Сравнение теплоносителей — плюсы и минусы различных видов

Для того чтобы отопительная система работала безукоризненно и максимально эффективно, для нее должно быть использовано только качественное оборудование. Но при этом не стоит забывать о веществе, которое будет заниматься в системе теплообменом между различными ее элементами, поскольку все системы работают по единому принципу: есть источник тепла, есть несколько отопительных приборов и есть вещество, которые передает к ним тепло от источника. Следовательно, теплоноситель для систем отопления также играет немаловажную роль. В этой статье мастер сантехник сравнивает различные теплоносители представленные на рынке.

Вода

Вода – это самый простой и вместе с тем самый недорогостоящий способ передать тепло от источника до радиаторов. Если сравнивать воду с другими веществами в процентном соотношении, то на нее приходится порядка 70 процентов. Собственно, и неудивительно, поскольку вода не токсична, хотя недостатки у нее все же имеются.

Преимущества:

• Экологически чистое вещество.
• Обладает высокой теплоемкостью.
• Легко циркулирует по системе отопления.
• Всегда под рукой, и ее быстро можно добавить в систему отопления.
• Низкая стоимость.

Недостатки:

• Возможность замерзания воды в системе (замерзает при температуре ниже 0 °С) и, как следствие, вывод последней из строя (дом с выключенной, но заполненной системой отопления зимой не оставишь). Если, во избежание размораживания системы отопления, воду сливают – коррозионные процессы в системе, заполненной воздухом, идут ещё быстрее, чем в воде.
• Необходимость изменения химического состава воды перед использованием для отопления.
• Природная вода характеризуется таким показателем как жесткость. При температуре воды выше 80°С начинается интенсивное разложение карбонатных солей и отложение накипи на стенках теплогенератора и трубах, что является причиной ухудшения теплоотдачи и выхода из строя нагревательных элементов из-за их перегрева.

Антифриз

Антифризы – это низкозамерзающие жидкости, применяемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания и различных установок (в том числе систем отопления), работающих при температурах ниже 0°С. 

Итак, если вы остановили свой выбор на антифризе, то вам следует знать, что он не должен быть легко возгораемым, а также в нем не должны содержаться ядовитые или токсичные вещества.

Обратите внимание! Не используйте в качестве теплоносителя для отопления тосол, этиловый спирт или же масло для трансформаторов! Ознакомившись с техникой безопасности, вы сами выясните, что для отопления должны быть использованы лишь те вещества, которые специально для этого создавались.

Теплоноситель на основе глицерина

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

Преимущества:

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

Недостатки:

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

Не существует государственных стандартов (ГОСТ, ГОСТ Р), устанавливающих требования к антифризам/теплоносителям на основе глицерина. Такие теплоносители выпускаются по техническим условиям, в которых показатели качества продукции установлены отдельными фирмами-производителями. 

Под маркой теплоносителей на основе глицерина существуют и смешанные теплоносители, содержащие наряду с глицерином пропиленгликоль. 

В настоящее время нет ни одного крупного мирового или отечественного производителя, перешедшего на выпуск антифризов и теплоносителей на глицериновой основе. 

Самыми надежными и проверенными являются теплоносители на основе гликолей.

Теплоноситель на основе этиленгликоля

Стоит знать, что этиленгликоль очень опасен, так что использовать его следует с максимальной осторожностью. Так, если стенки системы будут повреждены, то последствия могут быть самыми печальными. Так что применение его в двухконтурных котлах нежелательно. Помимо того, этиленгликоль строго запрещено использовать в случаях с открытыми расширительными баками, поскольку если он попадет в человеческий организм (в особенности, вещество с третьим классом опасности), то это негативно скажется на здоровье. Хотя узнать его по запаху невозможно ввиду его отсутствия, есть лишь легкий сладковатый привкус. Так что все это очень опасно и требует осторожности.

Преимущества:

• Страхует систему от размораживания.
• Хорошие теплофизические свойства.
• Низкие показатели отложения солей и накипи.
• Средняя стоимость

Недостатки:

