Ювелирное обозрение

Наиболее распространенными сегодня в большинстве стран, в том числе и в России, являются системы отопления, заполняемые жидким теплоносителем. Это комплекс оборудования – сложный или простой. В последнем случае речь идет об открытой схеме. В составе таких систем:

• котельные помещения;
• теплообменники;
• станции насосного оборудования.

Все узлы соединены между собой трубопроводом. Качество и характеристики циркулирующей жидкости будут влиять на работу оборудования, поэтому столь важно правильно подобрать теплоноситель, о чем и пойдет речь в статье.

Каким должен быть теплоноситель

Если перед вами встал вопрос о том, чем залить систему отопления в частном доме, то вы должны разобраться с тем, каким должен быть теплоноситель. Идеальной жидкости на эту роль пока не придумали. Это указывает на то, что каждый из известных материалов эксплуатируется при определенных условиях.

Важным фактором выступает температура теплоносителя, при нарушении которой вещество может изменять свои свойства, что приводит к остановке работы системы. Правильный теплоноситель должен переносить большее количество тепла за короткое время, ему должна быть свойственна небольшая вязкость, он не должен стать причиной коррозии и не должен представлять опасность для жителей дома. Помимо прочего, при перенесении тепла теплопотери должны быть минимальными, а невысокая вязкость станет показателем скорости прокачки и увеличения коэффициента полезного действия.

Если вы задумались над вопросом о том, чем залить систему отопления в частном доме, то должны знать, что тот или иной теплоноситель может стать причиной коррозии, вследствие чего вы столкнетесь с ограничениями при выборе механизмов и частей системы.

Безопасность использования

Если же речь идет о безопасности, то теплоноситель не должен превышать нормы по токсичности, температуре возгорания, те же требования предъявляются еще и к парам жидкости. Немаловажным фактором при выборе является стоимость. Цена должна быть сравнительно низкой, в противном случае у потребителя должна быть возможность использовать теплоноситель долгое время, не заменяя его.

Использование воды

Перед тем как определиться, чем залить систему отопления в частном доме, вы должны рассмотреть самые распространенные варианты решения данного вопроса. Одним из них является вода, преимущества которой выражены в наивысшей теплоемкости среди всех жидкостей, а также менее высокой плотности. Таким образом, килограмм воды, температура которой составляет 90 °С, будет остывать до 70 °С, выделяя при этом тепло в объеме 20 ккал.

Решая вопрос о том, что залить в систему отопления частного дома с электрокотлом, можно рассмотреть в качестве варианта воду, которая отличается экологическими и токсикологическими свойствами от синтетических веществ. Она безопасна для человека, а если произойдет утечка, то это не доставит дополнительные хлопоты. Такой теплоноситель можно легко достать, при недостатке объема залив в систему нужное количество. У этого теплоносителя нет конкурентов по цене, более дешевой жидкости попросту нельзя найти.

Для справки

Если перед вами встала задача о том, чем залить систему отопления в частном доме, вы должны учитывать, что вода в обычном виде не должна использоваться, ведь она богата солями и кислородом. Со временем от таких добавок на внутренних поверхностях системы отопления будет оседать накипь и появится коррозия. А для того чтобы система работала без перебоев, жидкость перед использованием необходимо смягчить.

Для этого можно использовать один из существующих способов. Это может быть термическая или химическая технология. В первом случае методика основана на кипячении. Вода должна быть помещена в металлический резервуар, в котором ее обходимо нагреть. При кипячении будет удаляться углекислый газ, а на дне сосуда отложатся соли. Стойкие соединения магния и кальция при этом всё же останутся в воде. Химический способ воздействует за счёт реагентов. С помощью кальцинированной соды, ортофосфата натрия и гашеной извести соли обретают нерастворимый вид и выпадают, становясь осадком. Последующая фильтрация позволит устранить остатки вредных веществ.

Почему многие отказываются от воды

Если перед вами встал вопрос о том, что залить в систему отопления частного дома на зиму, то, скорее всего, придется отказаться от воды. В данном случае большую роль играет такой параметр теплоносителя, как температурный режим. Если температура в здании опустится ниже 0 °С, то жидкость замерзнет, и это станет причиной поломки отопительной системы.

