Безусловно страхует систему от разрыва. Агрегатное состояние в нерабочем состоянии при низких температурах - жидкое (кашеобразное). Объем при замерзании увеличивается всего на 0,1 % (теплоноситель на этиленгликоле - примерно 1,5%). При прогреве/запуске системы продукт снова переходит в жидкое состояние. Сливать теплоноситель из системы в зимнее время не требуется.
В отличие от воды, водно-гликолевый раствор и, соответственно, теплоноситель замерзает постепенно: в процессе охлаждения в жидкости начинают образовываться кристаллы. Затем, при дальнейшем охлаждении жидкости, кристаллов в ней становится все больше и больше (образуется так называемая шуга), и, наконец, при некоторой более низкой конечной температуре эта шуга затвердевает.
В процессе лабораторных испытаний пробы с теплоносителем «Комфорт» затвердели:
Т25 - -57 °С.
Т40 - -65 °С.
Пропиленгликолевый теплоноситель практически единственный продукт такого назначения, когда при полном испарении (выкипании) воды из состава теплоносителя и последующем охлаждении пропиленгликоль не замерзает до -60°С (этиленгликоль, напомним, замерзает при -13°С, глицерин при +17°С).
Экологически и токсикологически безопасен.
Обеспечивает наивысший после воды уровень безопасности. Его показатели в несколько раз превосходят показатели этиленгликолевого теплоносителя. Так показатель острой токсичности этиленгликоля ЛД 50 - 4 700 мг/кг. Показатель острой токсичности пропиленгликоля ЛД 50 - 20 000-30 000 мг/кг.
Не опасен даже при длительном вдыхании паров. Не вызывает острого отравления при случайном попадании внутрь (проглатывании). Не повреждает глаза и кожу.
При разливе не требуется замена пола, плитки, утеплителя, достаточно собрать теплоноситель ветошью, опилками, песком или мокрой тряпкой, а поверхность промыть водой.
Некоррозионноактивен. Совмещается со всеми конструкционными материалами систем.
Хорошие теплофизические свойства. Помещение нагревается быстро и равномерно, тепло удерживается дольше.
Обладает бактерицидными и стерилизующими свойствами.
Несмотря на вязкость, теплоноситель на основе пропиленгликоля обладает смазывающим эффектом, снижающим гидродинамическое сопротивление и улучшающим условия работы насосов во вторичном контуре.
Накипи не образует.
Пропиленгликоль способствует удалению отложений с внутренних поверхностей теплообменного оборудования, чем экономит затраты на ремонтные работы или дополнительное техническое обслуживание.
Теплоноситель на основе пропиленгликоля обладает меньшей плотностью по сравнению с этиленгликолевыми теплоносителями и, благодаря этому снижается расход электроэнергии на прокачку теплоносителя.
Пожаровзрывобезопасен.
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 - C2H4(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".
Все три вышеперечисленных вещества относятся к т.н. многоатомным спиртам - веществам, имеющим в составе молекулы две или более группировки -OH, за счёт чего между их молекулами образуется множество водородных связей, а сами вещества легко смешиваются с водой в любых соотношениях. С точки зрения воздействия на организм растворы глицерина совершенно безвредны, поскольку он естественным образом входит в состав пищевых жиров и зарегистрирован как пищевая добавка E422. Пропиленгликоль в состав пищи не входит, однако в большинстве стран зарегистрирован как пищевая добавка E1520 и зачастую используется в составе шампуней, косметики, фармацевтических продуктах и т.п. Наконец, этиленгликоль относится к умеренно ядовитым веществам: его LD50 составляет примерно 4700 мг/кг (для сравнения, LD50 поваренной соли порядка 3000 мг/кг - т.е. при приёме внутрь она формально существенно опаснее).
Что выбрать - теплоноситель на основе глицерина, пропиленгликоля или этиленгликоля?
С технической точки зрения добавка-антифриз в теплоноситель должна отвечать целому комплексу требований, наиболее важными из которых являются:
- количество антифриза, которое нужно ввести в раствор для понижения его температуры замерзания на требуемую величину;
- собственная химическая и коррозионная инертность добавки к окружению (трубам, насосам, фитингам и т.д.);
- минимальная вязкость получаемого раствора;
- хорошая смазывающая способность смеси;
- инертность смеси к вспениванию (влияет на КПД циркуляционного насоса);
- безвредность смеси для человека и окружающей среды.
При прочих равных условиях глицериновый теплоноситель обладает наибольшей вязкостью - следовательно, из-за возросшего общего гидравлического сопротивления системе отопления потребуется более мощный циркуляционный насос. Кроме того, антифриз на основе глицерина для систем отопления обладает повышенной коррозионной активностью, что приводит к использования уже готовых составов, со специально введёнными антикоррозийными присадками. Составы на базе этиленгликоля сейчас обычно пользуются "дурной репутацией", хотя их вязкость минимальна и из приведённых выше цифр очевидно, что при эксплуатации они вполне безопасны - если в жидкости с этиленгликолем не плескаться и не принимать внутрь стаканами. По совокупности же технических параметров глицериновый антифриз для систем отопления не является лучшим, хотя по дешевизне он обычно и лидирует.
