Антифриз для системы отопления загородного дома

Теплоноситель Тёплый дом ЭКО 10 кг, до -30 градусов. Фото ВсеИнструменты.ру

Принцип работы любой системы жидкостного отопления прост. Энергия, запасенная в твердом или газообразном топливе (вариант — электрический ток), преобразуется в тепло и нагревает жидкость, называемую теплоносителем. Теплоноситель по магистралям — трубам — поступает к нагревательным приборам (радиаторам, регистрам или конвекторам), они отдают тепло в окружающее пространство. Остывший теплоноситель возвращается в нагревательное устройство (котел).

В частном доме работой системы отопления управляет владелец «домохозяйства».

В первую очередь, разумеется, его интересует комфортная температура в жилых помещениях, то есть техническая производительность, но в немалой степени и экономическая эффективность собственной котельной. Чем теплее у вас в доме — тем больше вы истратите денег.

Значительное влияние на эти два показателя — количество тепла и его стоимость — оказывает теплоноситель.

Достоинства и недостатки различных теплоносителей

Пожалуй, самый лучший

Со времен появления первых систем отопления, они работали на воде.

Это действительно прекрасный теплоноситель, с большой теплоемкостью, высокой текучестью, очень малой и постоянной вязкостью и достаточной температурой кипения.

Вода очень доступна, дешева, ее природные запасы неисчерпаемы.

Да, вода вызывает коррозию многих металлов, причем ее коррозионная активность усиливается при повышении температуры из-за выделения растворенного в ней кислорода. Но этот недостаток легко устраняется изготовлением теплообменников и нагревательных контуров из чугуна, нержавеющих сталей или медных сплавов, а радиаторов — из чугуна или алюминиевых сплавов.

(Кстати, в большинстве северных европейских стран в частных домах трубы отопления изготавливаются из латуни.)

Источник фото здесь

В промышленных котельных поглощенный водой кислород удаляется в устройствах водоподготовки, в индивидуальных открытых системах улетучивается через расширительный бачок. В закрытые системы рекомендуется заливать воду после длительного отстаивания в пластиковых емкостях.

Еще одно достоинство воды, как теплоносителя — большой коэффициент объемного температурного расширения.

При нормальном атмосферном давлении, 1 литр воды при 40°С весит 0,992 кг. После нагрева до 60°С масса 1 литра уменьшается до 0,983 кг.

Эта небольшая разница позволяет остывшей в радиаторах воде, опускаясь под своим весом по «обратке», вытеснять из котла более легкую нагретую. В трубах появляется движение теплоносителя, называемое конвективной циркуляцией. Такие системы, чаще всего открытого типа, называют гравитационными или самотечными.

Вода в системах отопления не должна доводиться до кипения. Отопительный котел — это не чайник. Радиатор отопления в жилом помещении не должен причинять ожоги третьей степени.

Для предупреждения «кочегара» о превышении разумных температур даже на самых примитивных котлах установлены термометры, не говоря о продвинутых конструкциях, где параметры теплоносителя контролируются автоматикой.

Природная вода всегда в той или иной степени минерализована, так как прежде чем попасть в реку, скважину или колодец, она прошла сквозь грунты и даже скальные породы, попутно вобрав в себя все встреченные соли, щелочи и кислоты.

Для предупреждения естественного накопления отложений в водяных системах отопления не нужно заполнять их дистиллированной водой, это бессмысленная трата денег. Достаточно, при явном падении эффективности отопления, промыть систему одним из очистителей. Не удалителем накипи, а именно «очистителем для водяных котлов, теплообменников и систем отопления».

Например, «Инги-01», современный эффективный очиститель, растворяет и удаляет:

• любые виды ржавчины;
• силикатные, карбонатные отложения;
• сульфатные, гипсовые, кальциевые и солевые образования.

Цена невелика, способ применения прост.

