Особенности применения антифриза в системах отопления

Не секрет, что наиболее распространенным и важным элементом на нашей планете является вода, известная химикам под формулой Н2О. Уникальность некоторых свойств воды действительно поражает. Переходя из твердого в жидкое состояние, меняется плотность воды в сторону увеличения. При этом ее удельная теплоемкость составляет 4,168 кДж/кг, что доказывает эффективность воды, как общедоступного теплоносителя. Но есть у Н2О и некоторый недостаток, о котором все знают. «Слабое звено» — это достаточно высокая температура (0°С), при которой вода замерзает. Кроме этого при замерзании ее объем вырастает на девять процентов. Это чревато тем, что при замерзании воды в отопительной системе, могут разрушиться многие элементы, к которым относятся краны, трубы, отопительные приборы, а также котлы.

Следовательно, для решения некоторых задач требуется вести поиск более совершенных теплоносителей, имеющих более гибкие свойства. Нормальное функционирование системы отопления может гарантировать использование такого низкозамерзающего теплоносителя, как антифриз.

Речь идет не об автомобильном тосоле, этиловом спирте или трансформаторном масле, как может показаться. Наиболее оптимальным вариантом является использование именно антифриза, который лучше всего подходит для отопительных систем. Основным требованием, которое предъявляется к теплоносителю – это пожаробезопасность. Кроме этого, он не должен содержать добавок, которые запрещено использовать в жилых помещениях или которые могут вступать в реакцию с металлом.

Для отопительных систем антифризы изготавливаются на базе водных растворов пропиленгликоля и этиленгликоля. Данные растворы, если использовать их в чистом виде, достаточно агрессивно ведут себя при использовании в отопительных системах. Но благодаря использованию специальных присадок, которые гарантируют защиту от вспенивания, коррозии в системе, образования накипи, растворения и набухания уплотнителей для герметизации и окисления, их свойства коренным образом меняются.

Кроме этого, благодаря использованию присадок, существенно увеличивается термическая стабильность, которая гарантирована в температурных режимах от -65 до 105 градусов Цельсия. Даже при достижении температуры 170 градусов в некоторых местах термической деструкции не будет. Антифриз должен нормально реагировать на резину, эластомеры, пластик и прочие материалы, которые применяются в теплообменных и отопительных системах. Только в этом случае можно будет гарантировать максимальный срок службы подобного теплоносителя.

На российском рынке наиболее популярными считаются антифризы, выпускаемые отечественными производителями. К примеру, у многих людей на слуху такие марки, как Dixis, Thermagent и прочие. По качеству импортные образцы не хуже, а в некоторых аспектах даже лучше, но высокая стоимость не позволяет им найти свое место на нашем рынке.

В основном российские антифризы изготавливаются на базе этиленгликоля. Такие изделия обычно продаются в двух вариантах исполнения: с температурой замерзания не превышающей порог в -30 градусов Цельсия и с температурой замерзания не больше -65°С. Для достижения необходимой температуры замерзания состав просто разбавляется водой.

Этиленгликоль, который является основой антифриза, значительно снижает общую стоимость изделия. Недостатком этиленгликоля является токсичность, что делает его попадание на тело или внутрь организма очень нежелательным. Испарения также являются очень токсичными. Считается, что смертельной дозой этиленгликоля является 100-300 мл вещества. Известно, что в системах отопления двухконтурного типа, которые используются для хозяйственных нужд, существует определенная опасность. Связана она с возможностью попадания антифриза в контур горячего водоснабжения из контура отопления. Следовательно, применение подобного теплоносителя с низкой температурой замерзания на базе этиленгликоля допускается только в одноконтурных отопительных системах. Обычно такой антифриз для быстрого определения утечки окрашивается в красный цвет.

Специалисты компании ВАХI рекомендуют использовать антифриз, сделанный на базе этиленгликоля исключительно в одноконтурных котлах. При этом применять антифриз желательно в концентрациях с температурой замерзания в пределах от -20 до -25 градусов.

Чтобы на выходе иметь требуемую температуру замерзания для получения теплоносителя, необходимо четко следовать инструкциям производителя. Человек, который не полениться их изучить, сможет найти такие полезные рекомендации.

Чтобы на выходе иметь концентрат антифриза на температуру -65 градусов Цельсия:

• получить температуру замерзания -25°С можно смешав воду и антифриз в соотношении 40 и 60 процентов соответственно;
• получить температуру замерзания -20°С можно смешав воду и антифриз в соотношении 46 и 54 процентов соответственно.

Чтобы на выходе иметь концентрат антифриза на температуру -30 градусов Цельсия:

• получить температуру замерзания -25°С можно смешав воду и антифриз в соотношении 10 и 90 процентов соответственно;
• получить температуру замерзания -20°С можно смешав воду и антифриз в соотношении 20 и 80 процентов соответственно.

