Теплоноситель для систем отопления — выбираем правильно. Гликоль для отопления
Теплоноситель этиленгликоль для системы отопления
Выбор того, какой теплоноситель для системы отопления купить, зависит от условий ее эксплуатации. В расчет принимается и тип котельного и насосного оборудования, теплообменников и т. д.
В наших широтах отдельной проблемой являются холодные зимы. В связи с этим приходится задумываться о выборе теплоносителей с низкой температурой замерзания. Низкозамерзающая жидкость для систем отопления называется антифризом.
Недостатки воды как теплоносителя
Когда теплоносителем является вода, процесс обогрева помещения отопительной системой менее эффективен. Происходит быстрый износ трущихся частей оборудования, ухудшение теплообмена. Последнее обстоятельство обусловлено тем, что на металлических поверхностях выпадают соли жесткости.
Даже после того, как эти поверхности очищены, промыты и пущены в эксплуатацию повторно, они снова покрываются солью и ржавчиной. Особенно это сказывается, когда водой покрыта не вся металлическая поверхность, а лишь часть ее.
Такой эффект вызван преимущественно тем, что защита против коррозионной агрессивности паров не особо высока.
Замерзание воды, ко всему прочему, становится причиной разгерметизации системы. В этом случае лучше применять тосол для систем отопления. Чтобы замерзала вода при более низкой температуре, в нее вводится, к примеру, этиленгликоль.
С коррозией борются присадки-ингибиторы.
Для снижения уровня образования коррозии и отложения солей, улучшения теплофизических свойств, в водные растворы вводят антифриз. Незамерзайка в систему отопления, тем качественнее, чем удачнее выбрано сочетание целевых добавок.
Об этиленгликоле
В качестве присадки применяться может этиленгликоль для систем отопления.
Этиленгликолем называется сиропообразная жидкость со сладковатым вкусом, не имеющая запаха и цвета.
Закипает он при температуре 197,9°C; плавится – при 12,6°C. Смешивается с водой и спиртом.
Опасен для здоровья!
Этиленгликоль является токсичным веществом. Степень вреда, который он может принести человеку, зависит от: чувствительности организма, объема вещества, состояния, в котором на момент попадания этиленгликоля внутрь, находится нервная система, наполненности желудка.
Стать причиной смерти может и не очень большое количество этиленгликоля – 50 мл. Некоторые утверждают, что отравиться можно от 50-150 мл этого вещества.
Смертность от отравления этиленгликолем очень высока!
Об этом следует знать, прежде чем теплоноситель для системы отопления купить. Как видно, жидкость в систему отопления дома должна выбираться осторожно. То, каким именно образом происходит токсичное действие этиленгликоля неизвестно до сих пор.
Известно, что кровь быстро впитывает этиленгликоль. Кстати, проникать в организм он может и сквозь поры. Несколько часов вещество циркулирует по кровеносной системе, не растворяясь. Пик концентрации наступает через 2-5 часов после попадания этиленгликоля в организм. Далее содержание вещества в крови уменьшается, и он начинает фиксироваться в тканях.
Действие этиленгликоля двухфазное. Если отравленный человек не погибает по истечении короткого промежутка времени, далее следует сильное поражение организма.
Антифризы на базе этиленгликоля
Антифризы на основе этиленгликоля ранее получили распространение в качестве незамерзающих жидкостей для автомобилей. Как жидкость в систему отопления дома они начали использоваться позже. Тосол в системе отопления дома имеет другой коэффициент расширения, нежели вода. Об этом следует помнить.
Тосол для систем отопления на базе этиленгликоля может иметь температуру замерзания не ниже 30°C, или – не ниже 65°С. Чтобы была достигнута требуемая температура замерзания, антифриз разбавляется водой.
Этиленгликоль, как основа антифриза, обеспечивает то, что жидкость для системы отопления цена – не особо большая. Большой минус вещества, как уже отмечалось, в его высокой токсичности.
Что касается жидкости, которая может служить для разбавления антифриза на базе этиленгликоля, использовать рекомендуется дистиллированную воду.
В ней нет солей магния и кальция. Если для разбавки использовать жесткую воду, есть вероятность того, что выпадет осадок.
Дистиллированная вода предпочтительнее тосолов в этом плане, так как последние, в большинстве случаев, несовместимы с антифризом на базе этиленгликоля. Присадки жидкости, вступая друг с другом в реакцию, утрачивают свои свойства.