Самое привлекательное — состав безопасен и экологически безвреден. После промывки воду из системы можно слить в ближайшую канаву, а то и прямо «на рельеф», как выражаются строители-дорожники.

Всем хороша вода, как теплоноситель, если бы не одно «но»:

При замерзании вода увеличивается в объеме до 10%. Давление образующегося льда способно разорвать любую емкость или трубу.

Именно поэтому котельные центрального отопления работают без остановок весь сезон.

Именно поэтому зимой аварийные бригады, при любых перебоях в подаче теплоносителя, торопятся «сбросить систему», слить воду из поврежденной магистрали и многоэтажных домов, которые она обогревала.

Владелец дома с водяным отоплением всю зиму вынужден постоянно греть теплоноситель-воду, не допуская падения температуры до критических значений.

Хорошо, если его котел работает на твердом топливе или газе. Хуже, если котел электрический. В этом случае нужно постоянно быть готовым к возможному отключению напряжения. Сложные метеоусловия, выход из строя поселкового трансформатора, водитель самосвала не опустил кузов после разгрузки и оборвал провода на вашей улице — объективных причин отключения может быть много, но ни одна не утешит владельца размороженного дома. В открытых системах прежде всего замерзает вода в расширительном баке, расположенном, как правило, на чердаке. Как бы вы ни утепляли бак, все равно останутся открытыми переливная труба, «дыхательный» клапан, заливная горловина и другие проводники холода.

Владелец загородного дома, зимой проживающий в городе и навещающий «фазенду» достаточно редко, до наступления зимних холодов должен принять простые меры безопасности — «сбросить систему», слить воду из отопления.

Владелец двухконтурного котла не должен забыть опорожнить и второй контур системы, обеспечивавший горячей водой бытовые нужды.

Проделать это необходимо независимо от типа источника тепловой энергии для теплообменника. Все равно некому будет подбрасывать дрова в топку, засыпать пеллеты, или контролировать горение газовых горелок.

Самые современные электрические системы позволяют управлять отоплением дома через интернет. Владелец может послать команду типа «всю неделю пусть будет плюс четыре, но в субботу с утра хочу в доме плюс двадцать пять» и процессор котла (GSM-модуль) будет старательно исполнять указания.

Если только не отключится напряжение…

Краткая история появления и развития антифризов

Общетехнический термин «антифриз», обозначающий жидкости, не замерзающие при низких температурах, происходит от греческого anti — против и английского freeze — замерзать.

Незамерзающие теплоносители для отопления частных домов пытались создать еще в начале XIX в., растворяя в воде метиловый или этиловый спирт. Такая смесь закипала при 82°С, ее испарения были пожароопасны, и в открытых системах отопления она не нашла широкого применения.

Современный теплоноситель DIXIS-65 50 литров. Фото Ozon

Антифризы на основе водного раствора хлористого кальция, замерзавшие при -200°С, нуждались в постоянном контроле плотности ареометром, иначе, по мере испарения воды, соли выпадали в осадок и забивали теплообменники и радиаторы.

Смесь 60-70% глицерина с дистиллированной водой применяется и по сей день. Замерзает она при -32°С, но ее высокая вязкость при низких температурах вынуждает постоянно поддерживать высокую температуру такого теплоносителя, иначе прекращается конвективная циркуляция в открытых системах отопления, а в закрытых системах может выйти из строя циркуляционный насос.

Минеральное масло низкой вязкости (индустриальное). Неплохой антифриз для отопительных систем небольшого объёма. Очень высокая температура закипания (более 200°), большая теплоемкость, прекрасно противостоит коррозии. Существенный недостаток — высокая пожароопасность, поэтому не применяется в котлах с пламенем в топках.

Самодельные электрические обогревательные устройства с масляным теплоносителем распространены в северных временных поселках и вахтовых городках. Все они открытого типа. При установке прямо в жилом помещении из расширительного бачка выводят трубу на улицу, чтобы не пахло маслом. В систему, как правило, заливается «веретенка», масло индустриальное И-20А, иногда АУ. Для нагрева используются встроенные ТЭНы. Масло (любое) при низких температурах густеет, поэтому такие самопальные котлы не выключаются годами.

