Теплоноситель для системы отопления: антифриз, тосол, незамерзающая жидкость

Какой теплоноситель лучше использовать в системе отопления: особенности использования воды

Если говорить о воде, как о жидкости, используемой для переноса тепла от источника к радиаторам, то этот вариант с уверенностью можно назвать идеальным. Ее теплоемкость и текучесть чрезвычайно высоки, так что тепло может без проблем быть доставлено в радиатор в необходимом количестве.

Многих интересует вопрос, какую воду лучше всего заливать в систему отопления. В данном случае ответ прост – для закрытых отопительных систем подойдет обычная вода из-под крана. Конечно, ее состав сложно назвать идеальным, и так или иначе, она содержит соли, а также определенное количество механических примесей, способных оседать на оборудовании. Однако, этот процесс произойдет всего один раз, а учитывая то, что обычная вода способна годами исправно циркулировать по отопительной системе и не требует замены, вред будет нанесен незначительный. Проще говоря, то количество осадков, которое появится в системе, просто не сможет хоть как-то повлиять на ее работу.

При использовании отопительной системы закрытого типа необходимо контролировать уровень теплоносителя

Внимательнее нужно отнестись к выбору воды для систем закрытого типа, так как в процессе работы системы происходит частичное испарение жидкости, и воду приходится периодически доливать. В результате этого концентрация солей и примесей будет постоянно возрастать, что, соответственно, приведет к скоплению большего количества осадков на внутренней поверхности оборудования. Поэтому для систем, в которых предусмотрен расширительный бачок, нужно использовать дистиллированную или очищенную воду.

Конечно, постоянно доливать в систему дистиллированную воду – довольно дорогостоящие удовольствие, да и далеко не всегда она имеется под рукой в требуемом объеме. Поэтому в качестве альтернативы допускается использование отфильтрованной воды.

Для автономной системы отопления рекомендуется использовать только чистую воду без примесей

Что нужно сделать, перед тем как залить воду в систему отопления

Подготовить воду к использованию можно и самостоятельно. Это займет некоторое время, но зато избавит вас от необходимости тратить средства на покупку дистиллированной воды. Вот несколько простых рекомендаций:

• в первую очередь, необходимое количество воды нужно набрать в емкость подходящего объема и отстоять. Это позволит большей части железа осесть на дно;
• после того как вода отстоялась, ее нужно аккуратно перелить в другую емкость и прокипятить, не накрывая крышкой. Таким образом, устраняются соли магния и калия.

Вода, подготовленная с учетом этих простых советов, уже может считаться достаточно подготовленной к использованию. Конечно, каждый раз проводить подобные процедуры довольно утомительно, так что доливать можно уже дистиллированную или отфильтрованную воду, но как первоначальная заливка, этот вариант отлично подходит.

Воду для заполнения отопительной системы закрытого типа необходимо предварительно очистить

ТОП-10 лучших антифризов

Для того чтобы подобрать лучший на сегодня антифриз для системы отопления, необходимо рассмотреть ТОП-10 продуктов современных производителей:

DIXIS-65.

Универсален для газовых и электрических котлов. Работает до -65 градусов. Срок службы 5 лет.

Теплый Дом Эко.

На базе пропиленгликоля – безвреден. Совместим с герметиками, паклей. Не разрушает трубы при замерзании.

THERMAGENT-65.

Сохраняет свойства до 20 сезонов. Подходит для низкотемпературных климатических областей. Содержит этиленгликоль.

Видеоролик о том, что нужно учесть при заливке антифриза в систему отопления:

RODA.

Глицериновый теплоноситель, работает до -30 градусов. Не требует промывки перед заливкой. Полностью безопасен.

АМТ-300.

Предназначен для закрытых систем, применяется до -15 градусов. Не вызывает коррозии. Требует мощного насосного оборудования.

Hot Stream.

На основе этиленгликоля с присадками. Служит 10 лет, работает при температуре до -30 град. Выпускается в разбавленном виде.

Теплоком.

На базе пищевого глицерина. Полностью безопасен. Применим в системе со стальными и алюминиевыми радиаторами. Действует до -50 градусов.

WARME BASIC-65.

Содержит этиленгликоль. Применяется до -65 °C. Подходит для северных регионов. Срок службы 2 года.

Термагент Эко 30.

На базе пропиленгликоля. Сохраняет рабочие характеристики при температуре до -30 град. Безопасен, служит до 10 лет.

FTX-30.

Теплоноситель с добавками на базе пропиленгликоля. Замерзает ниже -30 град. Не разъедает уплотнителей.

При выборе теплоносителя не последнее место занимает цена. Однако более важными характеристиками являются эффективность работы оборудования и безопасность.

Смотрите на видео, что лучше вода или незамерзающая жидкость:

Особенности заливки теплоносителя в систему отопления

Для успешной и безаварийной эксплуатации автономного обогрева частного дома, важно не только знать, какой теплоноситель лучше использовать в системе отопления, но и как правильно его заливать. Для этого существуют два основных способа:

1. Самотеком.
2. Насосом.

В первом случае жидкость заливается через открытый раструб в самой верхней точке системы отопительного трубопровода. Метод достаточно прост, но требует много сил и времени. Больше подходит для малообъемных открытых систем, работающих в одноэтажном доме.

Второй более предпочтителен, когда требуется залить большие объемы теплоносителя. При этом допускается использование насосного оборудования как погружного, так и опрессовочного. Основной нюанс закачки теплоносителя таким способом заключается в устранении или минимизации попадания в систему воздуха.

Процедуру по закачке теплоносителя в систему отопления должны проводить опытные специалисты строго в соответствии с технологией и контролем технических параметров давления и объема, а также удалением воздушных пробок.

Видео о том, как заливать антифриз в систему отопления:

Коротко о главном

Теплоноситель для отопления частного дома позволяет эффективно и безопасно передавать тепловую энергию от нагревающего контура котла к радиаторам, которые в свою очередь отдают тепло окружающему пространству. Теплоноситель должен отвечать следующему ряду требований:

• Полноценный перенос тепла.
• Химическая инертность.
• Оптимальный диапазон рабочих температур.
• Отсутствие в составе вредных компонентов.
• Стабильность и постоянство рабочих параметров.
• Безопасность для людей и окружающей среды.

В качестве теплоносителя может использоваться вода. Она лучше всего переносит тепло, бесплатна и доступна. Однако она замерзает уже при нуле градусов, вызывает коррозию и может образовывать нерастворимые соли. Таких недостатков лишены незамерзающие жидкости.

Антифризы делятся по химическому составу на – этиленгликолиевые, пропиленгликолиевые, глицериновые. Также бывают специальные для электродных котлов и минеральные. Тосол как дешевую альтернативу применять нельзя. Залить антифриз можно вручную и насосом. При этом крайне важен контроль рабочих характеристик и четкое соблюдение технологии.

Можно ли в систему отопления заливать тосол

Тосол для отопления дома

Для начала давайте разберемся с определениями. Что такое тосол и чем он отличается от антифриза? Само название – это аббревиатура, которая состоит из двух частей. Первая часть состоит из начальных букв отдела «технологий органического синтеза», который придумал этот состав, а вторая часть обозначает принадлежность жидкости к спиртам.

Со временем аббревиатура стала использоваться для всех незамерзающих жидкостей, произведенных на территории республик бывшего союза.

Антифриз – это заграничное название незамерзающей жидкости. Если брать в целом, то никакой принципиальной разницы между тосолом для отопления дома и антифризом нет, кроме страны производителя. Другое дело – это состав жидкостей, но он может отличаться у всех производителей, поэтому и цены разные. Незамерзающая жидкость состоит из спиртовой основы (гликолевой) и пакета присадок, которые сглаживают агрессивность незамерзайки. От качества пакета присадок зависят все характеристики состава.

Теперь нужно разобраться в том, когда спрашивают можно ли использовать тосол в системе отопления, что имеют в виду:

• обычный машинный тосол;
• специальный состав для отопления.

Если вопрос подразумевает использование машинного тосола для системы отопления, то специалисты рекомендуют не делать этого. Почему так происходит, мы расскажем немного позже. На практике даже машинную незамерзайку льют в трубы отопления и все в порядке. Конечно, все нужно применять по назначению, но славянская душа не может жить в рамках, установленных капиталистами. Маркетинг твердит о том, что простой тосол для системы отопления не подходит, вредно, лучше купить специальный и подороже. На самом деле не все так однозначно.

Если же речь идет о специальной незамерзайке для контура обогрева, то ограничение на использование может быть наложено только производителем котла. Наказание за нарушение этого условия – снятие агрегата с гарантии.