Применение антифриза

Когда наступают холода, становится актуальной так называемая незамерзайка, которая представляет собой специальную жидкость для систем отопления. Если трубы наполнить таким теплоносителем, то даже при снижении температуры до критической они не лопнут, что очень важно для того жилья, которое используется нерегулярно. В качестве носителя энергии в данном случае используется антифриз, который рассчитан на работу при широком диапазоне температур, варьирующемся в пределах от -30 до -65 °С.

Когда возникает вопрос о том, что залить в систему отопления частного дома зимой, то стоит обратить внимание именно на данный вариант, который не твердеет, а обретает измененное состояние вида геля, когда температура понижается ниже 0 °С.

Возвращаясь в первоначальное состояние, антифриз не потеряет своих первоначальных свойств и не будет представлять угрозы для контура системы отопления. Для удаления очагов коррозии или накипи производители используют добавки в виде специальных ингибиторов. Благодаря этому период эксплуатации отопительной системы может быть увеличен на несколько лет.

Что следует учесть перед выбором антифриза

Если вы все еще не можете решить, что залить в систему отопления частного дома – воду или антифриз, – то следует учесть тот момент, что последний из перечисленных вариантов рассчитан лишь на несколько сезонов эксплуатации. Это может быть 5 лет, а вернее, 10 сезонов. После этого периода объем теплоносителя должен быть заменён. Производители и вовсе рекомендуют использовать антифриз около 3 лет.

Какой теплоноситель подойдет для алюминиевых радиаторов

Для системы из алюминиевых радиаторов можно использовать теплоноситель на основе этилового спирта, который с легкостью можно подготовить самостоятельно. В конечном итоге удастся получить жидкость, которая будет представлять собой незамерзающую смесь, в состав которой входит этиловый спирт и дистиллированная вода. Данная жидкость будет иметь несколько более высокую вязкость по сравнению с обычной водой. Однако данный показатель будет ниже, чем у заводских антифризов.

Текучесть данной жидкости меньше по сравнению с антифризом, что позволяет пренебречь требованиями к герметичности соединений контура. Такая жидкость не будет способна повредить резиновые уплотнители системы. Когда потребители думают над вопросом о том, что залить в систему отопления частного дома с алюминиевыми радиаторами, они стараются выбрать именно такие смеси, так как они обладают одним важным преимуществ перед остальными вариантами, которое выражено в возможности использовать составы для металлических радиаторов. Это обусловлено тем, что спирт будет предотвращать развитие коррозии, а это важно для тех систем, разрушение которых может стать причиной неприятных последствий. В этом случае рекомендуется использовать жесткую воду, которая совместно со спиртом будет препятствовать образованию накипи на внутренних поверхностях изделий. Осадок будет образовываться в твердом виде, а при профилактической промывке от него с легкостью можно будет избавиться.

Заключение

Перед выбором антифриза рекомендуется обратить внимание на то, что данные составы могут иметь разные назначения. Одни предназначаются для автомобилей, другие – для отопительных систем. По составу они отличаются, поэтому их нельзя смешивать. Сырьем может выступить этиленгликоль или пропиленгликоль. Довольно часто домашние мастера сегодня решают вопрос о том, что залить в систему отопления частного дома. Тосол, который еще называется антифризом, может отличаться по вязкости, температуре замерзания и ценовой категории. Об этом следует помнить.

В нашей сегодняшней статье мы рассмотрим интересующую многих тему, как залить жидкость в систему отопления открытого и закрытого типа. Эту процедуру вы вполне можете сделать самостоятельно. Прежде чем безотлагательно приступить к заполнению контура, нужно определиться какую жидкость лучше залить в систему отопления. Ведь теплоноситель может обладать различными свойствами и характеристиками, что влияет на то как он покажет себя в процессе эксплуатации. Также мы расскажем как можно определить, сколько теплоносителя потребуется.

Какой жидкости отдать предпочтение

В водяном обогреве в роли теплоносителя может быть только жидкость, что понятно уже из самого названия. В зависимости от схемы контура циркуляция осуществляется разными способами. Это могут быть самотечные системы или же с принудительным движением теплоносителя. В любом случае, главное, чтобы жидкость циркулировала и разносила тепло по всему контуру.