В 50-х годах прошлого века производители автомобилей массово стали переходить на применение в качестве охлаждающей жидкости антифризов на основе этиленгликоля.

В это же время гликолевые антифризы стали применяться в качестве теплоносителя в отоплении частных домов.

Достоинства и недостатки антифризов

Общие достоинства антифризов

Позволяет зимой оставлять систему отопления без слива теплоносителя и начинать обогревать помещения по возвращении хозяев.

Вот, пожалуй, и все.

При технически грамотном монтаже отопления доводы о замедлении коррозии, продлении жизни прокладок и уплотнений, растворении накипи и т.д. можно не приводить. (Пожалуйста, прочтите раздел нашей статьи Можно ли использовать тосол и другие подобные антифризы, пп 1-8.)

Общие недостатки

• практически неприменимы в отопительных системах с твердотопливными и газовыми котлами, не имеющих циркуляционного насоса;
• в 2-5 раз более вязкие и менее текучие по сравнению с водой, требуют более мощного насоса для перемещения по системе;
  обладают меньшей теплоемкостью, т.е. менее эффективны, чем вода, требуют установки радиаторов с увеличенным количеством секций;
• предъявляют особые требования к выбору котла, усложняют монтаж оборудования и удорожают эксплуатацию.

Виды теплоносителей, что лить

Этиленгликоль

Один из многоатомных спиртов. Прозрачная, слегка маслянистая жидкость, не имеющая запаха.

Ядовит, доза в 100 мл. может привести к летальному исходу. Сладок на вкус. Для предупреждения пищевых отравлений, многие производители добавляют в антифризы горькие вещества.

В составе антифризов этиленгликоль, от 35 до 50 % дистиллированной воды и присадки.

От количества воды зависит температура начала замерзания (кристаллизации) антифриза.

Теплохладоноситель ТЕХНОЛОГИЯ УЮТА (-65) на основе этиленгликоля концентрат 10 кг теплоноситель этиленгликоль для системы отопления безопасный. Фото Ozon

Пакет присадок содержит:

• ингибиторы коррозии (силикатные соединения и карбоновые кислоты);
• вещества, устраняющие кавитацию потока жидкости и подавляющие пену;
• красители.

Недостатки:

• высокая токсичность;
• экологически опасен, требует специальных мер по утилизации;
• имеет дешевые и ещё более вредные аналоги (диэтиленгликоль).

Пропиленгликоль

Двухатомный спирт. Бесцветная вязкая жидкость со слабым характерным запахом, сладковатым вкусом. Обладает гигроскопическими свойствами.

В качестве антифризов и теплоносителей используются водные растворы пропиленгликоля с присадками органических ингибиторов коррозии и красителей.

Достоинства: не ядовит, не опасен для окружающей среды.

Недостатки:

• вязкость составов на основе пропиленгликоля выше, чем этиленгликолевых, особенно при низких температурах;
• способность поглощать влагу из воздуха со временем приводит к снижению морозостойкости теплоносителя
• высокая стоимость.

Теплоноситель Thermagent Eko 20 кг. Фото
Leroy Merlin

Общие достоинства теплоносителей на основе гликолей:

• при низких температурах вода в них кристаллизуется, но гликолевая основа остается жидкой, хотя и большой вязкости. Такая «каша» не склонна к самотеку, но прокачивается насосами.

Общие недостатки:

• давление в закрытых системах превышает атмосферное в 1,5-3 раза;
• весьма текучи в горячем состоянии.

Глицерин

Трехатомный спирт, прозрачная вязкая жидкость со сладким вкусом. Не токсичен. Гигроскопичен. Средняя температура кипения при нормальном атмосферном давлении 110-135°С. В качестве теплоносителей используются смеси 60-70% глицерина с водой, с добавлением красителя. Температура замерзания таких составов около -32°С.