Срок службы антифризов

Впрочем, даже у правильно подготовленного состава есть свой срок службы. Со временем свойства «незамерзаек» теряются.

1. Для составов на основе гликолей такое время составляет от 4 до 5 лет. После чего их нужно менять свежим антифризом, предварительно промыв систему.
2. Для глицериновых составов заявляемый срок использования составляет 8 лет.

мягкость и низкое содержание кислорода.

Для уменьшения вероятности образования воздушных пробок эксперты советуют применять на всех радиаторах специальные стравливающие клапаны или краны Маевского. Это дополнительные расходы, но они необходимы для нормальной эксплуатации отопительной системы не только при использовании антифризов, но и особенно при водяном теплоносителе.

Говоря о предварительной подготовке воды, нужно отметить, что в случае использования электродного нагревательного котла, вода должна обладать определённой электропроводностью, т.е. иметь определённую степень минерализации.

Вода или антифриз? Что лучше для котлов и систем отопления

Автономное отопление– это системы, которые сделают Вас независимыми от сроков отопительного сезона, от необходимости подключения к централизованной системе и, что немаловажно, позволят значительно сэкономить Ваши деньги. Отопительный котел – «сердце» всей системы

А трубопровод – «артерии», по которым циркулирует теплоноситель, отдающий тепло отопительным приборам. Поэтому, выбор этого самого теплоносителя играет немаловажную роль

Отопительный котел – «сердце» всей системы. А трубопровод – «артерии», по которым циркулирует теплоноситель, отдающий тепло отопительным приборам. Поэтому, выбор этого самого теплоносителя играет немаловажную роль.

В качестве последнего для систем отопления используется вода либо специальный антифриз.

При постоянном проживании в загородном доме, и отсутствии риска размораживании системы в следствии прекращении работы котла – лучше использовать воду. Для продления срока службы котельного оборудования необходима дистиллированная вода со специальными присадками.

В случае, если в холодное время года в загородном доме, коттедже Вы не живете постоянно, и работу систему отопления никто не контролирует, тогда лучшим решением станет использование незамерзающей жидкости — антифриза.

Антифризы для систем отопления – это водные смеси пропиленгликоля или моноэтиленгликоля, в которые для улучшения свойств добавляются различные присадки. Антифриз не позволяет воде замерзать, предотвращая разрыв труб и котла (температура замерзания -65оС).

ВНИМАНИЕ!!!! В системах отопления можно использовать только специально разработанный для подобных систем антифриз. Ни в коем случае  – это не должен быть автомобильный тосол, трансформаторное масло или этиловый спирт

Следует отметить, что антифриз на основе этиленгликоля токсичен. Поэтому его следует использовать исключительно для одноконтурных систем. Для двухконтурных, в силу безопасности и экологичности, лучше подходит пропиленгликоль. Это вещество относится к пищевым добавкам и поэтому попадание его в воду не наносит вреда здоровью.

Особенности антифриза:

— антифриз хуже накапливает и отдает тепло, чем вода. Меньшей теплоемкостью обладают и фитинги, пропиленовые трубы и радиаторы, где используется антифриз. Эти факторы нужно учитывать и выбирать более мощные радиаторы.

— при применении антифриза во избежание разрушения системы отопления, вследствие возникновения химических реакций, недопустимо использовать цинковые трубы и приборы, содержащие цинк.

— вязкость антифриза требует использования более мощных циркуляционных насосов.

— антифриз обладает более высокой текучестью, чем вода, поэтому при проектировании и монтаже отопительной системы особенное внимание надо уделить стыкам и соединениям

Важно, чтобы герметичность всей системы была максимальной

— теплоемкость антифриза примерно на 10-15% ниже, чем у воды (т.е. он хуже накапливает тепло и хуже отдает его), следовательно, при проектировании системы отопления с антифризом радиаторы следует выбирать более мощные.

— вязкость антифриза выше, чем у воды, т.е. его сложнее заставить двигаться по системе отопления, поэтому нужно выбирать более мощные циркуляционные насосы.

— антифриз более текуч, чем вода, поэтому при проектировании  повышенные требования предъявляются к разъемным соединениям системы отопления.

Глицериновые средства

Антифриз на основе глицерина имеет место быть, но специалисты не рекомендуют использовать его для системы отопления. Он обладает такими характеристиками, которые могут привести к очень плачевным последствиям.

Основное – это вязкость вещества при низких температурах, что в принципе исключает любую возможность использования такого теплоносителя из-за больших потерь давления.

Кроме того, если все-таки использовать антифриз такого типа, то частички глицерина будут прилепляться к поверхностям трубопроводов и к поверхности котла. Что в довольно короткие сроки просто выведет его из строя из-за большого нагрева.

Глицериновый антифриз может вспениться, что приведет к образованию воздушных пробок в системе отопление и потребуется развоздушивание. Однако не все специалисты согласны с этим, ведь как ни крути, преимущества у таких антифризов есть, и о них не стоит забывать:

• экологичность;
• не
  расширяется при замораживании;
• может без
  проблем контактировать с оцинкованными элементами;
• система
  отопления не нуждается в очистке при сливе;
• большой
  срок службы;
• большая теплоотдача;
• температуры
  для работы от минус 30 до минус 100 градусов.

Виды и особенности антифриза

В системе отопления используется специальный антифриз, безопасный для резиновых деталей и металла

Антифризы классифицируются по типу основы:

• пропиленгликолевые;
• этиленгликолевые;
• растворы на основе спирта и глицерина.

Разновидности отличаются между собой физико-техническими характеристиками

Выбирая одну из них, следует принять во внимание особенности системы отопления и условия, в которых она функционирует. Для заполнения систем производят специальные составы

Автомобильные антифризы, например тосол, для отопления не подходят. Они содержат массу токсичных веществ и негативно воздействуют на резиновые и металлические элементы магистрали, служат 1, максимум 2 года.

Пропиленгликолевые

Главное положительное свойство пропиленгликолевого состава – безвредность. Он не токсичен, может использоваться в открытых системах отопления и двухконтурных котлах, где осуществляется подогрев воды для водоснабжения. Даже при утечке пропиленгликоля в воду значительный вред здоровью не будет нанесен.

Антифриз на основе пропиленгликоля не ядовит, быстрее разлагается в окружающей среде

Технические свойства пропиленгликолевых антифризов также хороши. Они не оказывают агрессивного воздействия на внутреннюю поверхность элементов системы.

Недостатки тоже имеются:

• высокая вязкость, которая в два раза превышает по значению вязкость этиленгликоля;
• взаимодействие с цинком: происходит реакция с образованием белых нерастворимых хлопьев, металл разрушается;
• высокая стоимость.

Этиленгликолевые

Этиленгликоль после использования необходимо утилизировать особым образом, так как вещество ядовитое

Этиленгликолевые составы высокотоксичны. Это их главный недостаток. Об опасности этиленгликоля сигнализирует красный или желтый цвет жидкости. Благодаря яркой окраске легче обнаружить утечку теплоносителя. Он может нанести вред при попадании в легкие или на кожу. Смертельная концентрация при употреблении внутрь – 2 мг на 1 кг веса. В связи с этим утилизация антифриза этого типа составляет определенную проблему. В целях безопасности этиленгликолевый теплоноситель используют только в одноконтурных системах, где нет риска попадания в контур водоснабжения. Технические свойства этиленгликоля позволяют использовать жидкости на его основе при температурах до –65°C.

В некоторых странах этиленгликолевый теплоноситель запрещен к использованию.

Растворы на основе спирта и глицерина

Глицериновые составы для устранения вязкости разбавляют спиртом

По поводу глицериновых теплоносителей сложилось неоднозначное мнение. Одни говорят о том, что глицерин – лучший бытовой антифриз для отопительной системы,  другие указывают на множество его недостатков:

• высокая вязкость вещества, из-за которой ускоряется износ оборудования – чтобы компенсировать высокую вязкость глицерина, состав разбавляют спиртом;
• более высокая плотность по сравнению с другими антифризами;
• превращение в яд при температуре выше 90°C;
• риск вспенивания;
• сравнительно низкая теплоемкость;
• химическое взаимодействие с резиной и пластмассой;
• после выпаривания воды становится твёрдым или желеобразным.

Однако у глицериновых теплоносителей много положительных свойств:

• пожаро- и взрывобезопасность;
• экологичность;
• химическая инертность к цинку;
• широкий разброс рабочих температур: от –30°C до 105°C;
• низкая стоимость;
• долгий срок службы – 10 лет;
• не расширяются при замораживании.

Глицериновые составы производят согласно ТУ, и это еще один недостаток, потому что производители сами устанавливают стандарты.