Выбор, какую жидкость залить в систему отопления, будет стоять достаточно простой:

• вода;
• незамерзающая жидкость на пропиленгликолевой основе.

Обыкновенная вода по своим свойствам превосходит антифриз. У нее выше теплопроводность и меньше расширение, всё современное оборудование разрабатывается для работы на воде. Поэтому вполне естественно, что применение воды является самым лучшим решением. Использование антифриза оправдано только тогда, когда контур эксплуатируется не постоянно. Например, незамерзающая жидкость для системы отопления на даче, где хозяева проводят только праздничные дни. Если же предполагается эксплуатация контура на постоянной основе с возможностью кратковременной автономной работы, то в таких случаях льется только вода.

Сделать из дешевых подручных средств жидкость для системы отопления своими руками можно, смешав воду с глицерином, который продается в любой аптеке за копейки. .

Возможность временной автономной работы очень важна, ведь при плохом утеплении дома отключение котла, с высокой вероятностью, приведет к размораживанию труб. Отключение котла может быть вызвано разными причинами. Помимо ошибок расчетов и поломок, нагреватель перестает работать при отключении света. Все современные агрегаты оснащены «мозгами» — простым электронным управлением, поэтому требуется установка бесперебойника на аккумуляторах.

Незамерзающая жидкость для заливки в систему отопления не кристаллизуется и не переходит в твердое состояние. Со снижением показаний термометра до максимальных -65 градусов, жидкость только сильно загусает, но при правильном подходе контур можно запустить и прогреть. Ее нужно менять каждые пять лет и не допускать перегрева. Максимальная температура 95 градусов. В состав входят:

• ингибиторы коррозии;
• спирт;
• активное вещество;
• составы против вспенивания.

Первое на что нужно смотреть, решая какую жидкость можно использовать в отоплении, это на активное вещество. Про характеристики разных видов антифризов мы уже писали. Представляют опасность этиленгликолевые составы, они токсичны. Случайное попадание на эпидермис вызывает ожог, в дыхательные пути – отравление, внутрь – летальный исход. Кстати, такой антифриз заливают в радиаторы охлаждения автомобилей, это тосол. Следует остановить выбор на пропиленгликолевом антифризе. О том безопасно ли использовать низкокачественную незамерзайку мы рассказывали в статье про тосол в системе обогрева.

Как рассчитать объем теплоносителя

После того как вы уже определились какую жидкость залить в отопление, нужно знать сколько ее потребуется. Рассмотрим пару вариантов: когда проектная документация есть, и когда ее нет. Нужные данные для первого расчета жидкости в системе отопления:

• сечение труб;
• протяженность контура;
• объём одной секции радиатора;
• сколько воды содержится в котле.

Расчет объема жидкости в системе отопления проще, чем кажется. Он заключается в суммировании вместительности всех элементов цепи. Сколько теплоносителя помещается в нагревателе и батареях указано в паспортах изделий, остается узнать, сколько жидкости находится в трубах. Для этого нужно знать их внутреннее сечение и длину. Обладая такой информацией можно посчитать, сколько потребуется жидкости, использовав значение из таблицы.

Если вы не нашли там свое значение, то можно посчитать рассчитать нужное количество теплоносителя самостоятельно. Как рассчитать жидкость в системе отопления? Для этого 1000 умножаем на:

• квадрат внутреннего радиуса труб в метрах;
• Пифагорово число – 3,14;
• протяжённость системы в метрах.

Полученный объем жидкости в системе отопления включаете в общий расчет количества теплоносителя в контуре. В случае если проектной документации нет, то самым точным будет следующий метод.

В контур нужно залить воды дополна и считать литры, спуская теплоноситель через кран подпитки. Счетчик, который устанавливается на шланг и считает объём пропущенной жидкости, есть далеко не у каждого. Это дорогой, узкопрофильный прибор. Скорее всего, придется измерять ведрами.

Все о том как отопить дом без газа просто и доходчиво.

Как, приложив минимум усилий, правильно реализовать быстрый обогрев дачи зимой читайте здесь.

Как залить теплоноситель в гравитационный контур

Заполнить гравитационную систему отопления с открытым расширительным баком можно двумя способами:

• через подпитывающий кран;
• через экспанзомат.

