преимущества дистиллированной, дождевой и талой воды;
искусственные теплоносители – антифризы.
Продолжим тему и рассмотрим недостатки антифризов:
меньшая, по сравнению с водой, теплоемкость, уступающая на 15%;
более высокая вязкость требует оснащения отопительной системы достаточно мощными циркуляционными насосами;
обладая более высоким объемным расширением, вызванным нагревом, отопительные системы должны комплектоваться экспанзоматами (бачками закрытого типа) наряду с радиаторами отопления с емкостью, превышающей характеристики аналогов для открытых моделей с естественной (гравитационной) отопительной системой, содержащей водный теплоноситель на, практически, 60%;
ввиду более высокой текучести антифризов, превышающей на 50% аналогичные характеристики воды, существует потребность в более тщательной герметизации соединений;
поскольку этиленгликолевые антифризы представляют собой токсичные соединения, то такие антифризы позволительно применять исключительно в системах с одноконтурными котлами.
В бытовых отопительных системах используются антифризы, содержащие полиолы – пропиленгликоль и этиленгликоль. Этиленгликолевые антифризы распространены довольно широко, и при этом характеризуются высокой степенью ядовитости – человеческому организму достаточно впитать в себя 350 миллиграмм этиленгликоля, чтобы значительно повредить здоровью и, в некоторых ситуациях, вызвать летальный исход. Имея дело с этиленгликолем, пользователь обязан защитить от его паров кожные покровы, зрительные органы и дыхательную систему.
Этиленгликолевые антифризы плохо реагируют на высокую температуру – в случае превышения заданной температуры этиленгликоль разлагается на кислоты и нерастворимый, отлагающейся на дне элементов отопительной системы осадок. В свою очередь нерастворимый осадок откладывается на нагревательных элементах, приводя к образованию нагара, препятствующего теплообмену и вызывающего цикличное образование нерастворимого осадка. В результате процессов этиленгликолевого разложения образуются кислоты, в свою очередь создающие очаги коррозии. Присадки, должные способствовать улучшению уплотняющих свойств разъемных соединений, способствуют повышению текучести теплоносителя, улучшают пенообразование, вовлекая при этом воздух в систему. Поэтому крайне важно осуществлять контроль за температурным нагревом отопительного котла, хотя далеко не каждая модель данного нагревательного прибора позволяет это делать.
При выборе этиленгликолевого антифриза следует принять во внимание, что этот химический препарат активно реагирует с цинком. Если элементы отопительной системы будут иметь оцинкованное покрытие изнутри, то в результате реакции с ним этиленгликоля слой цинка исчезнет менее чем за один отопительный сезон.
По сравнению с этиленгликолевыми антифризами их пропиленгликовые аналоги куда менее опасны для человека. Характеристики технического пропиленгликоля практически совпадают с его пищевой версией, известной под цифро-буквенным обозначением E1520. Пищевой пропиленгликоль активно используется в парфюмерной, фармацевтической и даже пищевой индустрии, будучи признанным совершенно безопасным для человека и окружающей среды. По этой причине применение пропиленгликолевых антифризов позволительно в котлах двухконтурного типа – если даже некое количество пропиленгликоля поступит в питьевую воду, то вреда от этого не случится.
Обладая всеми достоинствами этиленгликолевых антифризов, пропиленгликоли осуществляют смазку внутренних агрегатов отопительной системы, способствуют деятельности насосов во втором контуре и препятствую росту гидродинамического сопротивления. Помимо прочего пропиленгликоли осуществляют более высокую теплопередачу, чем этиленгликолевые антифризы. Их единственный недостаток связан с высокой ценой – 10 килограмм этиленгликоля стоят порядка 600 руб., в то время как пропиленгликолевый антифриз вдвое дороже.
