Обзор теплоносителей (хладоносителей) на различных основах. Срок службы пропиленгликоля в системе отопления

Обзор теплоносителей (хладоносителей) на различных основах - Отопление - Статьи

Каталог

Сравнение товаров

Нет товаров к сравнению




22.11.13 Источник: http://teplo-faq.net/ Как известно, в качестве теплоносителя в системах отопления можно применять как воду, так и незамерзающие жидкости - антифризы. Каждый из этих теплоносителей имеет свои преимущества и недостатки. О них мы сегодня и расскажем. Вода со своей способностью накапливать при нагревании и отдавать при остывании большое количество тепла является прекрасным теплоносителем. Она обладает хорошей текучестью и потому легко циркулирует по системе отопления. Кроме того, вода всегда под рукой, и если необходимо добавить ее в систему отопления, проблем не возникает. Немаловажно и то, что речь идет об экологически чистом веществе. Следовательно, возможная протечка не вызовет "экологической катастрофы" в масштабах отдельно взятого дома. Но! Все эти достоинства нивелируются одним существенным недостатком - возможностью замерзания воды в системе и, как следствие, выводом последней из строя (дом с выключенной, но заполненной системой отопления зимой не оставишь). Еще одним недостатком можно считать необходимость изменения химического состава воды перед использованием для отопления. Кроме того, как ее ни готовь, все равно возникает коррозия всех металлических частей системы отопления. Применение воды в качестве теплоносителя, помимо его главного преимущества – низкой цены, несет в себе следующие проблемы: • коррозия металла под воздействием теплоносителя; • образование накипи на стенках оборудования; • изменение состава теплоносителя в процессе эксплуатации и соответственно его теплофизических свойств • вследствие замерзания происходит разрыв трубопроводов и нагревательных элементов Эти проблемы, если не обращать на них должного внимания, приводят к сокращению сроков службы отопительного оборудования, увеличению затрат на проведение профилактических и ремонтных работ, требующих в отдельных случаях его остановки, что, в свою очередь, может вызвать ухудшение качества или порчу теплоносителя. Теплоносители на основе солевых растворов очень экономичны по прямым затратам. Однако из-за высокой агрессивности этих растворов косвенные затраты, связанные с выходом из строя оборудования превышают прямые затраты в несколько раз. Поэтому наблюдается тенденция их замены теплоносителями, обеспечивающими большую надежность работы отопительного оборудования. К их числу в первую очередь относятся водные растворы многоатомных спиртов, в том числе пропиленгликоля (ПГ), этиленгликоля, глицерина. К несомненным преимуществам теплоносителей на гликолевой основе относится "незамерзание" при минусовых температурах. Не то чтобы они совсем не замерзали, просто с ними этого не происходит в привычном (бытовом) понимании. В отличие от воды, они образуют не кристаллическую, а, если можно так сказать, аморфную структуру. При этом теплоноситель не увеличивает объем, а, следовательно, не разрушает (не "размораживает") систему отопления. При повышении же температуры он вновь переходит в жидкое состояние и может выполнять свои функции. Именно это свойство и делает теплоносителей на гликолевой основе почти незаменимыми - если зимой в доме не живут, необязательно сливать систему отопления. И, значит, появляется возможность, приехав на выходной, быстро протопить комнаты. Краткая характеристика гликолей Гликоли - бесцветные сладковатые и высоко вязкие жидкости с точкой замерзания ниже -50С. Различают три главных типа гликолей: - этиленгликоль - C2h5(ОН)2. Является ядовитым веществом (ГОСТ 19710-83), и в основном используется там, где его утечка не будет опасной для людей, животных и продовольственных товаров. Теплоноситель "Гольфстрим-65" производится на основе высококачественного моноэтиленгликоля с применением сбалансированного пакета функциональных присадок (антикоррозионные, антипенные, антиокислительные и термостабилизирующие, а так же присадки, повышающие инертность к уплотнительным материалам), обеспечивающих защиту системы отопления от пенообразования, накипи и коррозии. - пропиленгликоль - С3Н6 (ОH)2. Выгодно отличаются по токсикологическим свойствам от традиционных теплоносителей технического назначения на основе этиленгликоля. Благодаря нетоксичным свойствам находит также применение в пищевой промышленности (в качестве пищевых добавок). Безопасный теплохладоноситель «THERMAGENT EKO -30» выпускается на основе фармакологического пропиленгликоля DOW (Германия) и по