Перед тем как залить жидкость в систему отопления, посмотрите каким образом поступают излишки воды в расширительный бак. Если отверстие находится в днище, то заполнение контура через него возможно. Если патрубок подходит сверху, то способ неприменим.

Чтобы заполнить систему через расширительный бак нужно будет потратить намного большее количество времени, чем через кран подпитки.

Например, если во втором случае потребуется несколько часов, то через экспанзомат полное заполнение может растянуться на весь день. Когда заливают воду в расширительный бак, она опускается вниз контура. По ходу течения она давит на воздух, который стремится вырваться вверх. Сначала заливается жидкость, после того как вода из бака перестала уходить нужно дать воздуху время, чтобы подняться.

Перед тем как долить жидкость в систему отопления нужно убедиться, что бачок не бурлит (воздух не выходит). После этого можно переходить к радиаторам. В них откручивается кран Маевского, чтобы выгнать воздушный карман. Затем нужно включить котел, он прогреет теплоноситель, что окончательно выведет скопившийся в трубах воздух. После первой протопки проконтролируйте уровень воды в баке.

Чтобы заполнить систему отопления через подпитку, нужно:

• шлангом соединить водопровод с отоплением;
• открыть воду на средний ход.

Вам нужно одновременно контролировать подачу воды в контур и уровень жидкости в бачке. Потребуется либо смекалка, либо помощник. После того как экспанзомат заполнился на треть, воду отключают. Последнее, стравить воздух из батарей.

Помимо этого жидкость для автономных систем отопления можно залить, воспользовавшись насосом. Такой метод дает возможность работать даже там, где нет водопровода. Даже наличие электричества необязательно, так как есть несколько разновидностей насосов по своему принципу работы и конструкции.

Полезная статья про то, как сделать отопление дачи своими руками быстро и дешево.

Про как устроено отопление дачи газом из баллонов хорошо описано в статье, которая размещена тут.

Как залить теплоноситель в герметичный контур

Перед тем как закачать жидкость в систему отопления с герметичным баком, нужно его снять. В нем есть мембрана, которая растягивается, когда жидкости в результате теплового расширения становится больше. Он устанавливается уже после того, как систему заполнили. В герметичных контурах заполнение, так же как и подпитка, осуществляются через специальный кран. Работы выполняются насосом. Это может быть:

• электрическая погружная помпа;
• электрический компрессор;
• механический насос.

Два первых вида зависят от электричества, притом как обычный ручной насос с манометром можно использовать даже в глухой тайге. Принцип заполнения заключается в том, чтобы накачивать воду в трубы, при этом контролируя показания манометра. Высокого давления быть не должно, не больше одной атмосферы. Все нужно делать медленно.

Надо открыть все краны на батареях и имеющиеся в системе воздухоотводчики. Когда с них начинает течь вода, они закрываются. Так, постепенно контур заполняется. После того как был закрыт посланий воздухоотводчик, в систему нагнетается давление до полутора атмосфер. Настраивается и подключается расширительный бак, систему включают. После нескольких циклов работы еще раз контролируете наличие воздуха в батареях и давление в системе. В автономных контурах оно не превышает двух атмосфер.

Некоторые системы проектируются с учетом соединения подпитки контура к водопроводу через обратный клапан. В таком случае для заполнения системы потребуется только отрыть вентиль и наблюдать за манометром. Хуже когда подпитки в системе нет вообще. Это серьезное упущения на этапе проектирования, но выход есть. В торец последнего радиатора вкручивается кран, который и подпиткой может служить и сливом.

В гидравлических системах отопления не обязательно использовать воду в качестве теплоносителя. В зависимости от режима использования и типа системы могут применяться жидкости со специальными свойствами, например, низкой температурой замерзания или химической инертностью.

Чем плоха обычная вода

Устоявшееся в мировой практике использование воды в качестве теплоносителя для систем отопления объясняется её дешевизной и доступностью. В то же время современная химическая промышленность предлагает ряд альтернативных веществ и соединений, которые при большей стоимости лишены ключевых недостатков обычной воды.

Наиболее часто замена воды на специальный теплоноситель требуется по причине непостоянного режима работы отопления. При отрицательных температурах вода замерзает и расширяется в объёме, что в большинстве случаев вызывает разрушение трубопроводов и теплообменника котла. Ряд теплоносителей, называемых антифризами, этим свойством не обладают: даже при температурах ниже -30 °С всего лишь увеличивается их вязкость, но без необратимых последствий для системы.