В каких случаях использование антифриза запрещается
Применение антифризов в отопительной системе категорически недопустимо, если:
это открытая система отопления. Впрочем, данное условие действует только для этиленгликолевых антифризов, опасных для человеческого организма;
присутствуют ионные (электролизные) котлы. Их принцип действия основан на нагреве жидкостного теплоносителя путем пропуска через него электротока, что приедет к изменению физико-химического состава антифриза и утрате его эксплуатационных качеств. Имеет смысл выяснить, допускает ли производитель приобретаемой модели отопительного котла использование антифризов еще на стадии его покупки, в противном случае гарантия предприятия-изготовителя может быть аннулирована;
выполнено чрезмерное разбавление антифриза. Если, в расчете сэкономить, путем введения пропорционального количества дистиллированной воды морозостойкость антифриза снижена до -20оС, то этот шаг значительно снизит эксплуатационные характеристики теплоносителя – одновременно сведется к минимуму количество присадок-ингибиторов, что вызовет очаговую коррозию и множественные отложения накипи;
соединения герметизированы льняной подмоткой с поверхностным покрытием лакокрасочными материалами на масляной основе. Классическая техника герметизации, применимая для разъемных соединения в отопительных системах с водным теплоносителем, при их заполнении антифризами не работает совершенно. Этиленгликоль или пропиленгликоль разъест слои краски и вытечет;
высокотемпературный нагрев теплоносителя (свыше 70оС). Антифризы при нагреве до высоких температур ведут себя иначе, чем вода – они резко расширяются, одновременно возрастает текучесть. Говоря проще, при наличии малейшей течи (а полностью исключить их невозможно) прогретый до температур, превышающих +70оС, антифриз полностью вытечет из отопительной системы. Либо, что более опасно, возросшее давление разорвет конструкционные элементы системы отопления.
Игнорирование перечисленных выше условий делает применение антифриза не просто бессмысленным, но даже опасным для домочадцев.
Требования для отопительных систем, заполняемых антифризом
При построении отопительного контура, рассчитанного на незамерзающий теплоноситель, либо при его переоснащении под антифризы важно учесть следующие моменты:
объемный эскпанзомат. Внутренний объем расширительного бака должен быть вдвое, а в идеале втрое больше, чем модели, рассчитанные на работу в водных теплосистемах;
циркуляционный насос. Необходима модель значительной мощности, более высокой, чем для водного теплоносителя. Если общая длина контура отопительной системы достаточно велика, ее следует укомплектовать внешним (т.е. не встроенным) циркуляционным насосом;
объемные элементы конструкции отопительной системы. Внутренний объем труб отопления и радиаторов должен быть вдвое выше, чем у конструкционных элементов, рассчитанных на воду;
эффективная герметизация соединений. В качестве прокладок требуются материалы, выполненные из тефлона, стойкой к химическому воздействию резины либо паронита, не иначе. Возможно применение подмотки из льняного волокна, но только с пропиткой устойчивым к этиленгликолю (если будет использован данный антифриз) герметиком. Потребуется демонтировать секции радиатора – извлечь резиновые прокладки и установить вместо них прокладочный материал, стойкий к воздействию химических препаратов (перечислен выше);
ручные краны для сброса воздуха. Оборудование контура отопления автоматическими воздухоотводчиками неизбежно приведет к частичному сбросу антифриза из системы. Поэтому устанавливать можно только краны, открываемые вручную – как вариант, воздухоотводчики Маевского;
для разбавления использовать только дистиллированную воду. При потребности в снижении морозоустойчивости антифриза до -30оС (не ниже!), вводить в него исключительно дистиллированную воду – талая и дождевая вода не годится;
промывка отопительной системы. Каждая смена антифриза в контуре отопления должна происходить в следующем порядке – слив отработавшего теплоносителя, промывка системы, введение в нее нового антифриза. Учтите, что котел также необходимо промыть водой перед заливкой теплоносителя;
особое внимание к двухконтурным котлам. Если необходимо отключить систему отопления на долгий срок в холодное время года, то антифриз сливать не нужно, однако следует спустить воду из контура горячей воды в двухконтурных котлах, иначе его разорвет;
поэтапный нагрев теплоносителя при пуске котла. Активируя работу холодного контура отопления, в особенности замерзшего, следует поднимать температуру в котле не резким скачком (к примеру, сразу с 0оС до 70оС), а постепенно, в три-четыре этапа. Теплоемкость антифризов ниже, чем у воды – им требуется время на разогрев.
Выбор между водой или антифризом
Прежде всего – если системы отопления многие годы эксплуатировалась с водой в качестве теплоносителя, то заменять ее на антифриз бессмысленно, а в случае этиленгликоля даже опасно, поскольку разъемные соединения дадут обильную течь. Применение антифриза допустимо лишь при полной замене прокладок в отопительном контуре (в т.ч. между секциями радиаторов) и установки объемного экспанзомата, либо при изначальном построении системы под искусственный теплоноситель.
В климатических зонах с относительно теплой зимой (помещения в доме не охлаждаются ниже +5оС при отключенном отоплении) лучшим теплоносителем будет вода, очищенная от минеральных примесей.
Если же существует угроза промерзания дома, то в отопительном контуре, часто остающемся без нагрева теплоносителя, должен быть антифриз. Многие домовладельцы считают выходом из ситуации опустошение системы отопления путем слива воды, но ее заменит воздух, а в присутствии его и остаточной влаги немедленно активируется коррозия.