Можно также использовать в качестве теплоносителя растворы с содержанием 40-55% этилового спирта. Они экологичны, кристаллизуются при –30°C. Однако их применение ограничено герметичными закрытыми системами, потому что они отличаются повышенной летучестью. Температура кипения – 90°C, что является минимальным показателем среди всех типов теплоносителей.

Чем антифриз отличается от воды

Если в частном доме живут постоянно, систему отопления рекомендуется заполнять дистиллированной водой. Если же есть вероятность, что такой теплоноситель замерзнет, используют антифризы. Одно из достоинств продукта в том, что трубы и радиаторы можно не опорожнять, даже если зимой в доме никто не будет жить. При заполнении труб водой сделать это придется, поскольку из-за расширения вследствие кристаллизации трубопровод может лопнуть.

Основное преимущество антифризов в сравнении с водой — низкая температура их замерзания. Как правило, растворы, используемые в частных домах, рассчитаны на работу при нижнем пороге температуры -65…-30 °С. У некоторых продуктов этот порог достигает -70 °С. Но даже если температуры ниже, вещество не затвердевает, а переходит в желеобразное состояние и характеризуется меньшим показателем расширения, чем вода. После размораживания «незамерзайка» не утрачивает эксплуатационных свойств. Это лишает владельца дома переживаний относительно того, что при сильных морозах трубы и котел повредятся, а при последующем повышении температуры дом затопит.

Еще один недостаток воды в том, что она вступает в реакцию с металлами, и вызывает их постепенное разрушение, или коррозию. В процессе подогрева образуется накипь, оседающая на внутренних стенках труб и радиаторов, других узлов.

Антифризы обычно содержат специальные вещества — присадки, которые препятствуют образованию известковых отложений и помогают продлить срок службы металлических поверхностей. В то же время, действующие вещества, применяемые при производстве антифризов, в большинстве своем довольно агрессивные вещества. Они также способны разрушать элементы системы отопления. Чтобы этого не происходило, в состав включают присадки.

Цены на популярные модели радиаторов отопления

Радиаторы отопления

Но у антифризов есть и недостатки в сравнении с водой:

• высокая вязкость, из-за которой требуется установка более мощного насосного оборудования;
• теплоемкость на 15% ниже, что влияет на теплоотдачу;
• потребность в более тщательной герметизации соединений;
• чрезмерная токсичность некоторых продуктов;
• необходимость в утилизации веществ, что может составить определенные проблемы;
• образование твердого осадка, из-за которого система забивается, разрушается, образуется нагар в котле;
• высокая стоимость — 20-30 у. е. за 20 л.

Таблица 1. Сравнение свойств антифриза и воды.

Параметры	Вода, %	Антифриз, %
Удельные показатели теплопроводности	100	До 90
Плотность	От 110
Вязкость (t° 80°С)	От 130
Объемное расширение	От 130
Текучесть	До 150

Поэтому специалисты советуют использовать антифризы только в случае, если в доме с паровым отоплением зимой проживают редко.

Заливка теплоносителя в отопительную систему своими руками

После спуска антифриза систему промывают чистой водой

Антифриз для отопления со временем стареет, снижается его теплоемкость и антикоррозийные свойства, поэтому его периодически меняют. Средняя периодичность – 5 лет. Перед заливкой теплоносителя необходимо слить старый антифриз из системы.

Порядок выполнения работ:

1. Обязательно разогревают котел отопления, невзирая на температуру окружающей среды.
2. Открывают батареи и переводят систему в самотечный режим.
3. Отключают от электросети котел и другие приборы системы.
4. Подготавливают ведра, тазы для слива старого теплоносителя.
5. С помощью отсекающего крана отсоединяют насос, поскольку без теплоносителя он моментально выходит из строя. Внутри останется старый антифриз, но его объем будет небольшим, поэтому на работу системы это не повлияет.
6. Открывают вентиль и наполняют емкости. Предпочтительнее сливать систему через заливочный вентиль, расположенный недалеко от котла, в самой нижней точке. Если сливное отверстие не предусмотрено, подсоединяют один конец шланга к сливному отверстию батареи или к крану Маевского, другой конец вставляют в тару.
7. После слива теплоносителя систему промывают чистой водой или специально предназначенными для этой цели растворами.
8. В соответствии с инструкцией производителя разбавляют жидкость, согласно необходимой температуре замерзания. Температура замерзания имеет нелинейную зависимость от количества залитой воды – при разбавлении 20 л антифриза с температурой замерзания –65°C на 50% водой температура замерзания составит –20°C, а не –32,5°C, как можно было бы предположить.
9. Очищают грязевой фильтр.
10. При помощи насоса, подключенного к отверстию для закачки, наполняют систему свежим составом.
11. В процессе работы необходимо спускать воздух, контролируя давление по показателям манометра.

Для разбавления теплоносителя используют только дистиллированную воду, не содержащую солей кальция и магния, в противном случае выпадет осадок. В крайнем случае следует проверить реакцию, отдельно смешав водопроводную воду с малым количеством антифриза в нужных пропорциях. В обязательном порядке соединяют состав с водой в отдельной емкости, чтобы обеспечить равномерное перемешивание. Заливать сначала антифриз, а затем воду, в систему нельзя. Это приводит к неравномерному прогреву радиаторов, выходу из строя насосного оборудования, вспениванию. Если по незнанию система была заполнена именно таким образом, насос включают на минимальную мощность и стравливают постепенно воздух. Смешивание через какое-то время произойдет, но гарантии, что оно будет равномерным, нет.

Особенности использования антифриза

После монтажа системы необходимо знать как залить антифриз в систему отопления и при этом не повредить конструкцию. Антифриз используют в закрытых системах и одноконтурных котлах. Нельзя допустить, чтобы жидкость смешивалась с водой для бытовых нужд. Это может вызвать серьезные отравления.

Немаловажное значение имеет цена антифриз для системы отопления этиленгликолевый выйдет дешевле, чем жидкости с пропиленгликолем. Но использование жидкости на спирту потребует включения в систему биметаллических радиаторов

А также расширительного бачка с герметичными свойствами.

Так как заливать антифриз в систему отопления? Рассмотрим подробный алгоритм действий:

• подсоединить шланг от насоса к любому патрубку для залива жидкости;
• подключить нагнетатель;
• подождать, пока манометр покажет 1,5 атмосферы, и отключить насос;
• спустить воздух с батарей;
• второй раз включить насос, подождать показаний манометра в 1,5 атмосферы;
• проверить систему на наличие разгерметизации и лишнего воздуха.

А можно ли залить антифриз в систему отопления без предварительной проверки водой?

Так делать нельзя, перед заливом антифриза создается контрольный запуск системы с применением обычной воды. Устранять протечки специальной жидкости куда сложнее и опаснее, чем бороться с водяными струями. Можно ли заливать антифриз в систему отопления, когда оборудование не соответствует требованиям, или изначально не приспособлено под использование антифриза? Категорически нельзя, ведь это повлечет поломку целого комплекса оборудования, и создаст опасные бытовые ситуации.

Лучший антифриз для системы отопления загородного дома купить который можно во всех специализированных магазинах, производится как российскими производителями, так и их зарубежными коллегами. Но с отечественными вариантами многие знакомы, поэтому, отзывы антифриз для систем отопления являются одним из решающих факторов при выборе марки и состава.

В вопросе как заливать антифриз в систему отопления, важно не то, через который из патрубков он потечет, а то насколько он подходит данной системе отопления, и является ли он безопасным в использовании. Поэтому антифриз для отопления дома стоит подбирать, исходя из вышеперечисленных факторов

Главное правило подбора оборудования, в которое потом будет залит антифриз, заключается в том, что все должно быть большего размера, чем для системы с водой. Большие трубы, большее количество секций у радиатора, более мощные насос и котел – все это непреложное условие, ведь антифриз расширяется при нагревании сильнее, чем вода. Поэтому под него требуется «больше пространства».

Срок службы антифриза

Несмотря на то, что производители часто указывают срок эксплуатации антифриза на уровне 7-8 лет, специалисты-практики считают, что более 5 лет теплоноситель без обновления не протянет. И похоже, такая оценка справедлива. Но и 5 лет — довольно большой срок. Чтобы у вас не было проблем, помните, в любом случае срок службы антифриза зависит от режима его эксплуатации.

Не рекомендуется доводить теплоноситель на основе гликолей или глицерина до состояния кипения (температура кипения при атмосферном давлении составляет 106°С-116°С, в зависимости от степени разбавления антифриза водой).