Достоинства:

• высокая температура кипения;
• инертен по отношению к металлам и большинству полимеров;
• безвреден для человека и безопасен для окружающей среды.
• не увеличивается в объеме при замерзании;
• достаточно дешев.

Теплоноситель Primoclima Antifrost PA -30C ECO 10 кг. Фото
Leroy Merlin

Недостатки:

• высокая вязкость при температурах ниже 0° может привести к поломке насосов;
• способен поглощать воду из атмосферы.

Цвета

Общепринятой международной классификации антифризов для систем отопления не существует.

Действующий в России ГОСТ 28084-89 распространяется на автомобильные охлаждающие жидкости и предусматривает два цвета — голубой, для жидкостей с температурой замерзания -40°С, и красный — для антифризов, замерзающих при – 65°.

Большинство производителей ориентируется на спецификацию VW TL 774, разработанную концерном VOLKSWAGEN AG, но опять-таки для автомобильной промышленности.

Согласно этому документу:

• антифризы на основе этиленгликоля с неорганическими присадками могут иметь цвет синий или зеленый с различными оттенками;
• все составы из этиленгликоля с присадками на основе органических кислот, силикатов, органических ингибиторов и соединений кремния окрашиваются в красный цвет разных оттенков, оранжевый и сиреневый;
• жидкости на основе пропиленгликоля с добавками органических ингибиторов выпускаются фиолетового или розового цветов.

Если учесть, что в большинстве стран существуют свои нормативные документы, и все они относятся к автомобильным антифризам, придется признать, что производитель незамерзающих жидкостей для систем отопления может окрашивать их в любые цвета, и делает это только для удобства контроля уровня жидкости.

Иногда красители, добавляемые в антифриз, обладают флуоресцентными или люминесцентными свойствами, что облегчает поиск утечек.

Производители, рейтинг

Наиболее известные российские производители антифризов для отопления:

• Termopoint
• DIXIS
• WARME
• Теплый дом
• THERMAGENT

Теплоноситель-антифриз Warme Эко Про 30 20 кг ECOPRO30.20. Фото ВсеИнструменты.ру

Они выпускают всю линейку современных теплоносителей и сопутствующих средств для очистки, промывки и т.д., зачастую одинаковых по свойствам и химическому составу и приготовленных по одним и тем же технологиям.

В такой ситуации, проводить какой-либо объективный, независимый рейтинг и определять топ лучших — занятие очень сомнительное.

Но мы будем благодарны читателям за любой отзыв и комментарий и обязательно их опубликуем.

Температура и другие критерии выбора

При монтаже системы отопления «с нуля» выбора не будет, придётся заливать в систему то, что написал изготовитель котла.

При переходе с воды на антифриз, примите во внимание, что технические показатели и производительность отопительной системы радикально изменятся, и это будет вызвано физическими особенностями самой жидкости.

Сравним характеристику передового антифриза «Hot Stream», производство бельгийской компании Arteco, с водой:

Теплопроводность и удельная теплоемкость антифриза, по сравнению с водой, ниже, соответственно, на 13 и 30%. Производительность вашей системы отопления по теплу снизится примерно на 20%, и для компенсации этих потерь придется расходовать больше электричества или топлива.

Вязкость антифриза даже при плюсовых температурах в несколько раз выше, чем у воды, поэтому какая-либо конвекция в самотечных системах при холодном запуске, зимой, отсутствует. Антифриз в такой системе вскипит в котле и вместе с паром вылетит из расширительного бачка.

В закрытой системе, предназначенной для работы на воде, может выйти из строя циркуляционный насос, или мембрана герметичного расширительного бачка, не рассчитанная на высокое давление, а оно в отопительных устройствах на антифризе может достигать 3,0 кг/см2.