новейшей технологии «Organic Acid technology». Содержит нетоксичные, органические (карбоксилатные) ингибиторы коррозии и пакет специальных присадок производства Германии. - глицерин – С3Н5(ОН)3 При использовании в качестве теплоносителей водных растворов глицерина усиливаются требования к прокладкам (уплотнениям) и деталям оборудования из неполярных резин и пластмасс некоторых марок. При температурах ниже -20 °С глицериновые растворы имеют большие значения вязкости, чем растворы, приготовленные на основе этилен - и пропилен гликолей, что вызывает в особых случаях установку дополнительного насоса на циркуляцию теплоносителя. Кроме того, сложнее решаются коррозионные проблемы. В зоне высокотемпературного (горелка) нагрева теплоносителя на основе глицерина возможно образование ненасыщенного альдегида – акролеина, (СН2=СН-СН+О), вещества с резким неприятным запахом. Теплоноситель «Антифриз ЭКО-30» используется в автономных системах отопления. Основу теплоносителя составляет глицерин, совершенно безопасный для человека. В состав антифриза ЭКО-30 входит комплект антипенных и антикоррозийных присадок, благодаря которым он обеспечивает качественную, эффективную и безопасную работу систем отопления. Особенности применения растворов гликолей. Водные растворы этиленгликоля и пропиленгликоля имеют отличные от воды теплофизические свойства - теплоемкость, плотность, теплопроводность, химическая активность и т.п., которые должны быть учтены при подборе оборудования, гидравлическом расчете систем холодоснабжения. Как пропиленгликоль, так и этиленгликоль имеют показатель «текучести» выше, чем у воды. Это свойство может привести к образованию утечек в уплотнениях (особенно при низких температурах теплоносителя и высоких концентрациях гликоля) и требует более внимательного подхода к выбору насосного оборудования и его размещению. В ряде случаев стандартные насосы рассчитаны на максимальное содержание гликоля 30-40%, более высокие концентрации требуют замены стандартных уплотнений на специальные. По возможности насосы следует размещать в частях системы с более высокой температурой теплоносителя. Не рекомендуется применять трубы из оцинкованной стали в системах с гликолевыми теплоносителями. Полезные советы: Перед заливкой теплоносителя в старую систему необходимо предварительно промыть ее жидкостью для очистки поверхностей. Для более быстрого удаления пузырьков воздуха из бытового антифриза рекомендуется после заполнения системы выдержать ее без давления в течение 2-3 часов. Какие же жидкости следует использовать в системе отопления? Автомобильный "Тосол" тут не подходит, поскольку изготовлен на основе этиленгликоля. Солевые растворы хотя и замерзают при более низких, чем вода, температурах, тоже не годятся, так как обладают повышенной коррозионной активностью. Использовать же следует так называемые «бытовые антифризы» - теплоносители, специально предназначенные для систем отопления. Что это за вещества и чем они характеризуются? Теплоносители на основе этиленгликоля могли бы применяться повсеместно. Но... Этиленгликоль, входящий в состав антифриза, при попадании в организм человека становится "ядом" (относится к третьей группе опасности) - смертельной дозой для взрослого может сделаться одноразовый "прием" всего 100 мл этого вещества. Вот почему антифризы на такой основе рекомендованы для применения исключительно (!) в закрытых системах отопления (с закрытым расширительным баком). И не стоит поддаваться на уверения некоторых «специалистов» что, будто открытый бак на проветриваемом чердаке никакой опасности в себе не таит. А как же быть, если система открытая (используется открытый расширительный бак)? Именно таких дачных домов, коттеджей и жилых зданий подавляющее большинство. Для них выход заключается в применении антифризов не на основе этиленгликоля, а на основе пропиленгликоля, которые при практически тех же свойствах абсолютно нетоксичны (с 1996 г. В США, Германии, Франции и некоторых других странах начался переход на пропилен-гликолевые антифризы так называемые эко-антифризы). Особенности применения антифризов в системах отопления. При использовании отечественных чугунных радиаторов использовать антифриз надо крайне осторожно - к сожалению, в радиаторах зачастую установлена не та резина, которая предусмотрена технической документацией. Некоторые горе-производители применяют для изготовления прокладок шланги, резину которых антифриз съедает крайне быстро. Многие производители утверждают, что из антифриза испаряется не этиленгликоль, а только вода и потому эти антифризы практически не опасны. Утверждение это