При локальном перегреве теплоносителя до температур, превышающих +170°С, будет происходить термическое разложение этиленгликоля, образование «нагара» на нагревательных элементах, выделение газообразных продуктов разложения и разрушение антикоррозионных присадок.

Поэтому в нагревательных котлах должна быть обеспечена надлежащая циркуляция теплоносителя, и нагревательные элементы в процессе работы должны быть полностью погружены в теплоноситель, чтобы не допускать их перегрева и «пригорания» антифриза.

Другим фактором, влияющим на годность антифриза, является герметичность теплообменной системы. Известно, что этиленгликоль окисляется при контакте с атмосферным воздухом, и процесс окисления ускоряется при повышении температуры — примерно вдвое на каждые 10°С. Продукты окисления этиленгликоля — гликолаты разрушают антикоррозионные присадки и приводят к усилению коррозии. Поэтому необходимо по возможности исключить контакт теплоносителя с воздухом, в частности, применять герметичные расширительные емкости.

Напоследок несколько советов тем, кто решил поменять антифриз в системе отопления. Перед заливкой нового антифриза лучше всего промыть систему. А для быстрого удаления пузырьков воздуха из теплоносителя, после заполнения системы ее выдерживают без давления 2-3 часа.

Какой радиатор выбрать

Для частного дома выбирают металлические радиаторы. Самые популярные виды металла для радиаторов – чугун (у многих в старых квартирах), сталь, биметалл, алюминий.

1. Чугунные батареи состоят из секций, они очень прочны и долговечны. Но внешний вид и дизайн как-то несколько устарел, плюс они очень тяжелы для перемещения и монтирования.
2. Стальные радиаторы более красивы и легки. Они могут быть как панельными, так и трубчатыми. Минус — в недолгосрочности и большей подверженности коррозии.
3. Алюминиевые батареи и легки, и эстетически красивы, и удобны для дачи. Но они очень избирательны к составу жидкости, которая в них нагревается. Поэтому при отключении батарей на зиму надо подходить с особой внимательностью и к выбору антифриза.
4. Биметаллические радиаторы состоят из сплава алюминия и стали и являются самым удачным решением в вашем доме. Только цена по сравнению с алюминиевыми радиаторами высока.

Как выбрать теплоноситель для водогрейных котлов

Для того чтобы отопительная система работала безукоризненно и максимально эффективно, теплоноситель для систем отопления играет немаловажную роль. Поскольку все системы работают по единому принципу: есть источник тепла, есть несколько радиаторов и есть вещество, которые передает к ним тепло из источников.

Основные требования, предъявляемые к теплоносителю для котлов:

1. Он должен быть инертным по отношению к материалам, использованным для изготовления системы.
2. У него должна быть соответствующая вязкость.
3. Хорошая теплоемкость.
4. Хорошая теплоотдача.

Виды теплоносителей для котлов:

1. Обычная вода
2. Дистиллированная вода
3. Вода с антикоррозийными добавками
4. Антифризы (незамерзающие жидкости)

Давайте разберем каждый теплоноситель отдельно.

Вода в качестве теплоносителя
Это самый простой и вместе с тем самый недорогостоящий способ передать тепло.

 Ее основные преимущества:

• вода способна накапливать при нагревании и отдавать при остывании большое количество тепла
• обладает очень хорошей текучестью и поэтому свободно циркулирует в системе отопления
• всегда доступна, если ее необходимо добавить в систему отопления
• экологически чистое вещество

Вода не токсична, но недостатки у нее все же имеются:

• температура замерзания воды равна 0 °C
• высокая коррозийная активность во время соприкосновения с металлами
• со временем на поверхности теплообменника образуется накипь
• необходимость химической подготовки воды перед использованием

На сегодняшний день продается масса ингибиторов, которые в несколько раз уменьшают губительное воздействие воды на элементы отопительной системы. Вода с использованием ингибиторов становится инертной, что положительно сказывается на сроке службы оборудования. Основное преимущество воды – использование ее в качестве теплоносителя практически ничего не стоит. Но если в зимнее время отопление не будет использоваться регулярно, то желательно отказаться от воды вовсе и прибегнуть к антифризам.

Смеси воды с этиловым спиртом как теплоноситель
Чаще всего используются смеси этилового спирта с водой, в которых процент спирта колеблется между 40 и 55 %. Смеси кристаллизуются при -30 °C. Но такие смеси рекомендуется использовать исключительно в закрытых отопительных системах, оснащенных принудительной циркуляцией теплоносителя. Дело в том, что если этого не будет, то спирт будет очень быстро испаряться. Да и кипит этиловый спирт при 90 градусах, что не очень подходит для стандартных систем. Это особенно важно в системах с автоматикой, которая исчисляет температуру воздуха в здании, а не температуру теплоносителя.

Антифриз в качестве теплоносителя
Это собирательное понятие, которое обозначает любые не замерзающие при низких температурах жидкости, применяемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания и различных установок, работающих при температуре ниже 0 °C.
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. Основное преимущество антифриза – «незамерзание» при минусовых температурах.

К недостаткам антифриза как теплоносителя можно отнести следующие параметры:

• теплоемкость бытового антифриза на 10-15% ниже, чем у воды
• вязкость в 4-5 раз выше, чем у воды
• коэффициент теплового расширения больше, чем у воды, поэтому необходимо использовать расширительный бак большего объема
• не допускает перегрева
• агрессивен
• не все антифризы экологичны, поэтому в открытых системах отопления требуется использовать его с осторожностью
• всегда нужно иметь запас для дополнения системы отопления
• для подпитки системы нужно иметь дополнительное оборудование.

Какие антифризы можно использовать в качестве теплоносителя?
Рекомендуется использовать только «бытовые» антифризы, предназначенные для систем отопления. 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. Желательно применять специальный сертифицированный антифриз. Зачастую все теплоносители этого вида производятся на основе двух веществ:

1. Пропиленгликоль
Он безопасен в плане токсичности, так что его разрешается использовать во всех странах. Его рекомендуется использовать как для закрытых, так и для открытых систем отопления.

К преимуществам антифризов на основе пропиленгликоля относятся:

• полная экологическая безопасность
• низкая температура кристаллизации (- 40 °C)

Основной недостаток антифризов на основе пропиленгликоля – он дороже, чем этиленгликоль.

2. Этиленгликоль
Чаще всего водные растворы (65% – этиленгликоля, 31% – воды и 4% – добавки-ингибиторы).
Следует знать, что этиленгликоль, входящий в состав антифриза при попадании в организм человека становится “ядом” (для взрослого человека смертельной дозой является 100 мл вещества), так что использовать его следует с максимальной осторожностью. Применение антифризов на основе этиленгликоля в двухконтурных котлах нежелательно. Рекомендуется его использование только для закрытых систем отопления. Для систем с открытыми расширительными баками применение этиленгликоля строго запрещено! Одно из основных преимуществ антифризов на основе этиленгликоля его цена, поскольку на сегодня почти все антифризы в мире делают на его основе.

При выборе антифриза в качестве теплоносителя необходимо учесть следующие факторы:

1. Антифриз, если сравнивать его с водой, хуже поглощает и отдает тепло. Поэтому, если планируется его использование, то нужно позаботиться о более высокой мощности котлов.
2. Вязкость у антифриза выше и его труднее перегонять по трубам. Поэтому следует позаботиться о хороших и мощных циркуляционных насосах.
3. Не все радиаторы из биметалла или алюминия могут использоваться с антифризом. Уточните, возможно ли использовать антифриз в ваших конкретных батареях.
4. Особое внимание уделяйте выбору тогда, когда планируете использовать оцинкованные трубы. Здесь могут возникнуть некоторые химические изменения, такие как взвеси металла или труднорастворимые осадки. Антифриз, в отличие от воды, может прослужить пять лет. После этого его необходимо сменить.

Полезные советы по использованию антифриза в качестве теплоносителя:

1. Перед заливкой теплоносителя в старую систему ее необходимо предварительно промыть промывочной жидкостью.
2. Для быстрого удаления пузырьков воздуха из антифриза рекомендуется, после заполнения системы, выдержать ее без давления 2-3 часа.
3. Заменить воду антифризом можно, если этого не запрещено производителем, и вы не лишаетесь права на гарантийное обслуживание.
4. Особое внимание уделяйте совместимости теплоносителя с материалами водопроводных труб и обогревательных приборов (батарей).
5. В системах отопления с антифризом нужно обратить внимание на выбор расширительного бака.
6. Для системы отопления лучше использовать готовый раствор антифриза или разбавлять концентрат дистиллированной водой.
7. При использовании антифриза необходимо правильно настроить термостат.
8. В системах с антифризом вместо автоматических воздухоотводчиков лучше использовать ручные краны «Маевского» и воздухозаборники.
9. При монтаже системы для уплотнения резьбовых соединений нельзя использовать льняную паклю в паре с краской. Антифриз не вызывает разбухания льна, а краску разъедает
для монтажа рекомендуется использовать специальные герметики и фумленту.