И последнее. Людей, проживающих в регионах, где температура зимой в жилом доме может опускаться до -60°, не так уж и много. Купленный (дорогой!) антифриз вам придется разводить дистиллированной водой. Для большого дома с развитой структурой отопления это тоже может обойтись в немалую копеечку.

Процесс замены антифриза, как заменить

Для успешной замены теплоносителя, система отопления должна иметь сливной кран, установленный в нижней точке обратки, и кран для сброса воздуха (или воздухоотводчик) в верхней точке стояка подачи.

Для открытых систем воздухоотводчик не нужен.

Блок управления электрического котла до начала работ необходимо отключить.

Все краны, в том числе сброса воздуха, устанавливаются в положение «открыто».

Порядок замены:

• Слить отработанный теплоноситель через сливной кран. Разобрать фильтр (если таковой имеется!), очистить и промыть фильтрующий элемент. Собрать фильтр.
• Закачать через сливной кран в систему свежий теплоноситель, до появления его из крана сброса воздуха, или из переливной трубы расширительного бака. Закрыть сливной кран.
• Пользуясь кранами Маевского, выпустить воздух из всех радиаторов, начиная с самого дальнего от котла.
• При необходимости, открыть сливной кран и добавить в систему теплоносителя. Закрыть сливной кран.
• Закрыть кран сброса воздуха, в открытых системах — подставить под переливную трубу расширительного бака ведро или иную емкость.
• Включить котел и убедиться в работоспособности системы. При этом, при нагреве, из переливной трубы вытечет некоторое количество жидкости, которое необходимо сохранить для возможного пополнения системы в результате утечек или испарения.

Давление в системе будет равно атмосферному плюс давление столба жидкости от нижней до верхней точки трубопроводов. По мере нагрева теплоносителя давление в закрытой системе возрастёт соответственно коэффициенту объёмного теплового расширения жидкости.

Для заливки антифриза в систему удобно пользоваться небольшими насосами типа Водолей или Родничок, соединив их со сливным краном с помощью шланга.

Количество

Приобретая незамерзающий теплоноситель, очень важно знать его потребное количество.

Для первой заливки необходимо определить объем приборов отопления, трубопроводов и добавить к ним вместимость теплообменника или водяной рубашки котла и его обвязки, указанные изготовителем.

При этом удобно пользоваться онлайн-калькуляторами, которые легко найти в интернете.

При замене теплоносителя проще сливать его в емкость известного объема. Достаточно одной канистры в 20, допустим, литров. Наполнили — перелили в общую бочку, снова наполнили и т.д. Учитывая объемное расширение, работы по сливу-заливке рекомендуется проводить при одинаковой температуре.

Для открытой системы и не только

В открытых системах все типы антифризов прекрасно показали себя при непрерывной работе отопления в течение всего сезона. Запуск таких систем после вынужденного простоя и охлаждения теплоносителя до температуры загустевания (глицерин, масло) или кристаллизации (гликолевые составы) затруднен из-за отсутствия конвективного движения теплоносителя в системе. При переводе открытой системы с воды на антифриз, необходимо будет установить циркуляционный насос. Насос придётся включать с момента холодного запуска и выключать после выхода системы на нормальный режим.

Источник фото здесь

Чтобы избежать вредного влияния гидравлического сопротивления насоса при эксплуатации самотечной системы, лучше врезать его в трубопровод-обратку по схеме байпаса (обводного трубопровода), с запорными вентилями (кранами).

Источник фото здесь

Срок службы

Длительность службы антифриза как теплоносителя, обычно указывается на этикетке тары и составляет 3-5 лет, последняя цифра — максимальная. При этом производитель, разумеется, не может учесть интенсивность использования системы отопления и длительность отопительного сезона.

Самостоятельно определить необходимость замены достаточно просто.