Использована может быть и вода из крана, но с жесткостью не более 5 мг-экв/л.
wikiteplo.ru
Применение этиленгликоля в системах отопления
Данная статья будет посвящена такому теплоносителю как «этиленгликоль», мы поговорим о его свойствах, преимуществах применения. Расскажем, каким образом работает энергоэффективная система отопления на основе этиленгликоля.
Первое, что нужно отметить, что применение этиленгликоля в качестве теплоносителя для систем отопления – достаточно новая технология. Так, в Томской области в 2011 – 2012гг. такое энергоэффективное решение было использовано при строительстве одного из детских садов.
Итак, что же такое «этиленгликоль». Этиленгликоль – это вязкая, бесцветная жидкость, не имеющая запаха. Химическая формула этиленгликоля: C2h5(OH)2. Это токсичное соединение, и, казалось бы, как его можно применять в системе отопления? Но при условиях точного соблюдения технологии и применения только в закрытых системах отопления этиленгликоль становится малоопасным.
Самым важным свойством, которое и обусловило применение этиленгликоля в качестве антифриза, состоит в том, что этиленгликоль сильно уменьшает температуру замерзания воды. Поэтому водные растворы этиленгликоля обладают хорошими теплофизическими свойствами.
Зависимость температуры замерзания теплоносителей от концентрации в них этиленгликоля
| tзамерзания °С | -40 | -30 | -20 | -10 | -5 | 0 |
| Cодержание, % | 53 | 46 | 36 | 24 | 14 | 1 |
Теперь перейдем к самой технологии применения этиленгликоля в качестве теплоносителя для энергосистемы, которая была использована для детского учреждения в Томской области.
В основу данного проекта заложено применение так называемых геотермальных тепловых насосов. Принцип прост: ниже глубины промерзания температура грунта превосходит значение «абсолютного нуля», таким образом, накопленное тепло (геотермальную энергию) из земли грех не позаимствовать. Из физики известно, что энергия не передается от холодного тела (в данном случае от грунта) к горячему. По этой причине система геотермального отопления выполнена из трех контуров, в которых циркулируют жидкости с различными физическими свойствами. Во внешнем отопительном контуре, проходящем на глубине два с половиной метра, циркулирует антифриз — (этиленгликоль). Во внутреннем отопительном контуре через систему труб, пронизывающих все полы детского сада — теплоноситель. Между внешним и внутренним контуром находится теплообменник теплового насоса с закаченным в него хладагентом с низкой температурой кипения.
Теплоноситель первичного «рассольного» контура поглощает тепло из грунта, увеличивая немного свою температуру. В испарителе теплообменника рассол (антифриз) передает тепловую энергию еще более холодному жидкому хладагенту, находящемуся под низким давлением. В этих условиях достаточно небольшой плюсовой температуры, чтобы хладагент перешел в газообразное состояние (испарился). Далее компрессор сильно сдавливает хладагент, вследствие чего температура его заметно увеличивается (около +70°C). Затем горячий хладагент подается в конденсатор, там он передает свою тепловую энергию более холодному теплоносителю, циркулирующему в отопительном контуре здания.
Отдав часть тепла, охлажденный хладагент снова конденсируется (становится жидким), а дросселирующий клапан на границе между конденсатором и испарителем вновь понижает его давление. Затем цикл повторяется.
Необходимо так же отметить, что здание детского сада построено по принципу «термоса»: керамзитобетонные стеновые панели и энергосберегающие окна с пятикамерным стеклопакетом – моментально понизили теплопотери на 25%.
Итак, почему в этой энергоэффективной системе используется именно этиленгликоль, а не какой-нибудь другой антифриз, например пропиленгликоль или ацетат калия? Ответ прост и вытекает из физических свойств этиленгликоля. Во-первых, водный раствор этиленгликоля замерзает при температуре около -60°C в отличие от антифириза на основе ацетата калия, который имеет температуру замерзания ниже -5°C. Во-вторых, пропиленгликоль хоть и является экологически и токсилогически безопасным веществом, но его теплофизические свойства уступают этиленгликолю на 10-20%.
Заключение
В заключении нужно отметить преимущества данного проекта. Во-первых, подобная энергоэффективная схема позволила сократить затраты на отопление примерно на 45%. Фактически детский сад оплачивает счета только за электроэнергию. Конечно, традиционные радиаторы отопления установлены в детском саду, но они необходимы здесь «на всякий случай».
Летом при температуре +25-27°C система тепловых насосов может автоматически переключаться на пассивное охлаждение помещения. Требуемое количество энергии на поддержание комфортного микроклимата сравнимо с затратами на одну лампу накаливания.