Некоторую безопасность для отопительной системы, заполненной водой в заморозки, могут обеспечить встроенные электротэны, работа которых активируется удаленно, посредством Internet- или GSM-связи, либо датчиков температуры. Но малейший сбой в энергоснабжении либо отсутствие каналов связи при устойчиво низких температурах вызовет тяжелые последствия для контура отопления.
Выбирая оптимальный состав антифриза, необходимо пристально изучить его состав и рабочие параметры. В обязательном порядке выясните, как воздействует данный антифриз на конструкционные элементы системы отопления (степень агрессии к пластику, металлам и сплавам, прокладочным материалам), исследуйте перечень и цели использования присадок-ингибиторов в составе теплоносителя, допустимый срок использования, насколько он опасен для человека, условия утилизации при замене.
Цвет жидкостного антифриза в действительности не имеет никакого практического значения, за исключением узнаваемости торговой марки – сами по себе этиленгликоль и пропиленгликоль практически бесцветны. Если существует полная уверенность в герметичности системы отопления, то можно использовать в ней более дешевый этиленгликоль. С другой стороны – пропиленгликоль хоть и дорог, но гарантировано безопасен.
В завершении
Многие домовладельцы при выборе антифриза склоняются к составу, известному под маркой «Тосол», убеждая себя и других, что этот незамерзающий теплоноситель идеален для любой системы отопления. Антифриз «Тосол», чей состав разрабатывался советскими химиками в середине XX века, рассчитан на работу в автомобильных двигателях, основан на этиленгликоле и содержит комплекс присадок для автодвигателей. Безусловно, тосолом можно наполнять отопительный контур для защиты от промерзания, но присадки в его составе окажут негативное воздействие на конструкционные элементы отопительной системы – они позволяют эксплуатировать тосол при высоких температурах, развиваемых силовой установкой при работе, а отопление дома не требует столь значительного прогрева теплоносителя.
Наиболее простым, безопасным и доступным антифризом является водный раствор этилового спирта. Именно по этой причине спирты используются в авиации для устранения наледи, образующейся на крыльях и корпусе самолетов при полете на значительных высотах.
Преимущества спиртового антифриза таковы:
низкая вязкость. Водные растворы спиртов чуть более вязки, чем вода, но гораздо менее вязкие, чем синтетические антифризы на гликолевой основе;
приемлемая текучесть. Если использование антифризов в системе отопления требует качественного уплотнения разъемов из-за их высокой текучести (и химической агрессии ко многим прокладочным материалам), то текучесть спиртовых растворов близка к воде, а значит, их можно смело заливать в контур, где прежде «работал» водный теплоноситель. Кроме того, спирты не проявляют агрессии к резиновым прокладкам, соответственно, менять их на паронитовые или тефлоновые не потребуется;
препятствие к образованию накипи. При многолетнем использовании в системе отопления «жесткой» воды, содержащей минеральные соли, избежать солевых отложений на внутренних стенках контура невозможно. Водные растворы спиртов не только препятствуют отложениям солей, но и способны выводить их в нерастворимый осадок, для удаления которого достаточно промыть трубы, радиаторы и котел проточной водой;
блокирование коррозионных процессов. Спирты и их водные растворы характеризуются, как ингибиторы коррозии;
температура кипения, близкая к кипению воды. Ввиду того, что спиртовые растворы закипают практически при той же температуре, что и вода, их можно нагревать до +85оС – рабочей температуре для водных отопительных систем, не опасаясь паровых пробок;
снижение эффекта расширения воды при замерзании. Присутствие спирта в воде многократно снижает ее расширение. И если отопительный контур в силу каких-либо причин промерзнет полностью, его прочность не будет нарушена.
Из недостатков применения спиртовых растворов следует отметить ядовитость метилового спирта (будет разумным составлять растворы на основе этилового спирта) и высокую испаряемость (спиртовой антифриз наиболее подходит закрытому контуру отопления).
Теперь о расчете пропорций водно-спиртового антифриза. В каждом литре чистого спирта (96%) находится 960 миллилитров спирта безводного. Чтобы составить, к примеру, 30% раствор из одного литра спирта, необходимо делить 96 на 30. Получаем 3,2 – ровно 3,2 литра воды требуется соединить со спиртом для получения 30% водного раствора, кстати, незамерзающего до, приблизительно, -20оС.
К сведенью: 20% спиртовой антифриз не замерзнет до -10оС; 33% останется жидким до -23оС; 46% эффективно противостоит заморозкам до -33оС.