• Этиленгликоль токсичен, обладает наркотиче-ским действием. В организм всасывается быстро. 
• Степень вреда, которую этиленгликоль наносит человеку, зависит от количества яда, способа проникновения и индивидуального состояния организма 
• При проглатывании происходит отек легких, развивается острая сердечная недостаточность. Специалисты называют разные цифры смертельной дозы вещества: 5 мг на кг веса тела; 50–500 мг на человека. Смертность при остром отравлении высока – более 50 %
• Этиленгликоль способен проникать в организм через кожу и при вдыхании. Поэтому очень опасно применять этиленгликолевый теплоноситель в открытых системах – испарения распространятся в помещении; в двухконтурных котлах может произойти подмешивание ядовитого теплоносителя в горячую воду. При длительном воздействии возможно хроническое отравление с поражением жизненно важных органов (сосуды, почки, нервная система). Первые признаки отравления – подавленное настроение, вялость
• Особо стоит помнить, что этиленгликоль не имеет неприятного запаха и обладает сладковатым вкусом, что представляет повышенную опасность для детей и животных в случае протечек теплоносителя из системы.
• Теплоноситель на основе этиленликоля представляет экологическую опасность. 
• При обращении с продуктом следует исключить его проливание на грунт и в помещении. 
• При разливе в жилом доме, доски пола, плитка, утеплитель, пропитанные этиленгликолевым теплоносителем подлежат обязательной замене. Загрязненный грунт подлежит выемке.
• Отработанный теплоноситель на основе этиленгликоля запрещается выливать в открытый грунт и в канализацию, его надлежит собирать и отправлять на переработку. 
• Имеет высокую вязкость при низких температурах. 
• При полном испарении воды из состава антифриза и последующем охлаждении этиленгликоль замерзает при температуре минус 13°С. 

Антифризы, произведённые на основе этиленгликоля, всегда красного цвета. Что облегчает выявление мест его утечки из системы отопления.

Теплоноситель-антифриз, или антифриз для автомобилей

Функционально в теплообменных системах может применяться и автомобильный антифриз, что часто практиковалось в России в связи с недостаточным наличием бытовых теплоносителей-антифризов. Использование автомобильных жидкостей (антифризов или Тосолов) в системах возможно, если они изготовлены по технологии, предполагающей использование жидкости для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а также в качестве рабочей жидкости в теплообменных аппаратах, эксплуатируемых при низких и умеренных температурах.

Пакеты присадок обычных автомобильных Тосолов и антифризов не рассчитаны на длительную и интенсивную эксплуатацию в бытовых системах отопления. В некоторых случаях присадки, содержащиеся в современных автожидкостях и рассчитанные на сплавы автомобильного двигателя, могут не сочетаться с материалами систем отопления.

Следует также помнить, что автомобильным антифризам присущи все экологические минусы теплоносителей на основе этиленгликоля. В присадки автомобильных антифризов зачастую входят токсичные вещества, которые могут представлять опасность для человека и животных. 

Теплоноситель на основе пропиленгликоля

В отличие от антифризов вышеупомянутой группы, антифриз для систем отопления, произведённый на основе пропиленгликоля, нетоксичен. Смеси абсолютно безопасны для человека и окружающей среды.

Поэтому именно их применяют в двухконтурных СО. Температура кристаллизации указанных антифризов составляет минус 35 градусов.

Согласно международной классификации пропиленгликоль относится к пищевым добавкам и имеет код Е1520. Широко применяется в производстве кондитерских изделий для удержания в них влаги, смягчения и дисперсии.

Преимущества:

• Безусловно страхует систему от разрыва. Агрегатное состояние в нерабочем состоянии при низких температурах – жидкое (кашеобразное). Объем при замерзании увеличивается всего на 0,1 % (теплоноситель на этиленгликоле – примерно 1,5%). Сливать систему в зимнее время не требуется. 
• В отличие от воды, водно-гликолевый раствор и, соответственно, теплоноситель замерзает постепенно: в процессе охлаждения в жидкости начинают образовываться кристаллы. Затем, при дальнейшем охлаждении жидкости, кристаллов в ней становится все больше и больше (образуется так называемая шуга), и, наконец, при некоторой более низкой конечной температуре эта шуга затвердевает. 
• Пропиленгликолевый теплоноситель практически единственный продукт такого назначения, когда при полном испарении воды из состава теплоносителя и последующем охлаждении пропиленгликоль не замерзает до -60°С (этиленгликоль, напомним, замерзает при -13°С, глицерин при +17°С). 
• Экологически и токсикологически безопасен. 
• Обеспечивает наивысший после воды уровень безопасности. Его показатели в несколько раз превосходят этиленгликолевый теплоноситель. Токсичность этиленгликоля ЛД 50 – 4 700 мг/кг. Токсичность пропиленгликоля ЛД 50 – 20 000-30 000 мг/кг. 
• Не опасен даже при длительном вдыхании паров. Не вызывает острого отравления при случайном ппопадании внутрь(проглатывании). Не повреждает глаза и кожу. 
• При разливе не требуется замена пола, плитки, утеплителя, достаточно собрать теплоноситель ветошью, опилками, песком, мокрой тряпкой, а поверхность промыть водой.
• Некоррозионноактивен. Совмещается со всеми конструкционными материалами систем. 
• Хорошие теплофизические свойства. Помещение нагревается быстро и равномерно, тепло удерживается дольше.
• Обладает бактерицидными и стерилизующими свойствами. 
• Несмотря на вязкость, теплоноситель на основе пропиленгликоля обладает смазывающим эффектом, снижающим гидродинамическое сопротивление и улучшающим условия работы насосов во вторичном контуре. 
• Накипи не образует. 
• Пропиленгликоль способствует удалению отложений с внутренних поверхностей теплообменного оборудования, чем экономит затраты на ремонтные работы или дополнительное техническое обслуживание. 
• Теплоноситель на основе пропиленгликоля обладает меньшей плотностью по сравнению с этиленгликолевыми теплоносителями и благодаря этому меньше расход электроэнергии на прокачку теплоносителя.. 
• Пожаровзрывобезопасен.