Разрушенный чугунный радиатор после замерзания воды

Из дополнительных недостатков воды можно выделить её агрессивность к металлам и способность вызывать коррозию. Также вода хорошо растворяет кислород, из-за чего в закрытой системе теплоснабжения возможно газообразование с формированием воздушных пробок. Наконец, вода способна растворять соли и минералы, что выражается в образовании накипи на внутренних поверхностях теплообменника.

Морозостойкость теплоносителя

Одна из двух крупнейших групп специальных теплоносителей основана на пропиленгликоле (ПГ) — бесцветной вязкой жидкости с температурой плавления -60 °С. Жидкости на основе этого вещества могут замерзать при разной температуре, требуемый порог определяется климатическими и прочими условиями эксплуатации оборудования.

Теплоноситель на основе пропиленгликоля

Есть и другой класс соединений — на основе этиленгликоля (ЭГ). И хотя это вещество имеет достаточно высокую температуру плавления, его смесь с водой способна сохранять жидкую фазу при охлаждении до -50 °С. Как и в случае с ПГ, температура замерзания теплоносителя может варьироваться в зависимости от соотношения исходных компонентов смеси в соответствии с требованиями к качеству теплоносителя.

Теплоноситель на основе этиленгликоля

Если от теплоносителя требуется только способность сохранять текучесть при низких температурах, то составы на основе ПГ в этом плане гораздо выгоднее по экономическим и ряду прочих соображений, которые будут рассмотрены ниже. При этом теплоноситель не обязательно должен соответствовать критической температурной отметке. Вместо того чтобы заправлять систему дорогостоящим концентратом, можно предусмотреть устройство поддержания допустимой температуры, например, электрический ТЭН, залив при этом разбавленный антифриз.

Проблема снижения теплоёмкости

Одной из первых предпосылок для внедрения специальных теплоносителей была идея использовать в качестве такового водный раствор глицерина. Считалось, что за счёт более высокой плотности такой состав обеспечит увеличенный съём тепла с теплогенератора, уменьшив тем самым паразитные утечки с вытяжными газами. Однако задумка себя не оправдала: от перегрева глицерин полимеризуется, выделяя токсичный газ, к тому же его теплофизические свойства оказались не самыми выдающимися. Аналогичным образом дело обстоит и с современными антифризами: как оказалось, более теплоёмкой жидкости, чем вода, в природе не существует, за исключением разве что токсичного и химически активного гидрата аммиака.

Поэтому мнение о том, что современные специальные теплоносители повышают КПД теплогенерационной установки — абсолютный миф. Заявления производителей о повышенной теплоёмкости нужно рассматривать с субъективной точки зрения, это не более чем попытки устранить врождённый недостаток антифриза.

Одним из наиболее выгодных с точки зрения теплоёмкости антифризов по праву считается водный раствор формиата калия. Теплоносители на такой основе действительно имеют более высокую теплоёмкость в сравнении с ПГ и ЭГ, но сфера их применения ограничена закрытыми системами. Дело в том, что в присутствии кислорода формиат постепенно разлагается, иными словами, в открытой системе теплоноситель относительно быстро теряет свои свойства. В то же время формиатные антифризы используются достаточно давно, и кроме низкой температуры плавления обладают также свойствами ингибитора коррозии.

Защита алюминиевых радиаторов

Если в системе отопления используются секционные алюминиевые радиаторы, велик риск постепенного корродирования их внутренней поверхности. Эта проблема хорошо известна теплотехникам: вода крайне активно реагирует с алюминием, особенно в нагретом состоянии. В обычных условиях реакция окисления постепенно сходит на нет из-за пассивации поверхности металла оксидной плёнкой, однако в системе отопления жидкость постоянно движется, при этом взвешенные в ней механические частицы обдирают образующуюся плёнку, таким образом, стенка корпуса радиатора непрерывно истончается.

Коррозия алюминиевого радиатора

Очевидный выход из сложившейся ситуации — замена воды на неактивную жидкость, коими и являются большинство специальных теплоносителей. Помимо того что материалы основы (ПГ и ЭГ) не проявляют склонности к химической реакции с металлами, специальные добавки исключают риск вступления в контакт с алюминием несвязанной воды.

