Теплоноситель для системы отопления загородного дома на основе глицерина

Теплоноситель на основе глицерина представляет собой раствор глицерина в воде с добавлением различных присадок и красителя.

Наличие глицерина в теплоносителе снижает температуру его замерзания, что делает систему отопления (СО) более стойкой к возникновению неисправностей, приводящих ко временному прекращению работы отопительного котла.

Вероятность того, что теплоноситель на глицерине замёрзнет в магистралях, что приведёт к их порыву и выводу из строя СО, существенно меньше той, которая существует для систем, использующих в качестве теплоносителя только воду.

Глицерин в системе отопления является главным фактором, влияющим на дальнейший выбор проекта СО частного дома, тип отопительного котла, мощность устанавливаемых отопительных приборов (конвекторов или радиаторов), на мощность основного насоса и перечень используемых материалов.

Технические характеристики теплоносителей на глицерине

Теплоноситель на основе глицерина

Принимая решение о покупке теплоносителя, произведённого с использованием глицерина, обязательно следует проанализировать основные параметры последнего, чтобы не испытывать в будущем излишних сложностей с эксплуатацией и обслуживанием СО:

• Интервал температур, в котором эксплуатация указанного теплоносителя будет проходить в штатном режиме, без значительных потерь его потребительских параметров.
• Теплоёмкость глицерина, т.е. потребное количество теплоносителя, которое требуется прокачать за единицу времени в целях переноса необходимого количества тепла.
• Коэффициент вязкости, влияющий на скорость циркуляции теплоносителя, на величину коэффициента теплопередачи и т.п. и на его изменение в зависимости от температуры теплоносителя.
• Коррозионная активность, накладывающая ряд ограничений на использование теплоносителя с глицериновыми присадками без добавления требуемых ингибиторов коррозии, а также на выбор материала контура теплоносителя.
• Вопросы безопасности использования подобных теплоносителей для окружающей среды и человека.
• Смазывающая способность, обуславливающая ограничения, налагаемые использованием указанного теплоносителя на конструкцию элементов СО.
• Показатель инертности к вспениванию, прямо влияющий на величину КПД перекачивающего насоса.

Идеальным выбором является – теплоноситель на основе глицерина, в химическом составе которого учтены возможные результаты его взаимодействия со всеми веществами, используемыми в настоящее время в конструкциях нагревательных котлов и магистралей отопления СО частных домов (сталь, чугун, медь, алюминий).
Так как в противном случае могут возникать реакции, приводящие к электрохимической коррозии.

Глицерин в системе отопления обязательно должен иметь присадки, препятствующие окислению и пенообразованию.

Категорически должны быть исключены ингибиторы, усиливающие хрупкость полимеров (уплотнители, трубы).

Преимущества использования глицерина для отопления

1. Теплоноситель, имеющий в своём составе глицерин, обладает существенно меньшей температурой кристаллизации (температура замерзания глицерина составляет минус 30 градусов).
2. Глицерин взрыво- и пожаро- безопасен, т.к. он вообще не воспламеняется.
3. Подобные теплоносители безвредны для здоровья.
4. Уровень теплоотдачи существенно превышает аналогичные показатели иных теплоносителей.
5. СО с указанным теплоносителем способна работать при температурах от -30 градусов до +105 градусов.

Глицерин для отопления не имеет присвоенного ему класса опасности и, по международным стандартам, считается пищевой добавкой, имеющей код Е 422.

Недостатки теплоносителей на основе глицерина

1. Высокая вязкость теплоносителя требует насосов повышенной мощности и производительности, либо разбавления различными спиртами, включая метиловый.
2. Сильное вспенивание, приводящее к появлению воздуха в магистралях отопления, что ухудшает теплоотдачу сети.
3. Наличие глицерина резко повышает требования к качеству уплотнений и прокладок, используемых в СО, которые изготовлены из пластмассы и неполярной резины.
4. Значительно усиливается вероятность возникновения коррозии в металлических частях СО.
5. Высокотемпературный нагрев глицерина приводит к образованию акролеина, являющегося сильно ядовитым веществом, обладающего крайне неприятным запахом и слезоточивым эффектом.