Резюмируем: в получающейся дилемме "использовать ли пропиленгликоль или глицерин для отопления как антифриз?" решающее значение обычно играет итоговая цена, поскольку пропиленгликолевые составы при совокупно лучших технических характеристиках имеют более высокие цены.
Загородный дом с автономной системой отопления. Источником тепла является газовый, твердотопливный или электрический котел. При неожиданной поломке котла и отсутствии информации о температуре в Вашем загородном доме (не установлен ) высок риск разморозить систему. Вода, находящаяся в трубах и котле, замерзнет и разорвет (разрушит) дорогостоящее оборудование.
Рецепт: залить в систему отопления незамерзающую жидкость — специализированный теплоноситель для систем отопления. В настоящее время на рынке распространен теплоноситель из этиленгликоля, пропиленгликоля и глицерина. Будем учитывать при сравнении физических характеристик свойства воды: Плотность — 1,000 г/см³. Удельная теплоемкость при 20 °C, — 4218 Дж/(кг·К)
Этиленгликоль
— самый бюджетный вариант, требующий предварительного разбавления до нужной концентрации (поставляется в канистрах с температурой до -65 градусов), токсичный и опасный для здоровья.
Плотность — 1,113 г/см³. Удельная теплоемкость при 20 °C, — 2300 Дж/(кг·К) Используйте, если ваша система отопления герметична.
Пропиленгликоль
— более дорогой вариант, поставляется в готовом виде в канистрах с температурой -30 градусов. Значительно менее токсичный.
Удельная теплоемкость при 20 °C, — 2483 Дж/(кг·К). Плотность — 1,0363 г/см³ Пропиленгликоль используется в электронных сигаретах в качестве консерванта табака. Препятствует образовании плесени, бактерий. Многие производители котельного оборудования сертифицируют теплоносители на основе пропиленгликоля для использования в котельном оборудовании.
Глицерин
— последнее достижение отечественных химиков. Дорогой, но безопасный теплоноситель. Не пахнет, не повреждает обстановку и мебель при попадании на поверхность. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки. Физические свойства похожи на свойства пропиленгликоля. 
Плотность — 1,261 г/см³. Удельная теплоемкость при 20 °C, — 2430 Дж/(кг·К). На мой взгляд, лучший выбор.
Теплоноситель на основе глицерина
Теплоносители , которые содержат в себе глицерин, с каждым годом набирают оборотов среди покупателей. Так как они считаются наиболее лучшим вариантом для отопления квартир и домов любых типов и размеров. Основной частью состава теплоносителя, как нетрудно догадаться, является глицерин . Это вещество бесцветно, не воспламеняется, является экологически чистым и полностью безвредным для человеческого организма веществом.
Если сравнивать теплоносители содержащие глицерин с этиленгликолем или водой, то данное средство превосходит их по своей эффективности и безопасности. Вода считается не очень удобным вариантом теплоносителя , особенно в регионах с довольно холодными и затяжными зимами. Она крайне не удобна в использовании, так как систему отопления придется держать постоянно включенной.
Глицерин , в отличие от воды, замерзает при значительно меньшей температуре. Он начинает кристаллизироваться в том случае, если температура упадет ниже 30 градусов Цельсия. Если сравнивать теплоносители на основе глицерина с обогревателями на антифризе, который состоит из этиленгликоля, то антифриз может пагубно повлиять на здоровье и безопасность человека. Пары этиленгликоля являются очень ядовитыми и взрывоопасными.
Из-за того, что этиленгликоль является опасным веществом, во многих странах Европы данное вещество запрещено для использования. Глицерин, в свою очередь, вообще не воспламеняется, поэтому не взрывоопасен. Также он абсолютно безвреден для человеческого организма. Это доказывает и то, что его используют для обогрева помещений различных типов, которые задействованы в таких отраслях как медицина, кулинария, косметология и прочие. Потребитель, который использует глицерин как основу для своего отопления, значительно экономит и денежные средства, так как этот компонент имеет большую теплоотдачу, нежели вода или этиленгликоль.
Плюсы и минусы
Преимущества теплоносителей на основе глицерина:
- система отопления, теплоносители которой заполнены глицерином, будет работать при температуре от – 30 до + 100 градусов по Цельсию;
- антикоррозийные вещества, которые входят в состав теплоносителя, сохранят отопительную систему от поломки внутренних металлических деталей;
- специальный состав вещества не повреждает уплотнители и прокладки;
- теплоноситель можно использовать как на системах с металлическими, так и с пластиковыми и резиновыми трубками;
- длительный срок эксплуатации (8 отопительных сезонов);
- стопроцентная пожаробезопасность;
- систему нет необходимости промывать, если ранее не использовалась вода или антифриз ;
- бережное отношение к циркуляционным насосам;
- полная экологическая безопасность.
Недостатки:
- вещество довольно вязкое;
- требования к деталям оборудования из неполярных резин и пластмасс некоторых марок более усилено;
- в зоне, где теплоноситель подвергается высокотемпературному нагреву возможно образование акролеина.
Сравнив теплоносители на основе глицерина , воды и антифриза можно сделать вывод. Глицерин – это наилучшее средство для обогрева помещений любых типов. Это обусловлено не только экономией денежных средств на обогреве помещения. Отдавая свое предпочтения глицериновым теплоносителям, потребитель выбирает безопасный и экологически чистый продукт.