ничем не подтверждено и спорно, поскольку температура кипения у этиленгликоля всего вдвое выше, чем у воды. Но, как бы то ни было, если уж в систему залит этиленгликолевый антифриз, следует свести к минимуму его испарение из открытого расширительного бака, установив в нем деревянный поплавок, закрывающий всю поверхность. Именно так, несмотря на утверждение о безвредности, советуют поступать иностранные производители антифризов. В системах отопления с антифризом можно применять далеко не все мембранные расширительные баки - не всякая использованная в них резина выдержит "общение" с таким теплоносителем. Поэтому, выбирая расширительный бак, необходимо убедиться, что он рассчитан на работу с антифризом. В наших исследованиях мы столкнулись с тем, что при разведении концентрата некоторых антифризов применяемая для этого "местная" вода может давать реакцию, сопровождающуюся выпадением осадка. В этом осадке в основном оказываются присадки, столь необходимые антифризу. Чтобы застраховаться от такого явления, имеет смысл либо приобретать готовый к применению антифриз, не требующий разбавления, либо использовать для разбавления дистиллированную воду. Некоторые термостаты, широко используемые в системах отопления, имеют две шкалы настройки: "рабочую" (именно ее видит и ею пользуется потребитель) и "монтажную" (скрытую внутри термостата и доступную только монтажникам). "Монтажная" шкала регулирует открытие диафрагмы для прохода теплоносителя, и если она установлена на позиции с минимальным открытием (позиции 1 или 2 из 7-8 имеющихся), то получается довольно узкое отверстие, за которым следует резкое расширение. Проход теплоносителя через такую диафрагму ведет к воздухоотделению и, как следствие, к образованию воздушной пробки или вспениванию. Для воды это явление просто неприятно, а вот для антифриза - совершенно недопустимо. Поэтому, если в системе отопления будет использоваться антифриз, "монтажная" настройка должна предусматривать установку на позицию, как минимум, 3 (а по возможности и выше). И за такой настройкой необходимо проследить еще на стадии монтажа термостатов. Как ни хороши автоматические воздухоотводчики, в системах отопления с антифризом лучше использовать ручные приспособления. Это связано с возможностью вспенивания антифриза. В официальных рекомендациях такое положение пока не закреплено, но практика эксплуатации уже полностью его подтвердила. При монтаже систем отопления со стальными трубами для уплотнения резьбовых соединений категорически нельзя применять льняную паклю в паре с краской. В отличие от воды, антифриз не вызывает разбухания льна. Краску же он просто "съедает". Для монтажа лучше использовать специальные герметики, например фирмы LOCTITE (концерн HENKEL): Loctite-55 - готовое к применению неотвержденное уплотнительное волокно из комплексных нитей, наматываемое на витки трубопроводной резьбы прямо из компактного контейнера, который снабжен встроенным ножом, Loctite-542 - однокомпонентные резьбовые герметики, при полимеризации которых образуется жесткая нерастворимая пластическая масса, заполняющая резьбовой зазор. Подобные герметики имеются в ассортименте и других фирм. Конечно, эти продукты не очень дешевы, но их использование полностью оправдывается надежностью монтажа. Прежде чем заливать антифриз в систему, ее обязательно следует промыть специальными составами. Выпускаемые для такой обработки "наборы" включают в себя 2 компонента - промывочный (кислотный состав) и вещество, нейтрализующее действие кислоты промывочного. Операцию надо проводить перед первой заливкой антифриза в систему, особенно после использования в качестве теплоносителя воды. Иначе есть риск, что антифриз "отъест" ржавчину и накипь и отпавшие отложения просто забьют трубы системы отопления. Вследствие испарения антифриза в открытых системах нередко возникает необходимость в его доливе. Если в запасе имеется ранее заливавшийся в систему антифриз, то проблем не возникнет. Если запаса нет, стоит приобрести и применить именно тот антифриз, который использовался ранее. "Новый" теплоноситель можно добавлять только в случае, если вы полностью уверены, что он абсолютно совместим со "старым", - при их несовместимости не исключено выпадение в осадок некоторых (а то и всех) имеющихся в антифризах добавок. Последствия же вывода добавок из состава могут оказаться непредсказуемыми. Поэтому, если нет уверенности в полной совместимости компонентов, лучше просто долить в систему дистиллированную воду или полностью слить "старый" антифриз, промыть систему и только после этого использовать "новый". Разделы / Отопление