Тем не менее, решение о замене воды на антифриз только из-за проблемы алюминиевых радиаторов неоправдано. Срок эффективного использования теплоносителя ограничен, его приходится периодически менять. Поэтому чисто с экономической точки зрения более целесообразно либо заменить алюминиевые радиаторы на биметаллические, либо дооснастить систему отопления станцией подготовки воды и узлом механической фильтрации для удаления твёрдых нерастворённых примесей.

Специальные присадки и сроки годности

Сами по себе гликоли своих свойств со временем не теряют, по крайней мере, в процессе использования внутри отопительной системы. Однако помимо основы в состав антифризов также входит пакет присадок, улучшающих химические, а иногда и теплофизические свойства жидкости.

Точный состав пакета присадок не оглашает ни один из производителей. С одной стороны, это связано с коммерческой тайной, с другой — с предусмотрительной заботой о несовместимости с антифризами прочих брендов. Пропиленгликоль и этиленгликоль хорошо смешиваются между собой, то же справедливо и для их водных растворов. Однако именно из-за наличия специальных добавок при смешивании разных антифризов могут происходить такие явления, как образование плотных включений, коагуляция и выпадение осадка, а также вспенивание, причём тип основы теплоносителя решающей роли в том не играет.

Наличием присадок обусловлен также и ограниченный срок службы теплоносителя. В закрытой таре и при рекомендуемых условиях храниться антифриз может относительно долго, однако в режиме эксплуатации он сохраняет свои свойства от 3 до 7 лет. Стоимость состава во многом определяется именно требуемой периодичностью его замены: чем реже — тем дороже.

Вопрос токсичности и утилизации теплоносителя

Этиленгликоль — токсичное вещество и антифриз на его основе также чрезвычайно ядовит. При этом пути попадания отравы в организм совершенно различные: через пищеварительный тракт, кожу, лёгкие и слизистые оболочки. Опасность антифриза на основе ЭГ обусловлена по большей части вероятностью микропротечек, которые трудно обнаружить: регулярное вдыхание паров даже в мизерных дозах имеет накопительный эффект. Поэтому теплоносители на основе этиленгликоля не следует применять в открытых системах отопления, при недостаточной уверенности в качестве монтажа труб и радиаторов, а также при наличии в системе двухконтурного котла и бойлера косвенного нагрева, где возможно попадание яда из одного контура в другой.

Пропиленгликоль относится к классу безопасных веществ, его используют в качестве пищевой добавки. Тем не менее, отслуживший своё теплоноситель не допускается сливать в дренажные каналы и канализацию. Утилизировать специальные теплоносители нужно в соответствии с правилами экологической безопасности. Один из лучших выходов — обратиться на станцию техобслуживания автомобилей, где утилизация автомобильного «Тосола» происходит регулярно.

Правила приготовления теплоносителя

Специальные теплоносители поставляются в концентрированном виде, но могут применяться и разбавленными. Пропорции смешивания с водой устанавливаются производителем, от соотношения зависит в первую очередь температура замерзания. Антикоррозионные и прочие свойства при этом теряются не сильно, зато на лицо эффект экономии.

Разбавлять теплоноситель водой из под крана будет не лучшей идеей. Примеси хлоратов и фторидов могут вызвать непредсказуемый цикл химических реакций, равно как и растворённые в воде ионы и минералы. Наиболее пригодной для этих целей является вода, подвергнутая кипячению, также довольно недорогой вариант — питьевая бутилированная вода, используемая в кулерах. Применение дождевой воды зачастую нецелесообразно по простой причине: в жидкости растворено достаточно много активного кислорода.

Водоподготовка для котельной

Вообще сама идея подготовки воды для системы отопления может служить хорошей альтернативой использованию специального теплоносителя при условии, что от него не требуются свойства непосредственно антифриза. Примерно за ту же цену можно приобрести простейшую станцию подготовки питьевой воды с циклом обратного осмоса, исключив таким образом электрохимическую коррозию и отложение накипи. Механические примеси достаточно легко удаляются механическим фильтром на 30–50 мкм, установленным параллельно течению обратки с принудительной циркуляцией дополнительным насосом.