Отдав предпочтение незамерзающей жидкости, необходимо понимать, что для системы требуется не автомобильный тосол, этиловый спирт или трансформаторное масло, а специальный антифриз на основе глицерина, который создан именно для использования в системах отопления.

Нельзя сбрасывать со счетов требования, касающиеся пожарной безопасности, а также требования к химическому составу антифриза с точки зрения безопасности его компонентов для здоровья человека.

Применение глицерина в системах отопления

Любые манипуляции с теплоносителем, в составе которого имеется глицерин для отопления, такие как заливка или замена, требуют профессиональной подготовки и специального оборудования.
Поэтому выполнять их должны специалисты.

Хранить теплоносители, изготовленные с использованием глицерина, рекомендуется в специально предназначенной для этого герметично закрывающейся таре и в холодном помещении.

Необходимо предохранять данный теплоноситель от прямых солнечных лучей, так как это может привести к возникновению химической реакции разложения присадок, входящих в теплоноситель, и основного вещества.

Категорически запрещается смешивать несколько разных видов теплоносителей.

Во всех остальных случаях указанный теплоноситель стабилен и сохраняет свои свойства без изменений на протяжении восьми лет.

(всего 12 голосов, рейтинг: 3,58 из 5)

В домах, где часто случаются отключения электроэнергии, или отсутствует необходимость регулярного отопления помещений, в качестве жидкого теплоносителя в системе отопления не рекомендуется использовать воду. Лучше использовать антифриз на основе глицерина, который не повредит элементы отопительной системы даже при минусовой температуре.

Технические характеристики компонента

Чистый глицерин является прозрачной жидкостью, относится к трехатомным спиртам. Хорошо смешивается с водой или спиртами в любых пропорциях. В промышленных условиях вещество получают синтетическим способом из пропилена. В естественных условиях встречается в основе масел или жиров. Имеет следующие технические характеристики:

• Бесцветный;
• Не имеет запаха;
• Прозрачный;
• Плавится при температуре 18 °C, кипит при температуре 290 °C;
• Плотность вещества 1,27 г/см³;
• Параметр преломления — 1,473.

Использование глицерина в качестве теплоносителя

H2_2 Для получения теплоносителя на основе глицерина чистое вещество смешивают с различными примесями, которые позволяют ему оставаться жидким при эксплуатации в холодных условиях. Полученный состав химически инертный, и внутри не происходят химические процессы, которые могут губительным образом сказываться на элементах всей системы.

Способность сохранять жидкое состояние при минусовых температурах и абсолютная безопасность для человека позволяет использовать теплоноситель для систем отопления жилых домов, в том числе для обогрева пола.

Работа этой системы отопления основывается на одном принципе: есть нагреватель, отопительные элементы и теплоноситель. При этом основные характеристики теплоносителя будут оказывать влияние на общую эффективность нагрева.

Важно! Определиться, какой теплоноситель будет использоваться в системе теплого пола, необходимо еще на стадии ее проектирования. Это повлияет на выбор оборудования, диаметр труб и протяженность контуров.

Достоинства глицеринового теплоносителя

По сравнению с пропиленгликолевыми или этиленгликолевыми составами, этот антифриз имеет следующие преимущества:

• Может использоваться в широком температурном диапазоне от -30 до +105 °C. Даже при полном замораживании вещества оно не расширяется и не вызывает повреждение труб. После оттаивания все его первоначальные свойства восстанавливаются.
• Теплоноситель продается в готовом виде и не требует дополнительного разбавления водой. Гликолевые составы необходимо разбавлять;
• Антифриз не вызывает коррозии или иных повреждений элементов теплого пола, в том числе оцинкованных труб и резиновых прокладок;
• Вещество является абсолютно безопасным для здоровья людей и окружающей среды, что очень важно при возникновении утечек или повреждении системы в целом;
• При сравнительно высокой цене, состав имеет продолжительный срок использования до 8 лет. Антифриз другого вида используется около 5 лет;
• Теплоноситель может заливаться в трубы после любого другого вида антифриза, промывка не требуется;
• Антифриз производится только из высококачественного сырья, которое также используется в пищевой и косметической промышленности;
• Относится к классу негорючих веществ.