В целом выбрать теплоноситель для систем отопления достаточно просто, главное – учесть все необходимые факторы.  
Если есть вероятность того, что система разморозится (к примеру, при непредвиденной остановке отопительного котла), то лучше, конечно же, выбрать именно незамерзающую жидкость (антифриз). Определиться с тем, какой теплоноситель будет использоваться в будущем, необходимо еще на стадии проектирования отопительной системы, поскольку от того, чем заполнены трубы – водой или антифризом – будет зависеть выбор котла отопления, особенности других элементов, производительность насоса и прочее.

Рекомендации по выбору теплоносителей для систем отопления

Тосол и не только

Одним из наиболее популярных антифризов незамерзающих теплоносителей является тосол, широко используемый в системах охлаждения автомобильных двигателей и представляющий собой водный раствор этиленгликоля с введенными в него присадками. Смесь воды и этиленгликоля обладает уникальным свойством — не замерзать при низких (до −70 °С) температурах. Даже если ее температура опускается ниже точки замерзания, смесь не затвердевает, а образует вязкую, кашеобразную массу. При этом ее объем увеличивается не более чем на 0,3 %. К сожалению, пакеты присадок обычных автомобильных тосолов не рассчитаны на длительную и интенсивную эксплуатацию в бытовых системах отопления. Поэтому в 1990-х гг. несколькими отечественными компаниями разработано и начато производство специальных антифризов, которые можно использовать в качестве теплоносителей в системах отопления. Основой для них, как и для тосола, стала смесь воды и этиленгликоля, однако пакет присадок изменен таким образом, чтобы теплоноситель удовлетворял следующим основным требованиям: низкие коррозийная активность и пенообразование, предотвращение образования накипи на стенках трубопровода и ее легкое удаление.

В антифризы начали вводить фосфоресцирующую краску, чтобы, при необходимости, с помощью ультрафиолетового фонарика определить место их утечки. Кроме того, в некоторых марках незамерзающих теплоносителей этиленгликоль заменен на практически безвредный, но более дорогой пропиленгликоль.

Отдельно стоит упомянуть специальные антифризы, используемые в так называемых электродных котлах. Такие составы должны одновременно являться теплоносителем и элементом электрической сети, проводящим ток и обладающим, достаточно высоким (более 1000 Ом при температуре 15 °С) удельным электрическим сопротивлением.

Точно оценить объем российского рынка антифризов, разработанных специально для систем отопления, трудно. В первую очередь это обусловлено наличием большого количества мелких фирм, работающих «в черную» и предлагающих потребителю смеси воды и этиленгликоля, в которые добавлен пеногаситель. Тем не менее большинство специалистов, занимающихся монтажом систем отопления, считает, что объемы продаж качественных бытовых антифризов за последнее время серьезно выросли, и только в 2004 г. у нас в стране было продано около 7 млн. л незамерзающих теплоносителей. Зарубежные антифризы представлены на российском рынке марками Antifrogen, Inibahel и Feetherm. Из-за высокой стоимости, обусловленной в первую очередь, высокими требованиями к экологичности используемых в них веществ, заметным спросом они не пользуются. К тому же качественные российские антифризы по своим эксплуатационно-техническим характеристикам не уступают большинству западных незамерзающих теплоносителей.

Несколько полезных советов

К сожалению, незамерзающие теплоносители на основе этиленгликоля и пропиленгликоля имеют ряд серьезных недостатков, которые нельзя устранить только с помощью присадок, и пользователю, решившему применить в своей отопительной системе незамерзающий теплоноситель, придется либо перевести ее на другой режим работы, либо заменить часть элементов на более мощные. Во-первых, физические качества водно-гликолевых растворов ниже, чем у воды: они отличаются высокими кинематической и динамической вязкостью, плотностью. Для того чтобы предотвратить потерю давления в системе отопления, пользователю придется либо приобрести более мощный насос, либо увеличить частоту вращения уже имеющегося агрегата. Во-вторых, антифризы отличает больший, чем у воды, коэффициент объемного расширения. Поэтому при переводе систем отопления с воды на незамерзающий теплоноситель их оборудуют расширительными баками большего объема. В-третьих, теплоемкость водно-гликолевых растворов ниже теплоемкости воды (как правило, на 15-20 %), и они хуже переносят тепло от котла к радиатору. Следовательно, чтобы эффективность передачи системой тепла осталось прежней, пользователю придется или применить более мощные радиаторы, или ускорить его циркуляцию в системе (т.е. более интенсивно эксплуатировать насос).

Концентрированные антифризы необходимо разбавлять водой. Это позволит сэкономить исходный состав, уменьшить вязкость и плотность рабочего раствора, увеличит его теплоемкость. Если содержание воды в теплоносителе начинает превышать определенную величину, часть его физических и химических свойств серьезно ухудшится. А именно: увеличится коэффициент объемного расширения (это может привести к разрушению трубопровода) и скачкообразно возрастет коррозийная активность. С большинством антифризов это происходит после того, как температура их замерзания начинает превышать −20 °С. Необходимо отметить, что теплоносители не рекомендуется разбавлять водой из естественных источников. Использующиеся в антифризах пакеты присадок предназначены для работы с водопроводной водой.

При установке и эксплуатации системы отопления, в которую планируется залить этиленгликолевый теплоноситель, следует учитывать следующие основные правила. Во-первых, система отопления должна быть устроена таким образом, чтобы теплоноситель не контактировал с элементами, сделанными из цинка. При соприкосновении с цинком, из раствора этиленгликоля выпадает осадок в таких количествах, что это может привести к выходу из строя трубопровода системы. Во-вторых, этиленгликоль легко растворяет масляную краску, используемую при герметизации соединений систем отопления. Поэтому для этой цели лучше использовать специальные герметики на силиконовой основе.

на заморозку или антифриз? | Корпорация Thayer

Для заморозки или «антифриза»

В этом зимнем сезоне было установлено множество рекордов по суровости на всей территории США и Канады. Одна запись, по которой вы вряд ли найдете данные, — это замерзание и замерзание труб внутри зданий. Как ни странно, в этот отопительный сезон произошло рекордное количество этих досадных бедствий. Замерзшие трубы часто лопаются, что приводит к серьезному повреждению здания и потере возможности его использования, а оттаивать его чрезвычайно трудно. Мы не только столкнулись с очень холодной погодой, но и совпадающий ветер сделал «фактор холода» зданий намного холоднее, чем обычно.

Часто встречаются противоречивые взгляды на защиту водяных систем отопления антифризом. Практики, такие как сантехники и специалисты по отоплению, часто плохо информированы и полагаются на информацию оптовиков. Даже разработчики систем часто дезинформированы. Дебаты часто бывают эмоциональными и нелогичными, поэтому вот несколько фактов, которые помогут вам принять правильное решение о его использовании.

Тип антифриза, используемого в системах HVAC, обычно представляет собой гликоль. Большая часть гликоля, используемого для этих целей, содержит ингибиторы коррозии. Некоторые преимущества добавления ингибированного гликоля в систему включают:

• Предотвращение замерзания системы и разрыва труб и змеевиков при правильном применении.
• Позволяет более глубокое понижение температуры без риска замерзания, что приводит к снижению энергопотребления.
• Снижение коррозии в трубопроводах, котлах, змеевиках и клапанах, что увеличивает срок службы.
• Уменьшение образования накипи в котлах и теплообменниках, что обеспечивает более высокую эффективность.
• Минимальные проблемы с токсичностью (при использовании пропиленгликоля).

Все эти преимущества предполагают ежегодное надлежащее техническое обслуживание раствора гликоля.

Некоторые из рисков или недостатков:

• Первоначальная стоимость добавления и обслуживания решения.
• Требуется немного большая мощность накачки.
• Снижение теплопередачи от змеевиков, теплообменников и котлов.
• Необходим больший объем расширения.
• Более сложное удаление воздуха из системы.
• В «грязных» системах может потребоваться промывка и очистка системы перед добавлением гликоля.