Недостатки:

• Более высокая стоимость, чем на другие виды теплоносителей.

Для визуального определения принадлежности антифриза к указанной группе, в него добавляют зелёный краситель.

Наиболее надежными, безопасными и современными теплоносителями являются продукты именно на основе пропиленгликоля. В мире они применяются около 50 лет. Германия, Франция, США перешли на использование пропиленгликолевых теплоносителей с 1996 года, а затем их стали применять практически во всех странах Европы. 

В России их доля от общего объема продаваемых теплоносителей быстро растет. На государственном уровне введен запрет на использование этиленгликолевых теплоносителей в холодильном оборудовании и отоплении железнодорожных вагонов.

Теплоноситель на основе триэтиленгликоля

В системах отопления с высокими (до 180 градусов) рабочими температурами, применяется антифриз, изготовленный на основе триэтиленгликоля, так как указанное вещество характеризует высокая температура закипания антифриза, а также повышенные параметры температурной стабильности. Но используется указанный антифриз для систем отопления достаточно ограниченно. В основном его применяют в специальных системах отопления, с установленными в них специальными радиаторами, также рассчитанными на эксплуатацию при высоких температурах.

Выбор теплоносителя для отопления

Определиться с тем, какой теплоноситель будет использоваться в будущем, необходимо еще на стадии проектирования отопительной системы. Ведь именно от того, чем заполнены трубы – водой или антифризом – будет зависеть выбор котла отопления, особенности других элементов, производительность насоса и прочее.

Обратите внимание! Если есть вероятность того, что система разморозится (к примеру, при непредвиденной остановке отопительного котла), то лучше, конечно же, выбрать именно незамерзайку

Стоит отметить, что антифриз, если сравнивать его с водой, хуже поглощает и отдает тепло. Следовательно, если планируется его использование, то нужно позаботиться о высокой мощности радиаторов. Зато вязкость у антифриза выше, по причине чего его труднее перегонять по трубам. Что нужно сделать? Позаботиться о хороших и мощных циркуляционных насосах. Помимо этого, существует целый ряд других факторов:

• Осведомитесь, возможно ли использовать антифриз в ваших конкретных батареях. Дело в том, что не все радиаторы из биметалла или алюминия могут с ним совмещаться.
• Если ваших познаний недостаточно, то не побрезгуйте помощью опытных специалистов, получите у них соответствующую консультацию.
• Особое внимание уделяйте выбору тогда, когда планируется использовать оцинкованные трубы. Здесь могут возникнуть некоторые химические изменения, такие как взвеси металла или труднорастворимые осадки.
• Не забываем о том, что и сам котел должен выбираться в полном соответствии с применяемым теплоносителем. Дело в том, что сегодня большая часть производителей ориентирует свои изделия на определенный его тип, зачастую это антифриз. Так что в любом случае предварительно изучите технический паспорт котла, а уже потом определяйтесь с теплоносителем.
• Антифриз, в отличие от той же воды, может прослужить пять лет или, иными словами, десять сезонов отопления. После этого его необходимо сменить.

Видео

В сюжете - Как выбрать антифриз (теплоноситель) для системы отопления

В сюжете - Недостатки использования антифриза в системе отопления

Собственно, вот мы с вами и рассмотрели, какие бывают теплоносители, а также как правильно выбрать тот или иной их тип.

В продолжение темы посмотрите также наш обзор Как заполнить систему отопления, от А до Я