Совет! При заполнении труб можно добавить в антифриз немного флуоресцентного красителя. В случае нарушения герметичности системы краситель поможет быстро обнаружить место утечки.

Недостатки глицеринового состава

Теплоноситель на основе глицерина имеет свои недостатки, которые необходимо учесть при проектировании теплого пола:

• При замерзании повышается плотность и вязкость глицеринового состава, что приводит к снижению его теплоемкости. В проекте отопительной системы придется использовать трубы большего диаметра, чем при использовании обычной воды;
• Высокая вязкость состава потребует установки в системе отопления более мощного циркуляционного насоса;
• Антифриз на глицериновой основе требует использования надежных и дорогостоящих прокладок и уплотнителей в процессе монтажа отопления. Рекомендуются тефлоновые или паронитовые прокладки;
• Антифриз имеет склонность к пенообразованию, что может вызывать завоздушивание теплого пола. Частично уменьшить пенообразование помогают специальные присадки;
• Состав на основе глицерина имеет плотность и массу больше, чем гликолевый. Применение глицеринового состава в системе теплого пола повысит нагрузку на перекрытия и фундамент строения.

Выбор и использование глицеринового теплоносителя

Глицериновый теплоноситель представлен на рынке производителями Гольфстрим, Эко-30, Теплоком, PRIMOCLIMA, Ольга. Составы разных марок различаются по цветам и виду примесей.

Для удобства потребителей антифризы продаются расфасованными в канистры по 10 или 20 кг, а также в бочки по 50 кг. Для заполнения системы отопления объемом 100 л потребуется около 115 кг теплоносителя.

При закачке состава необходимо специализированное оборудование. Рекомендуется привлекать специалистов для заполнения отопительного комплекса. В первую очередь производят очистку всего оборудования для отопления.

Для заполнения комплекса антифризом понадобится насос, шланг, манометр, большая емкость для теплоносителя и оборудование для последующей опрессовки. После заполнения отопительного комплекса проводят его опрессовку.

Правила эксплуатации комплексов с глицериновым антифризом

Глицериновые теплоносители имеют длительный срок эксплуатации при соблюдении основных правил:

1. Нельзя допускать перегрев антифриза. В противном случае антикоррозийные примеси в основе его состава могут распадаться и образовывать отложения на поверхности нагревательных элементов, что ухудшает работу отопительной системы в целом;
2. Невысокий коэффициент поверхностного натяжения состава способствует снижению разбухания уплотнителей. Для уменьшения вероятности возникновения протечек необходимо производить дополнительную затяжку в местах соединения разных элементов;
3. В условиях низких температур теплоноситель в трубах будет иметь тягучее состояние с отдельными кристаллами вещества. При запуске оборудования сначала необходимо включить минимальную скорость работы нагревателя и наращивать ее постепенно. Такой запуск позволит избежать преждевременной поломки котла. Нагретый состав будет иметь все первоначальные свойства.

В колонках: Желтый — теплоноситель на основе глицерина, Зеленый — теплоноситель на основе пропиленгликоля, Красный — Теплоноситель на основе этиленгликоля.

В рабочем диапазоне температур теплоноситель Warme Eco 30 имеет в 3-5 раз большую вязкость, что приводит к необходимости использования более мощных циркуляционных насосов(+10% по объему и +60% по давлению). Установка более мощного насоса снимает проблему перегрева тенов в электрических котлах и теплообменников в газовых котлах, а так же снижает риск разложения присадок при нагреве более 95 С. Теплоноситель Warme Eco 30 имеет коэффициент температурного расширения больше, чем вода, по этому необходимо устанавливать расширительный бак на 20% больше, чем для воды. Теплоемкость и теплопроводность глицериновых теплоносителей на 15-20% меньше, чем у воды.