Давайте рассмотрим их подробнее. Во-первых, необходимо определить, какой уровень защиты вам нужен. Некоторые предпочитают защищать до очень низкой температуры, добавляя больше гликоля, скажем, до 0-10°F. Также возможно защитить систему до «точки разрыва», которая примерно на 30° ниже точки замерзания, скажем, от -30 до -20°F. При температуре замерзания раствор не потечет, но трубы и змеевики не разорвутся. Как только тепло и/или откачка восстанавливаются, «жидкий» раствор тает и снова становится полностью жидким. Чем выше концентрация гликоля, тем выше себестоимость и негативное влияние на теплопередачу и мощность насоса. Как правило, имеет смысл защищать до более высоких критериев температуры разрыва. Например, 20-процентный раствор пропиленгликоля по объему дает температуру замерзания 17°F, температуру взрыва примерно -10°F, требует на 3% больше мощности насоса для эквивалентного потока и препятствует передаче тепла на 3%. Это само по себе не может быть исчерпывающим ответом на вопрос о производительности системы.

Гликоль, используемый для теплопередачи, обычно представляет собой пропиленгликоль (P/G) с ингибиторами коррозии. Этиленгликоль также обладает хорошими эксплуатационными характеристиками, но из-за соображений токсичности мы не рекомендуем его использование. P/G сильно отличается от автомобильного антифриза, который содержит силикаты, склонные к гелеобразованию, препятствующие потоку и вызывающие проблемы, особенно в клапанах управления потоком. P/G не токсичен и широко используется во многих областях, таких как растворитель и носитель вкуса или красителя в процессах производства продуктов питания и напитков, для приготовления напитков, печенья, тортов, сладостей, в качестве загустителя, осветлителя и стабилизатора в расходных материалах. таких как пиво, заправки для салатов и смеси для выпечки. P/G также используется для сохранения полувлажности табака. Вы когда-нибудь задумывались, что делает Twinkies мягкими так долго?

Максимальная рабочая температура раствора P/G составляет 250°F. Для обычных систем отопления это совсем не проблема, но необходимо соблюдать осторожность в системах солнечного отопления с замкнутым контуром. Вполне возможно, что поток жидкости застопорится в пластинах коллектора, если органы управления не работают должным образом. Температура может легко достичь этого верхнего предела, что приведет к разрушению P/G и превращению его в кислоту.

Иногда P/G добавляют в гидравлические системы, обеспечивающие охлаждение (например, ледовые арены). Очевидно, что рабочая температура для охлаждения намного ниже, чем для нагрева, что приводит к гораздо более высокой вязкости раствора. Этот более вязкий раствор труднее перекачивать, и он больше препятствует теплопередаче, чем при более высоких температурах. Оба эти недостатка должны учитываться.

Антикоррозийные свойства гликоля уменьшают образование накипи, особенно в котлах. Образование накипи встречается довольно часто и значительно снижает теплопередачу; например, образование накипи в котле размером 1/8 дюйма приводит к увеличению расхода топлива на 30 %, что перевешивает незначительные потери теплопередачи из-за добавления антифриза. Поскольку производительность и эффективность котлов и теплообменников неуклонно повышались в течение последних двух десятилетий, поверхности стали больше, а проходы меньше, что значительно усложнило, если не сделало невозможным, очистку от накипи.

Многие твердые мнения о гликоле в системах HVAC со стороны проектировщиков, монтажников и специалистов по обслуживанию являются реакцией на некоторые проблемы, связанные с использованием этого решения. Вот несколько основных проблем:

• Раствор вода/гликоль (водно-гликолевый) имеет более низкое поверхностное натяжение, чем одна вода, и будет протекать там, где вода не протекает. Особенно это касается автоматических клапанов стравливания воздуха, вызывающих «плач».
• Glycol является «поглотителем кислорода», что значительно затрудняет удаление воздуха во время первоначального заполнения системы. Чтобы полностью удалить воздух из системы, может потребоваться несколько дней.
• Ежегодное техническое обслуживание требуется для обеспечения приемлемости концентрации, pH и общего качества жидкости. Недостатки обычно можно исправить, добавив больше гликоля, ингибиторов коррозии и/или корректируя рН. Заброшенные системы могут стать кислотными и повредить трубы, клапаны, фитинги и оборудование.
• Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не изолировать участки трубопровода или оборудования, такого как клапан; раствор должен иметь возможность расширяться в расширительный бак в случае зависания системы, такого как отключение электроэнергии.
• Расширительный бак должен быть немного больше, чем в системе только для воды.

Автоматические заправочные клапаны должны быть исключены, чтобы предотвратить непреднамеренное разбавление концентрации в случае небольшой утечки. Эти списки не предназначены для того, чтобы быть полным списком того, что можно и чего нельзя делать, или соображений по дизайну, но мы надеемся, что они содержат больше информации, которая поможет вам принять решение. Если вы заинтересованы, проконсультируйтесь с одним из профессионалов Thayer, чтобы определить применимость вашей системы. Нет ничего хуже, чем расходы, ущерб и «мог бы, должен был бы», которые часто следуют за катастрофой, такой как замерзание здания. Действуйте сейчас, и « Вызвать экспертов. ”

 

 

Дэн Тайер, ЧП

Президент

 

 

Распространенные типы охлаждающих жидкостей и их использование в системах жидкостного охлаждения

Введение

Использование жидкостей для теплопередачи является важным методом охлаждения во многих отраслях промышленности. При выборе наилучшего теплоносителя для системы охлаждения необходимо учитывать факторы производительности, совместимости и технического обслуживания. Вода обладает отличными свойствами теплопередачи, что делает ее своего рода стандартом по сравнению с другими охлаждающими жидкостями. Среди теплоносителей вода обладает превосходными свойствами во многих отношениях, с высокой удельной теплоемкостью около 4200 Дж/кгK, низкой вязкостью и отсутствием температуры вспышки. С другой стороны, он имеет относительно узкий диапазон работы, так как температура жидкости делает простую воду восприимчивой к замерзанию или кипению.

Чистота воды

Качество уличной (водопроводной) воды зависит от ее хранения, доставки и конечного источника (подземные или поверхностные воды). Он может содержать коррозионно-активные примеси, такие как хлориды, соли щелочных карбонатов или взвешенные твердые частицы. Для систем охлаждения с рециркуляционным потоком воды систему можно заправлять уже отфильтрованной или очищенной водой. В то время как некоторых примесей следует избегать из-за потенциального коррозионного воздействия, совершенно чистая вода требует ионов и считается агрессивным растворителем. Грязная вода также является электролитическим мостиком, вызывающим гальваническую коррозию, если в системе присутствуют разнородные металлы.

Вода в качестве хладагента в рециркуляционной системе также подвержена биологическому загрязнению. Водоросли, бактерии или грибки могут образовываться в зависимости от воздействия на систему света и тепла и наличия питательных веществ во влажных компонентах. Образовавшаяся слизь или биопленка могут препятствовать теплопередаче между жидкостью и смачиваемыми поверхностями. Следует учитывать достаточную концентрацию присадки. Например, гликоль в качестве добавки обычно используется для контроля биологического роста, но при концентрациях менее 20% эффективность ограничена; фактически, ниже 1% пропиленгликоль и этиленгликоль действуют как бактериальное питательное вещество.
 
Существует несколько сложных и взаимосвязанных факторов при выборе различных типов воды и воды/смесей, а также некоторые конструктивные требования, обусловливающие потребность в других теплоносителях. Рассмотрим сравнение пропиленгликоля (PG) с этиленгликолем (EG). Пропиленгликоль гораздо менее токсичен, чем этиленгликоль, поэтому с ним легче обращаться и утилизировать, чем с этиленгликолем. Он также имеет более высокую удельную теплоемкость, чем этиленгликоль. Однако его теплопроводность ниже, а вязкость выше, чем у этиленгликоля, что приводит к лучшим общим характеристикам ЭГ по сравнению с ПГ. В большинстве случаев используется смесь гликоля и воды с более низкой концентрацией гликоля из-за превосходных характеристик воды по сравнению с любым типом гликоля. EG требует более низких концентраций, чем PG, для эквивалентного снижения точки замерзания, повышения точки кипения и снижения температуры взрыва.

Совместимость при рабочих температурах

Пригодность жидкости для работы в диапазоне рабочих температур имеет первостепенное значение. Это должно включать рассмотрение фазовых переходов жидкости (кипение и замерзание), химическое разрушение химического состава жидкости и снижение смазывающих и теплопередающих свойств жидкости. Замерзание жидкости уменьшит теплопередачу на поверхности, а кипение опасно для систем, не предназначенных для выдерживания избыточного давления в защитной оболочке жидкости. Взрыв расширяющихся паров кипящей жидкости (BLEVE) является потенциально опасным явлением, которое может произойти при внезапном разрыве защитной оболочки, даже если расчетные условия эксплуатации по температуре и давлению должны удерживать жидкость в жидком состоянии. Следует также отметить точки воспламенения летучих жидкостей.