• В системе, не оборудованной фильтром:

При работающем котле слейте в чистый прозрачный сосуд немного жидкости. Дайте остыть и отстояться. Если антифриз утратил первоначальный цвет и прозрачность, стал мутным, в нём плавают хлопья, а на дне сосуда выпал осадок — пора менять.

• При наличии фильтра:

При отключенной системе, перекройте краны до и после фильтра, отверните пробку и слейте содержимое фильтра в прозрачную ёмкость. Проведите ту же экспертизу, как описано выше — на цвет, прозрачность и т.д. Наличие желеобразной и другой грязи в фильтре только подтвердит ваши выводы.

Учтите: Потеря цвета еще не критична. Возможно, изготовитель применил нестойкий краситель…

Можно ли использовать тосол и другие подобные антифризы

Автомобильные антифризы, пакет присадок которых содержал фосфаты, бораты, амины и нитриты, применялись, в основном, в 60-90-х годах прошлого века, по одной простой причине — они не разрушали олово, которым паялись тогдашние медные радиаторы. С массовым переходом автопрома на алюминиевые радиаторы охлаждения и «печки», они перестали выпускаться. В составе современных антифризов, в том числе и Тосоле А40 и А65, применяются силикатные соединения и карбоновые кислоты.

Прямых запретов на применение автомобильных охлаждающих жидкостей в качестве теплоносителя в системах отопления не найдено.

Большинство изготовителей котлов указывает в технических характеристиках только тип антифриза, например этиленгликолевый, не расшифровывая конкретный состав жидкости и присадок.

Некоторые предупреждают покупателя о последствиях нарушения таких указаний.

Торговые организации выкладывают тексты чисто рекламного содержания. Вот цитата из описания новой модели индукционного котла: «…В качестве теплоносителя может быть использован, кроме воды, также и антифриз или, например, машинное масло…». Напрашивается резонный вопрос: А можно ли использовать моторное или, например, индустриальное масло?

В социальных сетях можно найти даже советы, которые следует отнести к категории вредных:

Источник фото здесь

Это ж какие специалисты рекомендуют лить антифриз в паровое отопление?

Источник фото здесь

Вроде бы, можно залить автомобильный антифриз в котел отопления. Смущает только одно: «Незамерзайкой», в отличие от простой воды, в автомобильных кругах называют жидкость, предназначенную для омывания ветрового стекла. Представляет собой ароматизированный водный раствор многоатомного спирта и заливается в бачок омывателя, отнюдь не в расширительный бак системы охлаждения.

Все незамерзающие теплоносители, за исключением индустриального масла и составов на основе глицерина, агрессивны к активным металлам типа цинка, в горячем виде обладают высокой текучестью и способны просачиваться через резьбовые соединения. В довершение, они разрушают прокладки и уплотнения из обычной резины.

Поэтому, нет особых причин для отказа применения автомобильных антифризов в качестве теплоносителя для отопления, если:

• Теплогенератор (котел) не электродного типа. (У таких устройств следует строго следовать указаниям изготовителя, чтобы избежать электролизного разложения теплоносителя).
• Все трубопроводы и другие элементы изготовлены из материалов без цинкового покрытия.
• В системе отсутствуют резьбовые соединения. (В этом отношении особенно хороши полипропиленовые трубопроводы.)
• Резьбовые вентили и краны смонтированы не на пакле, а на герметиках.
• Все уплотнения, включая прокладки между секциями радиаторов, изготовлены из полимеров или из маслобензостойких сортов резины.
• Предполагается использовать антифризы с органическими ингибиторами. Такие составы обозначаются G12 (этиленгликолевый, иногда с добавлением глицерина) или G13 (в основе пропиленгликоль).
• Это разрешено изготовителем нагревательного котла. Только он знает, из какого материала сделана мембрана расширительного бачка и манжеты циркуляционного насоса.

Где купить

Но все же рекомендуется приобрести специально разработанные для систем отопления антифризы, которые представлены в ассортименте следующих компаний.