Преимущество перед теплоносителем на основе пропиленгликоля Warme Eco PRO — 30

(*) в цене (на 20% ниже), и глицериновые теплоносители не боятся присутствия оцинкованных труб в системе.

В этой статье разберем виды антифризов, их отличия. Расскажу, какой антифриз выбрать для отопления, сравним антифризы с водой. Объясню, почему нельзя применять глицерин и тосол в качестве теплоносителя. В заключении – почему антифриз бесполезен в системе отопления загородного дома для постоянного проживания.

Содержание

1. Принцип работы антифризов
2. Какая разница между зеленым и красным антифризом
3. Этиленгликоль в системе отопления
4. Пропиленгликоль в системе отопления
5. Какой теплоноситель выбрать для отопления?
6. Какой антифриз лучше для отопления дома
7. Глицерин в системе отопления
8. Отопление антифризом или водой

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.

2. Какая разница между зеленым и красным антифризом?

В качестве теплоносителя чистый 100% антифриз не используется — всегда в разбавленном состоянии: от 20 до 35% антифриза и 80-65% воды соответственно. В отоплении применяется только 2 вида антифризов на базе двухатомных спиртов: этиленгликоль и пропиленгликоль. Производители выпускают как концентрированный состав, так и уже разбавленный для заливки в систему отопления. Этиленгликоль — концентрированный раствор красного цвета, а этиленгликоль — раствор зеленого цвета. Их отличия я опишу ниже.

3. Этиленгликоль в системе отопления

Раствор малинового цвета. Токсичное вещество, используемое в автоиндустрии, производства машинных масел, пластика и целлофана. Имеет крайне низкую температуру застывания -70°С.
Используется преимущественно в системах отопления и антиобледенения промышленных объектов, футбольных полей. Не рекомендуется использовать этиленгликоль в системах отопления загородных из-за его токсичности.

4. Пропиленгликоль в системе отопления

Раствор зеленого цвета, пищевая добавка E1520, используется в косметической промышленности. Температура застывания -50°С. В 3 раза более вязкое и в 2 раза более дорогое вещество, чем этиленгликоль.
Широко применяется в зданиях, где есть риск разморозки системы, но требуется соблюдение экологических характеристик. В нашей стране пропиленгликоль для системы отопления производится из импортного сырья, поэтому значительно дороже этиленгликоля.

5. Какой теплоноситель выбрать для отопления?

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

Например, когда концентрация этиленгликоля в воде становится больше 50% – его характеристики начинают снижаться. Связано это с неэффективной работой антикоррозионных присадок, которые плохо вступают в контакт с водой.

6. Какой антифриз лучше для отопления дома

Главный критерий выбора антифриза – безопасность!

Пропиленгликоль применяется в пищевой промышленности. Вещество не токсичное. Используется в качестве антифриза в системах отопления коттеджей, загородных домов и помещений с постоянным пребыванием людей.

Если в здании не требуется обеспечение экологической безопасности, например, cклады, гаражи и производственные цеха, можно смело применять этиленгиликоль. Во всех остальных случаях – пропиленгликоль.

7. Глицерин в системе отопления

Много получал вопросов про «глицерин». Теплоноситель на основе глицерина в системе отопления недопустим даже в разбавленном состоянии.

Во-первых, чудовищная кинематическая вязкость при отрицательных температурах (при 0°С –9000 м2/с x 106— глицерин, 67 м2/с x 106 – этиленгликоль) – а значит и чудовищные потери давления. Сложно будет протолкнуть по трубам теплоноситель на основе глицерина.

Во-вторых, налипание органических частиц глицерина на поверхность теплообменника котла, его перегрев и полный выход из стоя. Разбавление глицерина спиртами приводит только к образованию взрывоопасных соединений.