Срок службы климатической установки достаточно долговечен, примерно 25-30 лет, а ежегодное профилактическое обслуживание не требует серьезных затрат.
stroy-talks.ru
Теплоноситель для систем отопления - вода, этиленгликоль, теплый дом 65, dixis
Чтобы система отопления частного дома работала стабильно и не приносила дополнительных хлопот, необходимо использовать качественное отопительное оборудование и радиаторы.
Не стоит упускать из виду и жидкость, которая будет осуществлять теплообмен между несколькими теплоносителями системы. Любая система отопления работает по одному принципу: имеется нагревательный элемент, теплоноситель и радиаторы отопления, теплоноситель забирает тепло от нагревательного элемента и переносит его к радиаторам. Параметры теплоносителя системы отопления напрямую влияют на эффективность и долговечность всей системы.
Оглавление
Виды теплоносителей для системы отопления
Для начала стоит разобраться в том, какие требования предъявляются к теплоносителям. Есть три основных: инертность по отношению к материалам системы отопления, включая различные уплотнения; высокая теплоемкость при высокой теплопередаче; приемлемая вязкость. Если предполагается, что система может быть отключена на долгое время без обогрева, следует учитывать также температуру замерзания теплоносителя.
Вода
Самым простым и дешевым способом обеспечить перенос тепла является вода. На долю воды приходиться порядка 70% всех используемых теплоносителей. В целом вода является отличным вариантом, кроме того, она не токсична. Но и вода не лишена своих недостатков, к которым можно отнести повышенную коррозийную активность при соприкосновении с металлом и образование накипи на стенках теплообменника. Плюсы такого теплоносителя – сравнительная простота и дешевизна, тем более что так называемых присадок-ингибиторов на полках магазинов сегодня предостаточно. Использование присадок позволяет в разы уменьшить негативное воздействие воды, сделав ее инертной, тем самым повысив срок службы отопительного оборудования.
Антифризы
Использование антифриза – удовольствие недешевое, поэтому следует подумать, необходимы ли такие меры. Если в здании часто случаются перебои с энергоносителями, из-за чего в морозы система отопления может быть отключена на несколько дней, то антифриз нужен. К примеру, можно взять теплоноситель теплый дом 65 и разбавить его до нужной концентрации. Если заливать даже подготовленную воду, все равно есть риск вывести из строя всю систему отопления, и виновата в этом физика.
При замерзании образующийся лед имеет больший объем, при этом силу и масштабы его разрастания не стоит недооценивать, поскольку замерзшая вода способна разорвать даже толстостенную стальную трубу, не говоря уже о пластике.
Часто встречаются советы по поводу заливки в систему отопления добавок в виде этилового спирта, но стоит знать, что этиловый спирт, этанол, этилен, этиленгликоль – это четыре разных вещества с разными физическими и химическими свойствами.
Лучше всего будет воспользоваться сертифицированным антифризом, к большинству систем подойдеттеплоноситель dixis 65. Он соответствует требованиям, предъявляемым к использованию в жилых помещениях, то есть пожаробезопасен и инертен по отношению к элементам системы отопления. Как правило, основой для всех антифризов служит либо пропиленгликоль, либо этиленгликоль, также отличия идут по набору присадок и температуре кристаллизации.
Выбор теплоносителя по типу системы отопления
Если вы спросите, может ли при использовании этиленгликоля быть безопасным теплообмен между несколькими теплоносителями, ответ однозначен – нет. Любое повреждение стенки обменников может привести к очень печальным последствиям, поэтому этиленгликоль нежелательно использовать в двухконтурных котлах. В отличие от воды, применение этого вещества в системах с расширительными баками открытого типа запрещено. Дело в том, что этиленгликоль имеет класс опасности 3 и крайне нежелателен для попадания внутрь организма человека. Он не источает никакого запаха и сладковатый по вкусу, поэтому опасен при протечках, особенно если в доме есть дети или животные.
В зависимости от концентрации этиленгликоля температура замерзания может находиться на отметках от -35 до -65 градусов, при этом он обладает отличными теплофизическими свойствами и недорогой ценой. На данный момент большинство антифризов на рынке мира сделаны на базе этиленгликоля. Есть умельцы, которые ищут,как получить из этилена этиленгликоль – это довольно просто при окислении первого перманганатом калия, но купить готовый антифриз будет намного дешевле. Тем более что для реакции следует просчитать также правильное количество компонентов.
