворимых хлопьев, металл разрушается;
• высокая стоимость.

Этиленгликолевые

Этиленгликолевые составы высокотоксичны. Это их главный недостаток. Об опасности этиленгликоля сигнализирует красный или желтый цвет жидкости. Благодаря яркой окраске легче обнаружить утечку теплоносителя. Он может нанести вред при попадании в легкие или на кожу. Смертельная концентрация при употреблении внутрь – 2 мг на 1 кг веса. В связи с этим утилизация антифриза этого типа составляет определенную проблему. В целях безопасности этиленгликолевый теплоноситель используют только в одноконтурных системах, где нет риска попадания в контур водоснабжения. Технические свойства этиленгликоля позволяют использовать жидкости на его основе при температурах до –65°C.

В некоторых странах этиленгликолевый теплоноситель запрещен к использованию.

Растворы на основе спирта и глицерина

По поводу глицериновых теплоносителей сложилось неоднозначное мнение. Одни говорят о том, что глицерин – лучший бытовой антифриз для отопительной системы,  другие указывают на множество его недостатков:

• высокая вязкость вещества, из-за которой ускоряется износ оборудования – чтобы компенсировать высокую вязкость глицерина, состав разбавляют спиртом;
• более высокая плотность по сравнению с другими антифризами;
• превращение в яд при температуре выше 90°C;
• риск вспенивания;
• сравнительно низкая теплоемкость;
• химическое взаимодействие с резиной и пластмассой;
• после выпаривания воды становится твёрдым или желеобразным.

Однако у глицериновых теплоносителей много положительных свойств:

• пожаро- и взрывобезопасность;
• экологичность;
• химическая инертность к цинку;
• широкий разброс рабочих температур: от –30°C до 105°C;
• низкая стоимость;
• долгий срок службы – 10 лет;
• не расширяются при замораживании.

Глицериновые составы производят согласно ТУ, и это еще один недостаток, потому что производители сами устанавливают стандарты.

Можно также использовать в качестве теплоносителя растворы с содержанием 40-55% этилового спирта. Они экологичны, кристаллизуются при –30°C. Однако их применение ограничено герметичными закрытыми системами, потому что они отличаются повышенной летучестью. Температура кипения – 90°C, что является минимальным показателем среди всех типов теплоносителей.

Выбор производителя антифриза

Если вы рассматриваете антифриз, производители вас тоже должны заинтересовать. Российский потребитель наиболее часто выбирает продукт отечественного изготовления, так как он отличается наиболее доступной стоимостью. Среди самых распространенных компаний-поставщиков можно выделить «Теплый дом», «Спектропласт», Hot Blood, а также Dixis.

А вот от импортных образцов покупатель наиболее часто отказывается из-за внушительной стоимости. В большинстве случаев в базе таких антифризов находится этиленгликоль, характеристики которого были представлены выше. Вещество нужно будет разбавить водой до требуемой температуры замерзания

Важно учитывать не только высокую стоимость данного товара, но и его самый большой недостаток, который выражен в токсичности

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

Специалисты не рекомендуют тосол для отопления дома

Молекула этиленгликоля — ядовитого вещества

Давайте разбираться, в чем причина такой категоричной позиции, что заливать тосол в систему отопления дома нельзя. Для этого начнем с состава антифриза. Он состоит из:

• спиртовой основы;
• этилена;
• ингибиторов;
• составов, предотвращающих вспенивание.

Такой состав характерен всем незамерзающим жидкостям иностранного производства. Только в качестве активного вещества помимо этилена может быть:

Это самый дешевый состав, у него самая низкая температура, при которой происходит распад структуры присадок. После этого антифриз просто уничтожает контур обогрева, разъедая его изнутри. Вот и все причины, по которым не рекомендуют заливать тосол в систему отопления дома. В принципе то же самое можно сказать про этиленгликолевые антифризы, разницы нет. То есть специалисты против использования именно составов с этиленом, а тосол как раз к таким относится.

Он разработан для автомобилей, поэтому выпускается только с ядовитым этиленом, ведь там, где он используется, это не имеет значения. Неядовитые пропиленгликолевые и глицериновые незамерзайки производятся за рубежом.

Этиленгликоль, который входит в состав тосола, может вызвать химические ожоги

Предупрежден – значит, вооружен. Зная, что тосол ядовитый, можно принять меры, чтобы он не навредил. Использование тосола в системе отопления должно осуществляется таким образом, чтобы состав не имел доступа к помещению, где находятся люди. Поэтому лучше если тосол будет залит в герметичный контур обогрева. Если же нужно чтобы он циркулировал по открытому контуру, то надо доработать конструкцию расширительного бака. Обязательно экспанзомат должен герметично закрываться крышкой, а в крышке должно быть отверстие. В него вставляется трубочка, которая выводится на улицу. Вот и все, пары этиленгликоля уже не страшны.

Единственное, что действительно опасно в отоплении тосолом частного дома, так это возможность утечки. От этого застраховаться нельзя. К тому же за счет того, что у антифриза поверхностное натяжение меньше чем у воды, он обладает большей текучестью. Это означает, что он находит даже самые маленькие трещинки и вытекает. К тому же если появилась течь, то она никаким образом не исчезнет сама, как это бывает в случае с водой. Вытекать будет постоянно, пока не будет произведён ремонт труб и стыков.

Обнаружить утечку в системе обогрева сразу удается не всегда. Получается что некоторое время все, кто находится в доме, сами не зная того, дышат парами этиленгликоля. Вообще, такой состав для постоянного жилья не используют, а вот отопление в гараже на тосоле – другое дело.

Самое главное, нельзя заливать тосол в системы, где стоит двухконтурный котел. Если что-то пойдет не так и часть теплоносителя попадет в контур ГВС, то последствия могут быть очень тяжелыми.