pskovclimate.ru

Теплоносители на основе пропиленгликоля

29.12.2014

Теплоносители на основе пропиленгликоля

Пропиленгликоль представляет собой густую бесцветную жидкость, имеющую слабый характерный запах. Это вещество может смешиваться со спиртом и водой, до 60°C водные растворы пропиленгликоля не горючи. Гигроскопичен, имеет плотность 1,037 г/см3 (при 20°C), температуру кипения 187,4°C (при атмосферном давлении), температуру замерзания –60°C, температуру самовоспламенения 421°C. Коррозионная активность этого вещества ниже, нежели у большинства водных растворов спиртов и солей, что позволяет использовать рядовые марки сталей для изготовления оборудования системы отопления, снизив капитальные расходы на ее сооружение.

Во всех странах пропиленгликоль разрешено использовать в качестве пищевых добавок (Е 1520). Считается, что на основе этого вещества возможно производить наиболее безопасные с экологической и токсикологической точки зрения бытовые теплоносители. Из-за низкого токсического воздействия при случайных протечках попадание небольшого количества теплоносителя (до 0,25%) на базе пропиленгликоля в продукты питания не вызывает их порчи.

Зависимость температуры замерзания теплоносителей от концентрации в них пропиленгликоля указана в таблице 1. В домашних условиях температуру замерзания теплоносителя можно определить по плотности. Изменение температуры замерзания в зависимости от плотности водного раствора на основе пропиленгликоля приведено в таблице 2.

Таблица 1 - Температура замерзания теплоносителя в зависимости от концентрации пропиленгликоля

Содержание, % масс.	tзамерзания °С
54	-40
48	-30
39	-20
25	-10
15	-5
1	0

Таблица 2 - Зависимость температуры начала кристаллообразования от плотности водного раствора на основе пропиленгликоля

Плотность, кг/м3	tзамерзания °С
1040	-40
1037	-30
1031	-20
1019	-10
1010	-5
999,3	0

Характеристики теплоносителей на основе пропиленгликоля

Водные растворы пропиленгликоля нашли достаточно широкое применение в качестве низкозамерзающих теплоносителей для различных отраслей промышленности. В частности, под такой антифриз проектируются системы вентиляции, кондиционирования, отопления общественных зданий или жилых домов, системы охлаждения в фармацевтической, пищевой промышленности, спортивных объектов, а также другое теплообменное оборудование, которое должно функционировать в интервале температур между -40°С и +108°С.

Специальный пакет присадок, который используется для изготовления теплоносителя, включает противонакипные, антикоррозионные, стабиллизизующие и прочие функциональные добавки, которые обеспечивают расширение диапазона рабочих температур, а также повышают эффективность использования такого вещества в отопительной системе и увеличивают срок ее эксплуатации. Теплоносители такого класса не агрессивны по отношению к оборудованию из пластика, металла, текстиля и др. Однако по причине возможного отслоения использование теплоносителя на основе водного раствора пропиленгликоля не рекомендуется в отопительном оборудовании из оцинкованной стали.