Пожалуй, единственный минус этиленгликоля – его токсичность – отсутствует у пропиленгликоля. Теплоноситель пропиленгликоль абсолютно нетоксичен, поэтому разрешен к эксплуатации во всех странах мира, в отдельных случаях его можно даже увидеть в составе пищевых продуктов под индексом Е1520. Также пропиленгликоль имеет очень низкую температуру кристаллизации, около -40 градусов. Одним из подобных представителей на отечественном рынке является Гольфстрим теплоноситель, который изготавливается на основе пропиленгликоля и глицерина. Но все преимущества, такие как экологическая безопасность, отличные физические характеристики и очень низкая точка замерзания, перекрывает высокая цена пропиленгликоля. Этот немаловажный фактор очень сильно сузил применение вещества в качестве теплоносителя.
Бывают также смеси воды с этиловым спиртом, они, как правило, представлены в вариациях от 40% до 55% спирта. Точка кристаллизации такого раствора – приблизительно -30 градусов. Но применять подобные антифризы следует только в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией, так как из открытой системы спирт достаточно быстро испаряется. Минус – низкая точка кипения около 85-90 градусов, поэтому стандартное отопительное оборудование, способное нагревать теплоноситель до 95 градусов, следует ограничивать. Особенно это необходимо при наличии блока автоматики, использующего в качестве заданной величины температуру воздуха, а не теплоносителя.
Выбирая теплоноситель для систем отопления, отзывы – это последнее, на что стоит опираться, так как в каждом конкретном здании и системе имеется множество индивидуальных факторов.
Как не испортить антифриз
При перегревании обычной воды та превращается в пар, создается эффект кавитации, разрушающий внутренние стенки теплообменника котла. Но после охлаждения пар конденсируется, превращаясь обратно в воду. Что же касается антифриза, то его перегрев может его же самого и уничтожить. Этиленгликоль, нагретый выше 107 градусов, разлагается, как и различные антикоррозийные присадки, находящиеся в нем. Чтобы подобного не случалось, следует в котлах с автоматикой периодически контролировать ее работу, а в котлах без автоматической регулировки температуры обеспечить систему байпасом, который даже при отключении электричества позволит жидкости циркулировать в системе.
Влияние теплоносителя на характеристики отопительной системы
У воды самая высокая теплоемкость из вышеописанных кандидатов, поэтому мощные радиаторы отопления не понадобятся, ее вязкость оптимальна, она прекрасно движется как в гравитационных системах, так и с принудительным циркулированием. Во всех циркуляционных насосах в характеристике указывается создаваемый перепад высот столба жидкости из расчета вязкости воды. Нагрузки на насосное оборудование стандартны, а котлы, как правило, рассчитаны на максимальную температуру нагрева в 95 градусов, что на 5 градусов ниже температуры кипения воды.
Если вам нужен теплый дом, теплоноситель из ряда антифризов может быть лучшим решением, чем вода. Антифриз обладает хорошими, но меньшими параметрами теплоемкости, поэтому понадобятся дополнительные секции радиаторов или же более частая укладка трубы теплого пола. Плотность этиленгликоля создает дополнительную нагрузку на насосное оборудование, так что при необходимости отопления многоэтажного дома следует брать больший запас мощности.
Если вы используете этиленгликоль, учитывайте его химические свойства, поскольку он реагирует с щелочными металлами. При выборе радиаторов лучше у официального представителя выяснить допустимость использования данного антифриза. Не все алюминиевые или биметаллические батареи можно использовать в системах, заправленных антифризом. Если будут использоваться оцинкованные трубы, то задача еще усложняется, ведь некоторые компоненты способны вступать в реакцию, образуя металлические взвеси и труднорастворимые осадки, при этом могут измениться и характеристики самого антифриза.
При подборе котла также стоит просмотреть, подходит ли к нему антифриз. Хотя сейчас производители чаще всего унифицируют оборудование, но все же теплоноситель для электродных котлов должен подбираться тщательней, так как через него будет непосредственно проходить электрический ток.
Этиленгликоль
Многоатомный спирт – этиленгликоль – получил широкое применение не только в качестве антифриза, но и в качестве составляющего элемента при производстве полиуретана и целлофана.
Этиленгликоль – бесцветная жидкость, структурная формула выглядит так: HO—Ch3—Ch3—OH.
Был получен в 1859 году, но повсеместно стал использоваться только в Первую мировую войну в виде замены глицерину при производстве взрывчатых веществ. Получение этиленгликоля из этилена возможно несколькими способами: путём гидратации его оксида (для этого требуется высокое давление и температура в 200 градусов) или с добавлением ортофосфорной кислоты (в этом случае на выходе получается 90% раствор).
Загрузка ... Рекомендуем прочесть!
moikotly.ru
