Антифриз, застосування антифризів, типи і склади антифризів, водяне опалення

Серед існуючих систем автономного опалення найбільш поширеним залишається водяне опалення. У такій системі рідкий теплоносій, нагріваючись центральним котлом, передає (переносить) отримане тепло в опалювальні прилади — радіатори, обігрівають приміщення. Ще на етапі проектування системи водяного опалення з урахуванням особливостей природної або примусової циркуляції, потрібно визначитися з вибором теплоносія.

Вибираємо теплоносій

Відомо, що більшість виробників опалювальних котлів і обладнання розраховують їх застосування з використанням в якості теплоносія води. Безсумнівно, вона є унікальним і часто безкоштовним носієм теплової енергії в опалювальних системах.

Але питання застосування антифризів, спеціальних рідин з низькотемпературної точкою переходу в стан замерзання, залишається актуальним. Незважаючи на універсальність і доступність води, її властивість збільшувати обсяг при переході в тверду фазу, призводить до деформації і руйнування елементів опалювальних систем.

Що актуально для таких будівель і споруд, як заміські будинки і дачі, гаражі і т. п. Т. е. де не ведеться постійне опалення та дуже високий ризик приведення в аварійний стан радіаторів, труб і, навіть, опалювального котла, внаслідок розморожування системи опалення з-за несподіваних морозів і не злитою вчасно води.

Приймати рішення краще заздалегідь

Якщо вибір потужності котла виконується до визначення теплоносія системи, то розрахунок всіх матеріалів, радіаторів, циркуляційного насоса і пр., безпосередньо залежить від обраного носія та ведеться з урахуванням його особливостей. Слід повторити, що в умовах, коли гарантовано відсутні ризики розморожування дорогих елементів конструкції системи водяного опалення, вибір води, як кращого переносника тепла в приміщення буде повністю виправданий.

Правильно підготовлена, із застосуванням необхідних інгібіторів, вода буде прекрасно працювати. Але при ймовірні перебої і відключеннях електрики або падіння тиску в газовій магістралі, в зимовий період різко збільшується ризик аварійності. Тоді краще вибрати антифриз.

Дана незамерзаюча рідина не має нічого спільного з маслами, типу «веретенки», автомобільним тосолом або спиртовими емульсіями. Мова може йти тільки про спеціалізованих антифризах для опалення. У їх складі не містить заборонених компонентів, вони не несуть небезпеку виникнення пожеж.

Види антифризів для опалення

Найбільш поширені три типи речовин-антифризів:

• на основі этиленгликолей;
• пропіленгліколю;
• антифризи на основі гліцерину.

Застосування цих речовин, пов'язане з виконанням в системах загальних додаткових вимог, у тому числі і по кожному типу антифризів. Повинні бути детально враховані їхні приватні особливості.

Наприклад, використання антифризів заборонено виробникам у настінних котлах, небажано в системах з відкритим розширювальним баком, а этиленгликоли тут просто не можна застосовувати зовсім. Також вони заборонені в двоконтурних котлах, де велика ймовірність потрапляння носія з опалювального контуру в контур ГВП. Причина високої токсичності етиленгліколю та його парів. Для дорослої людини доза цієї речовини близько 350 мг може виявитися смертельною.

Майже такими ж фізичними і температурними властивостями володіють, безпечні для людини, антифризи полипропиленгликолевые, з яких самі нешкідливі, т. зв. харчові види. Але їх вартість значно вище, ніж этиленгликолей. Якщо останні вже давно виробляються вітчизняною промисловістю, то випуск пропіленгліколю ведеться тільки за кордоном, що і робить істотний вплив на їх вартість.

Найбільш безпечні антифризи на основі глицеринов.

Тим не менш, представлені на ринку антифризи мають різні склади, розрізняються:

• пакетами присадок;
• фізичними властивостями;
• діапазонів робочих температур;
• ціною.

Вибираючи антифриз в якості теплоносія, треба з обережністю підходити до застосування елементів системи, що мають внутрішню оцинковану поверхню, наприклад, труби з таким покриттям.

При роботі подібних елементів в діапазоні температур від 70 градусів за Цельсієм і вище, починається незворотний процес відшаровування внутрішнього покриття. Виникає загроза потрапляння фрагментів на нагрівачі котла і ослаблення дії антикорозійних присадок теплоносія. Така загроза зберігається і при температурах, менше зазначеного діапазону. Вступаючи в реакцію з оцинкованими поверхнями, теплоносій втрачає антикорозійні властивості, підвищується температура замерзання.

Втрата антикорозійних властивостей збільшує в двадцять разів швидкість утворення іржі, яка, будучи теплоізолятором, різко зменшує теплообмін в системі опалення. Відбувається «заростання» отслоившимися частками іржі каналів, що знижує швидкість потоку носія і зменшує ефективність опалення, збільшуючи непродуктивні витрати. Подальше наростання процесу загрожує виходом з ладу циркуляційного насоса і опалювального котла.