Большинство жидкостей можно оценить на температурную совместимость с помощью готовых печатных спецификаций, а также с другими материалами, необходимыми для определения ситуаций, связанных с различным давлением или необычными условиями эксплуатации. В тех случаях, когда конкретная комбинация жидкостей разрабатывается пользователем для использования, например, комбинации вода/гликоль, пользователю обычно требуется небольшая непосредственная работа по тестированию, учитывая доступность данных от производителей.

Совместимость материалов

Нержавеющая сталь и, в частности, нержавеющая сталь серии 300 (аустенитная нержавеющая сталь) инертны почти ко всем жидкостям-теплоносителям из-за природы пассивирующего слоя оксида хрома (III), покрывающего поверхности таких сталей. При использовании деионизированной воды нержавеющая сталь и никель считаются подходящими для смачиваемых поверхностей. Хотя нержавеющая сталь в большинстве случаев отлично подходит для защиты от коррозии, ее использование имеет недостаток в виде довольно низкой теплопроводности по сравнению с другими металлами, такими как алюминий или медь.

Алюминий и его сплавы имеют хорошую теплопроводность в диапазоне 160-210 Вт/мК. Однако алюминий склонен к коррозии или точечной коррозии из-за примесей в неочищенной воде. Даже с раствором гликоля в дистиллированной воде как EG, так и PG при окислении образуют кислые соединения. Это может вызвать коррозию смачиваемых поверхностей и образование побочных продуктов органических кислот. Методы предотвращения включают добавление в жидкость ингибиторов коррозии или обработку смачиваемых поверхностей, например, анодирование алюминия.

Медь и медно-никелевые сплавы обладают хорошей коррозионной стойкостью и естественной устойчивостью к биологическому росту. Как и в случае с алюминием, следует использовать ингибиторы коррозии, чтобы избежать кислотной коррозии.

Смачиваемые поверхности насоса, включая уплотнения, должны быть совместимы как с перекачиваемой жидкостью, так и с ожидаемыми условиями эксплуатации. Гальваническая коррозия в системах, использующих различные смачиваемые металлы, может создать дополнительные проблемы.

Диэлектрические свойства

Охлаждение мощных трансформаторов предъявляет особые требования к электропроводности охлаждающих жидкостей, которые не могут способствовать возникновению дуги от высокого напряжения на землю или другие поверхности. Аналогичные требования к низкой электропроводности жидкости обусловлены напряжениями в десятки киловольт в таких приложениях, как охлаждение рентгеновских трубок. Прямое иммерсионное охлаждение электроники для повышения производительности или строгого контроля температуры в целях тестирования, очевидно, требует низкой электропроводности. Для этих целей используются диэлектрические жидкости, такие как XG Galden или Fluorinert, с диэлектрической прочностью в десятки киловольт на 1/10 дюйма. Можно использовать воду высокой степени очистки, хотя начальное удельное сопротивление воды может меняться со временем без постоянного обслуживания. Минеральные масла или углеводороды, такие как гексан или гептан, могут использоваться, но могут возникнуть проблемы с воспламеняемостью.

Эти органические жидкости часто имеют более высокую вязкость, чем вода, поэтому полезно получить данные поставщика о характеристиках расхода и давления насоса-кандидата при работе с желаемой вязкостью жидкости.

Жидкость с низкой электропроводностью может накапливать статический заряд в результате электризации потока. Удельное сопротивление 2×1011 Ом·см или более (50 пСм/м или менее) считается восприимчивым к этому эффекту. Для сравнения, деионизированная вода имеет более низкое удельное сопротивление. Чтобы избежать накопления статического электричества, необходим заземленный шланг или металлический трубопровод. В антистатическом шланге могут использоваться проводящие добавки к полимерному материалу, или он может иметь провод, намотанный через трубу, с заземляющими соединениями через соответствующие интервалы.

Деионизированная вода

Деионизированная вода имеет очень низкий уровень минеральных ионов, что способствует повышению электропроводности воды. Производство деионизированной воды высшей степени чистоты предполагает использование смешанного слоя ионообменных смол для удаления из воды минеральных катионов и анионов и замены их ионами водорода и гидроксида.

Даже при соблюдении мер предосторожности, обеспечивающих пассивирование смачиваемых поверхностей через контур охлаждающей жидкости, со временем в воде будут образовываться ионные примеси. Природа воды состоит в том, чтобы поглощать ионы из минералов, с которыми она контактирует, а деионизированная вода с недостаточным содержанием ионов жаждет их и агрессивно усваивает их с контактных поверхностей.

Чтобы сохранить первоначальные диэлектрические свойства воды, ее необходимо постоянно пропускать через слои смолы. Эти грядки будут постепенно терять свою эффективность, и придется проводить регенерацию грядки, если ее не нужно периодически заменять. Для регенерации смешанных слоев требуются сложные системы, а также различные регенерирующие агенты для анионных и катионных смол. Масла, ил или металлические частицы (либо в результате механической обработки, либо в результате химического воздействия, такого как загрязнение железом) также уменьшают срок службы слоя смолы.

Производительность

Существует ряд различных теплофизических свойств, которые можно использовать для оценки тепловых характеристик жидкости, включая теплопроводность, удельную теплоемкость, плотность и вязкость. Конечной целью максимизации этих свойств является улучшение теплопередачи между жидкостью и теплообменными поверхностями, с которыми она контактирует. Непосредственная оценка коэффициента теплоотдачи в этих случаях требует использования соотношений, разработанных для расчета коэффициента для различных конкретных геометрических условий.

В этих соотношениях два безразмерных параметра имеют зависимость от свойств жидкости. Число Рэлея связано с потоком, управляемым плавучестью, также известным как свободная конвекция или естественная конвекция. Число Прандтля представляет собой отношение коэффициента диффузии импульса к коэффициенту температуропроводности. Они определяются следующими уравнениями:

Число Рэлея (например, для вертикальной стенной конвекции)

Число Прандтля

Корреляции теплопередачи, как правило, следуют некоторой форме:

Значение C представляет собой эмпирически определенную корреляцию, при которой число Рэлея занимает положение в положительном числителе корреляции, а число Прандтля имеет тенденцию занимать обратную позицию в знаменателе; таким образом, оба имеют положительный вклад в теплопередачу. Однако теплопроводность занимает в числителе позицию с прямой положительной зависимостью первого порядка от коэффициента теплопередачи. Определение положительного или отрицательного воздействия использования конкретной жидкости в приложении может быть громоздким, поскольку речь идет о нескольких типах и ориентациях конвекционных поверхностей теплопередачи.

За исключением полного термического анализа, менее строгий подход, включающий показатель качества, такой как число Муромцева, может дать более простую основу для сравнения жидкостей, принимая во внимание некоторые или все ранее упомянутые физические свойства.

Число Муромцева состоит из:

Значения a, b, d и e представляют собой положительные значения, характерные для типа приложения.

В общем, из числа Муромстеффа, а также из полного анализа различных корреляций для коэффициентов конвективной теплопередачи между жидкостью и твердыми поверхностями видно, что теплопроводность, плотность и удельная теплоемкость положительно влияют на производительность. теплоносителя, а вязкость вносит отрицательный вклад.

К отрицательному влиянию более высокой вязкости на теплопередачу добавляется влияние на производительность насоса жидкостей различной вязкости, поскольку скорость жидкости оказывает значительное положительное влияние на коэффициент теплопередачи. Насосы также снабжены диаграммами зависимости расхода от давления, чтобы показать ожидаемую производительность с различными типами жидкостей и смесями, которые могут вызвать отклонение от предоставленных кривых. Работа при различных температурах также повлияет на вязкость жидкости, что окажет дополнительное влияние на скорость потока. Скорость жидкости или скорость потока важны для понимания ожидаемой производительности системы. Теплообменники и охлаждающие пластины часто рассчитаны на определенный расход жидкости определенного типа. Отклонение от жидкости, используемой для построения графиков прогнозируемых результатов, приведет к изменению цифр.

Конечно, объемный расход жидкости должен быть достаточным для удовлетворения требований по отводу тепла, как ожидается, исходя из удельной теплоемкости жидкости и допустимого повышения температуры:

Согласно часто используемому уравнению Дарси-Вейсбаха,

с корреляции для коэффициента трения fD, доступные для различных условий потока и поверхностей труб и шлангов. Коэффициент трения обычно принимает форму, зависящую от числа Рейнольдса, так что вязкость жидкости имеет положительную связь с коэффициентом трения. Если предполагается, что система будет работать с насосом, пропускная способность которого чувствительна к противодавлению в системе, вязкость предполагаемой жидкости может иметь важное значение.