Теплоноситель (пропиленгликоль) необходимо хранить в неотапливаемых помещениях в герметичной таре, предотвратив попадание прямых солнечных лучей. Продукция такого класса характеризуется повышенной стабильностью свойств, в течение 5 лет обеспечивая непрерывную работу, однако срок службы теплоносителя зависит во многом от условий эксплуатации. При температурах более 150°C происходит процесс термического разложения пропиленгликоля и присадок, следовательно, необходимо предусмотреть защиту теплоносителя от закипания. Не рекомендуется смешивать теплоноситель на пропиленгликоле и теплоноситель на этиленгликоле.

xn--e1aailcjgbfyei6k.xn--p1ai

Теплоноситель на пропиленгликоле

Универсальная вода часто используется в качестве теплоносителя в домашних системах отопления. Она отличается доступностью, экологической чистотой и неплохими показателями эффективности. Однако она приводит к повышенной коррозии металлов, образованию накипи и другим проблемам. Современный теплоноситель на пропиленгликоле подходит для решения данных проблем.

Производство современных жидкостей для отопительных систем

В отличие от обычной воды в современные антифризы добавляются комплексы присадок, значительно улучшающие их основные качества. Из-за этого их популярность возрастает, а сфера применения становится шире. Благодаря тому что они не боятся низких температур их можно использовать в наших климатических условиях.

Раньше антифризы обычно производились на основе этиленгликоля. Данное вещество помогало добиться желаемого результата, но отличалось токсичностью. Со временем производители стали переходить на новые технологии, позволившие создать теплоноситель на пропиленгликоле, т.к. по европейским стандартам качества он попадает под безопасные вещества.

Среди основных качеств, которые удалось получить:

повышение экологической безопасности;
снижение токсичности до нуля;
расширение допустимого температурного диапазона;
обеспечение сохранности металлических и резиновых элементов.

Стоит отметить продукцию торговых марок Spektrogen и XHT. Данные марки созданы преимущественно на основе пропиленгликоля. Это вещество также известно как сертифицированная пищевая добавка, что свидетельствует о безопасности для человеческого организма.

Характеристики теплоносителя и особенности применения

Спектроген - теплоноситель на пропиленгликоле По своему внешнему виду жидкость Spektrogen S-40 прозрачна и однородна, но в некоторых случаях её окрашивают красителем, для того чтобы можно было обнаружить протечки. Она не имеет ярко выраженного запаха, поэтому допускается применение в домашних условиях.

Основные характеристики:

температура кипения свыше +106оС;
температура замерзания до -70оС;
кристаллизация от -40оС;
коррозионное воздействие – не более 2 г/м2.

Благодаря таким характеристикам - это вещество выгодно отличается от других аналогов, в том числе в той же ценовой категории. Благодаря использованию пропиленгликоля в качестве основного вещества не только удалось избавиться от токсичности, но также получилось значительно понизить температуру замерзания. Вследствие этого обеспечивается механическая устойчивость отопительной системы во время морозов.

Ещё одним популярным продуктом является теплоноситель XHT-40, ориентированный в первую очередь на домашние системы отопления. Он демонстрирует примерно аналогичные характеристики. Замерзание наступает при температуре -72оС, а кристаллизация жидкости при -40оС. К достоинствам можно отнести снижение коррозионного воздействия на металлы – латунь, сталь, чугун, в том числе из-за электрохимического воздействия.

Специальные присадки и добавки в составе позволяют получить новые свойства теплоносителя XHT-40:

сохранение всех металлических, пластиковых и резиновых компонентов системы;
предотвращение набухания и вспенивания прокладок;
защита от образования накипи и отложения солей.

Вместе с этим использование теплоносителя на пропиленгликоле XHT-40, как и продукции Spektrogen полностью оправдано с экономической точки зрения. Срок службы составляет не менее 5 лет, а для ХНТ до 15 лет, в течение которых сохраняется безопасность. Система отопления продолжает исправно работать без каких-либо нареканий. Такие теплоносители подходят для тех, кто выбирает надёжность и эффективность.