У той же час, розрахунковий час захисної дії пакету присадок становить до 10 років. Їх набір дуже важливий у складі антифризів, оскільки містить цілий ряд додаткових речовин, що знижують або повністю нівелюють агресивний вплив етиленгліколю та інших гліколів на всі матеріали і сплави, що застосовуються в приладах системи опалення. Дія присадок дозволяє захистити і продовжити час безаварійної роботи не тільки металевих частин опалення, але і полімерів. Тому так важливо правильно вибирати відповідність складу теплоносія матеріалами елементів, з яких побудована система опалення.

Антифризи і перегрів

Не менш важливий і факт витримки рекомендованих діапазонів температур, тобто режиму експлуатації. Антифризи, незалежно від основи, не люблять перегріву. Як правило, кипіння руйнує їх структуру. Середні температури кипіння знаходяться в діапазоні від 106 до 116 градусів за Цельсієм і залежать від разбавленності водою при початковій підготовці до використання. В результаті перегріву антифризу, руйнуються антикорозійні присадки, відбувається википання і розкладання гліколів, утворюються кислотні сполуки, на нагрівальних елементах відкладається нагар, що погіршує їх роботу.

Для попередження такої небезпеки вимагається забезпечення посиленої циркуляції, не допускає перегріву носія, повне покриття нагрівачів антифризом з метою виключення їх перегріву. Загалом, можна відзначити, що особливості застосування антифризів, пов'язані з їх меншою теплоємність, теплопровідність і більшою в'язкістю, повинні бути враховані шляхом вибору більш продуктивних радіаторів та циркуляційних насосів.

до Речі, будь-антифриз легко знаходить найдрібніші нещільності та тріщини, утворюючи неприємні протікання. Оскільки в середовищі антифризів розбухання прокладок і ущільнювачів зникає, то і тут утворюються патьоки. Причиною є їх менший коефіцієнт поверхневого натягу. Усуваються «неприємності» необхідної затяжкою сполук, можливо, такі дії доведеться повторити ще раз. Зате покращиться якість ущільнень системи.

Це тим більше важливо, якщо врахувати, що этиленгликоли схильні до окислення при відкритому повітряному контакті. З підвищенням температури речовини, процес окислення прискорюється приблизно вдвічі на кожну декаду температурної шкали. А далі – вже знайомий, з опису вище, процес. Продукт окислення руйнує присадки, зростає швидкість корозії і т. д. Так що система повинна бути герметичною, включаючи і розширювальні бачки.

Слід враховувати специфіку фізики властивостей антифризів, запускаючи опалення в умовах низьких температур, наприклад, приїхавши на дачу зимовим ввечері в п'ятницю. Як відомо, вода переходить з рідкого у твердий стан у проміжку температур від 0 до -1 градуса за Цельсієм. Всі антифризи змінюють свій стан поступово, плавно переходячи з рідкого і текучого в більш в'язке стан, з утворенням окремих кристалів, наближаючись до замерзання поступово. Тому не розігрітій системі антифриз може бути досить загуслим і щоб його «розігнати», привести в робочий стан, режими роботи нагрівального котла потрібно збільшувати дуже повільно.

Навіть повністю загустілий складу антифризу збільшує свій обсяг лише близько 0,5% та це аніскільки не може пошкодити елементів опалення. З підвищенням температури склад повертає свої властивості. Приготування до застосування антифризу полягає в додаванні до концентрату певної кількості води. При цьому всі необхідні присадки і основа вже є. Важливо застосовувати водний дистилят або фільтрат, слідуючи рекомендацій виробника концентрату антифризу. У разі якщо придбана рідина вже готова до використання, немає сенсу знижувати її ефективність додаванням води. Як вже було сказано, важливим фактором є наявність певної концентрації присадок в складі рідини. Саме він визначає захист від корозії, накипу, піноутворення, кавітації і т. п.

Термін служби антифризів

Втім, навіть у правильно підготовленого складу є свій термін служби. З часом властивості «незамерзаек» губляться.

1. Для складів на основі гліколів такий час складає від 4 до 5 років. Після чого їх потрібно міняти свіжим антифризом, попередньо промивши систему.
2. Для гліцеринових складів заявляється термін використання становить 8 років.

Якщо ж в якості теплоносія використовується вода, фахівці радять звертати увагу на її м'якість і низький вміст кисню. Перша вимога можна забезпечити шляхом фільтрації води, усуваючи високий вміст кальцію в ній. Другого вимогу в максимальному ступені відповідає дистильована вода. Десь посередині і доведеться шукати рішення.

Для зменшення ймовірності утворення повітряних пробок експерти радять застосовувати на всіх радіаторах спеціальні стравливающие клапани або крани Маєвського. Це додаткові витрати, але вони необхідні для нормальної експлуатації опалювальної системи не тільки при використанні антифризів, але і особливо при водяному теплоносії.

Говорячи про попередньої підготовки води, потрібно зазначити, що у разі використання електродного нагрівального котла, вода повинна володіти певною електропровідністю, тобто мати певну ступінь мінералізації.