Любые другие незамерзающие жидкости, например, тосол в системе отопления, недопустимы, т.к. не содержат необходимого количества антикоррозионных присадок. Стоимость антифриза для отопления определяется качеством этих самых присадок, благодаря которым одни антифризы служат 5 лет, а другие 10. С годами антифриз в системе отопления окисляется с образованием уксусной кислоты, что приводит к разрушению латунных соединений на радиаторах, поэтому важно вовремя менять теплоноситель.

8. Отопление антифризом или водой

После прочтения этого раздела Вы скорее всего откажетесь от антифриза в системе отопления. Главный плюс антифриза – сохранность системы при отрицательных температурах, полностью перечеркивается его минусами.

• Низкая теплоемкость антифриза.
  Увеличение размероврадиаторовна 20-23%
  Теплоемкость антифриза существенно ниже, чем теплоемкость воды. Разбавляя воду 35% антифризом, мы теряем примерно 200 Вт с 1 кВт тепловой энергии. Это значит, что на 20% требуется увеличить размеры труб, радиаторов и котла. В пересчете на загородный дом 300 м2 мы теряем примерно 60 тысяч рублей на увеличении размеров системы.

• Срок службы антифризов от 5 до 10 лет
  С годами антифриз окисляется и благополучно разрушают латунные соединения. Через 5 – 10 лет этиленгликоль и пропиленгликоль нужно сливать, утилизировать и менять на новый. Вам придется не только купить новый антифриз, но и заплатить за утилизацию старого. К сожалению, в нашей стране нет службы утилизации этиленгликоля в малых объемах, поэтому поиск, кому сдать эту химию будет затруднителен. Не буду рассматривать идею слить антифриз соседу на участок.

• Использование секционных радиаторов в системах с антифризом недопустимо
  Резиновые межсекционные прокладки быстро окисляются, и радиаторы дают течь. Применяем только стальные панельные. Недопустимо использование и оцинкованных труб. Антифриз благополучно вымывает цинк, и труба остается голая.

• Почему антифриз бесполезен для загородного дома?
  Антифриз успешно справится с задачей — система отопление не замерзнет зимой в Ваше отсутствие, но что делать с системой водоснабжения?Трубы водоснабжения при отрицательной температуре замерзнут быстрее и с худшими последствиями, т.к. прокладываются не только в полу, но и в стенах. Вам придется снимать плитку, бить стяжку и менять трубы в санузлах, душевых, кухне, заменить всю обвязку котельной по водоснабжению. Закачать в систему водоснабжения антифриз конечно же не получится, как и проложить все трубы с греющих кабелем.

Вывод: Антифризы подходят либо для отопления маленьких дачных домиков для временного проживания, либо больших складов, цехов и предприятий. В системе отопления полноценного загородного дома антифризы бесполезны.

Антифриз для системы отопления загородного дома нужен, если:
✔ не планируете проживать в доме зимой;
✔ в доме 1-2 санузла с тройниковой системой водоснабжения (без коллектора), которую можно слить перед наступлением холодов.

Полноценный загородный дом оставлять зимой без дежурного отопления нельзя. Зимой необходимо поддерживать постоянное дежурное отопление +10-12°С.
Отопление полноценного загородного дома для постоянного проживания антифризом такой же проигрышный вариант, как и отопление дома теплым полом, который применим только в южных областях нашей страны.

Управлять котлом можно удаленно через телефон или планшет по Интернет-соединению или GPS. Можно задавать температуру воздуха к конкретной дате и времени приезда, а котел будет точно сигнализировать о возможных ошибках в работе. Для поддержания системы отопления в случае аварии основного котла часто устанавливают резервный электрический, который также включается автоматически. Вы можете заказать проект такой котельной и системы отопления у нас на странице Услуг.

Так Ваши инженерные системы будут по-настоящему защищены без антифриза.

Если Вам понравилась моя статья и Вы ищете надежных специалистов по проектированию – звоните и пишите мне на почту.