Вопросы стоимости

Водопроводная вода, очевидно, является самым дешевым вариантом, а очищенная охлаждающая вода будет стоить дороже в зависимости от типа чистоты и требуемого уровня.

Затраты на техническое обслуживание, связанное с охлаждающей жидкостью определенного типа, следует учитывать. Это может включать фильтрацию, ионизационные слои, катодную защиту и доливку испарившейся или вытекшей жидкости. Утилизация является еще одним фактором: водопроводную или очищенную воду обычно можно утилизировать в обычный дренаж, но вода, смешанная со спиртами или другими органическими веществами, и вообще любые органические жидкости обычно требуют других методов. Расходы на утилизацию растворов охлаждающей жидкости, которые требуют периодической промывки и дозаправки в течение срока службы, а также растворов, с которыми необходимо обращаться в конце срока службы системы, могут превышать первоначальную стоимость охлаждающей жидкости.

Со временем в несовершенно закрытой системе (протечки в швах или уплотнениях) можно ожидать снижения уровня жидкости. Добавление смеси воды/хладагента для доведения уровня жидкости до уровня должно включать специально контролируемые концентрации охлаждающей жидкости, соответствующие существующей жидкости системы. Однако со временем гликоли могут распадаться на органические кислоты — измерение pH жидкости в системе и проверка на наличие твердых и биологических загрязнений могут указывать на то, что требуется замена раствора охлаждающей жидкости.

Жидкость	Теплопроводность (Вт/мК)	Удельная теплоемкость (Дж/кгK)	Вязкость (сП)	Плотность (кг/м 3 )	Стоимость	Температура кипения (°С)	Температура замерзания (°C)
Вода	0,58	4181	1,00	1000	$	100	0
50-50 вода/этиленгликоль	0,402	3283	2,51	1082	$$	107	-37
50-50 Вода/пропиленгликоль	0,357	3559	5,20	1041	$$	106	-45
Динален HC-30	0,519	3100	3,70	1275	$$$	112	-40
Галден HT200	0,065	963	4,30	1790	$$$	200	-85*
Флуоринерт FC-72	0,057	1100	0,64	1680	$$$	56	-90*

Заключение

Существует множество типов охлаждающих жидкостей, соответствующих требованиям применения. Выбор подходящей охлаждающей жидкости для применения требует понимания характеристик и теплофизических свойств жидкости, включая характеристики, совместимость и факторы технического обслуживания. В идеале охлаждающая жидкость представляет собой недорогую и нетоксичную жидкость с исключительными теплофизическими свойствами и длительным сроком службы. Каждый вариант охлаждающей жидкости обладает различными свойствами, такими как теплопроводность, удельная теплоемкость и термическая стабильность, но их использование в конечном итоге будет зависеть от их надежности и экономичности.

5 фактов об антифризе, которые должен знать каждый техник

Назначение охлаждающей жидкости (которая представляет собой смесь воды и антифриза) состоит в том, чтобы поглощать избыточное тепло от двигателя, а затем рассеивать тепло в воздухе через радиатор. Охлаждающая жидкость также предохраняет металлические детали двигателя от коррозии.

Охлаждающая жидкость является наиболее важной частью системы охлаждения. Когда происходит утечка охлаждающей жидкости или в автомобиль добавляется неправильная смесь, система охлаждения не может работать оптимально. А это может привести к повреждению двигателя.

Если вы технический специалист, работающий с охлаждающей жидкостью, вам не помешает знать следующие пять фактов, которые помогут вам поддерживать системы охлаждения ваших клиентов в идеальном состоянии.

1. Смесь воды и антифриза замерзнет при более низкой температуре, чем чистый антифриз

Очевидно, что охлаждающая жидкость должна циркулировать по двигателю. Если бы в качестве охлаждающей жидкости использовалась чистая вода, а температура упала бы ниже 32 градусов, то вода замерзла бы и не циркулировала бы по двигателю. Для этого существует антифриз. При смешивании с водой антифриз резко снижает температуру замерзания охлаждающей жидкости примерно до -35 градусов по Фаренгейту.

Следуя этой логике, многие задаются вопросом, зачем вообще нужно использовать воду. Если антифриз так успешно снижает температуру замерзания, почему бы просто не использовать чистый антифриз? Ответ заключается в том, что смесь воды и антифриза замерзнет при более низкой температуре, чем чистый антифриз.

Вы, наверное, думаете: «Что это за черная магия?» Это странно, но это имеет смысл, когда вы понимаете, что чистый этиленгликоль (из которого сделан антифриз) замерзает примерно при 0 градусах по Фаренгейту. Когда жидкость замерзает, ее молекулы соединяются вместе и кристаллизуются. При смешивании с водой антифриз затрудняет соединение любой из молекул и кристаллизацию. По сути, вода и антифриз — идеальная комбинация для снижения температуры замерзания.

2. Заполнение системы охлаждения чистым антифризом также может повредить двигатель

Чистый антифриз не только имеет более высокую температуру замерзания, чем охлаждающая жидкость, но также возникает пара проблем, если вы используете только его в системе охлаждения:

1. Двигатель становится более склонным к перегреву
2. Двигатель теряет антикоррозийные и другие защитные свойства

Чистый антифриз не обладает достаточной теплоемкостью для охлаждения двигателя. На самом деле, если в систему охлаждения залить чистый антифриз, то теплообменные возможности снижаются на 35%, и это может серьезно повредить двигатель, особенно в жаркую погоду.

Кроме того, когда вода смешивается с антифризом, она удерживает присадки, повышающие эффективность (в частности, силикаты, фосфаты и нитраты), во взвешенном состоянии в смеси. Без воды присадки осядут на дно системы охлаждения. Когда это происходит, присадки не будут эффективно проходить через систему охлаждения, и в результате некоторые детали могут подвергнуться коррозии.

3. Около 75% антифриза, ежегодно продаваемого в США, используется для заправки протекающих систем охлаждения

Обычным средством устранения утечки охлаждающей жидкости является постоянное добавление охлаждающей жидкости в систему. Пока в системе охлаждения достаточно охлаждающей жидкости, утечка не должна вызвать никаких проблем, верно?

Не совсем. Несмотря на то, что через систему будет протекать достаточно охлаждающей жидкости, утечка охлаждающей жидкости по-прежнему вызывает проблемы, такие как коррозия двигателя и ущерб окружающей среде. Кроме того, если между заправками охлаждающей жидкости проходит слишком много времени, в системе будет заканчиваться охлаждающая жидкость. Это, конечно, может привести к перегреву и выходу из строя водяного насоса. Кроме того, утечки охлаждающей жидкости поощряют неправильную практику добавления воды из-под крана в систему.

Как технический специалист, вы, возможно, захотите призвать своих клиентов устранить течь охлаждающей жидкости как можно скорее, а не просто «заклеивать» проблему частыми доливками охлаждающей жидкости.

4. В антифризе дистиллированная вода лучше водопроводной

Если вам нужно оптимальное охлаждение, защита от коррозии, накипи, закипания и замерзания, используйте дистиллированную воду. Водопроводная вода содержит минералы, которые могут образовывать отложения в каналах радиатора и системы охлаждения. Дистиллированная вода почти не содержит минералов. Дистиллированная вода также лучше передает тепло, чем водопроводная.

5. Некоторые производители автомобилей аннулируют гарантию, если вы зальете неподходящую охлаждающую жидкость

Использование правильной охлаждающей жидкости не только оптимизирует работу системы охлаждения, но и обеспечит сохранение гарантии на автомобиль. Правильный тип охлаждающей жидкости указан в руководстве по эксплуатации.

Когда автомобиль работает на неподходящем типе охлаждающей жидкости, внутренние компоненты системы охлаждения могут быть повреждены. Производители автомобилей выбирают охлаждающую жидкость, используемую в системе охлаждения, в зависимости от типа материалов, используемых в двигателе. Например:

• Двигатели обычно имеют чугунные или алюминиевые блоки. Чугунные блоки нуждаются в определенных добавках для минимизации коррозии. Алюминиевые блоки лучше справляются с различными добавками.
• Радиаторы в настоящее время обычно изготавливаются из алюминия, но некоторые из них имеют пластиковые компоненты. Некоторые присадки к охлаждающей жидкости являются пластификаторами, что означает, что они смягчают пластик. Это приведет к выходу детали из строя.
• Крыльчатки могут быть изготовлены из стали, пластика или алюминия.

При смешивании некоторых типов охлаждающей жидкости образуется шлам.