Последнее десятилетие двадцатого века, а именно его вторая половина, стала эпохой, когда на рынках США и Западной Европы стали продаваться нетоксичные антифризы, основой которых является пропиленгликоль. Полная безвредность – то реальное преимущество подобного продукта, которое так привлекает внимание. Для двухконтурных систем отопления это свойство является одним из самых важных. Отечественные производители лишь недавно стали выпускать антифриз, изготавливаемый на базе пропиленгликоля, который является экологически чистым сырьем. Он обычно разливается по емкостям, температура замерзания которых составляет -30 градусов Цельсия. При этом состав подкрашивается в зеленый цвет.

За границей делается основа для антифриза, что существенно влияет на стоимость теплоносителя, которая возрастает практически вдвое. Естественно, что пить пропиленгликоль не желательно, но это не мешает его использовать для заморозки пищевых продуктов. Если на упаковке человек увидит в составе пищевую добавку Е1520, то это значит, что в составе есть пропиленгликоль. Используют его в производстве в качестве смягчающего, влагоудерживающего и диспергирующего агента. Чаще всего такую добавку можно встретить в желе, тортах и печенье.

Пропиленгликоль является органическим веществом, а, следовательно, есть вероятность появления отложений и пригара. Чтобы свести к минимуму подобные негативные явления необходимо сохранять умеренную концентрацию.

Компания ВАХI дает некоторые рекомендации по поводу использования антифриза, основой которого является пропиленгликоль:

• его спокойно можно применять в двухконтурных котлах;
• применять антифриз, концентрация которого с температурой замерзания составит -20 градусов Цельсия (необходимо добавить двадцать процентов воды в готовый раствор антифриза на -30 градусов).

Компанию ВАХI можно смело отнести к европейскому производителю отопительной техники. Только она допускает применение антифризов, сохраняя гарантию фирмы на настенные и напольные модели котлов. Исключениями являются лишь конденсационные и настенные котлы, имеющие биометрический теплообменник (серия MAIN Four). Многолетняя практика применения подобных устройств и ресурсные испытания, проведенные совместно с отечественными производителями, лишь подтвердили актуальность такого решения.

Опасения могут вызвать лишь возможные ошибки еще на этапе проектирования или во время эксплуатации, а также монтажа систем теплоснабжения. Именно по этой причине компания старается проводить технические семинары, на которых популярно объясняются правила использования антифризов.

Особенности применения антифризов в газовых котлах ВАХI. Практические советы

1. Возможно ли применение автомобильного тосола в отопительных системах?

В отопительных системах рекомендуется применять антифриз, который специально разработан для этих целей. Известно, что в составе большинства тосолов есть силикатные и фосфатные соединения, амины, нитриты и прочие элементы, испарения которых будет очень вредны для человека. Кроме этого, в их составе отсутствуют необходимые для качественной эксплуатации в отопительных системах присадки, а это может негативно влиять на резиновые уплотнители и металлические элементы. У тосолов ресурс использования обычно ограничен, и срок эксплуатации составляет не более трех лет.

При этом разбавлять его с водой, тем более водопроводной, нельзя.

2. Если установлены в системе отопления оцинкованные трубы, можно ли применять антифриз?

Ни один теплоноситель (даже импортный) с низкой температурой замерзания, основой которого является гликоль, не сумеет защитить оцинкованные покрытия. Со временем может выпасть металлизированная взвесь или еще хуже — труднорастворимые осадки (хлопья белого цвета). Следовательно, нельзя заливать антифриз в систему отопления с оцинкованными трубами.

3. Можно ли различные виды антифризов смешивать друг с другом?

Какие бы не были виды антифризов, но их смешивать без проведения проверки на совместимость не желательно. Ведь если основные присадки у жидкости различные, то может появиться осадок и произойдет ухудшение антикоррозийных свойств из-за их разрушения. Если точно неизвестно, какой антифриз был в системе, то перед заливкой нового необходимо полностью слить старый.

4. Какую воду использовать для разбавления антифриза?

Лучше всего для этих целей использовать именно дистиллированную воду, в составе которой нет магния и солей кальция. Практика показывает, что при разбавлении жесткой водой есть большая вероятность появления осадка. Водопроводную воду можно использовать для разбавления, но только если жесткость не превышает 5мг-эквл.

Не стоит считать воду из колонки лучшим вариантом, ведь у нее будет большая жесткость, значение которой может достигать 20мг-эквл. Бывает, что определение жесткости усложняется по той или иной причине, тогда следует ранее смешать воду с антифризом в необходимой пропорции и посмотреть, будет ли появляться осадок.

5. Влияет ли на котел и радиаторы отопительной системы использование антифриза?

Антифриз имеет теплоемкость, которая ниже, чем у воды на 15-20 процентов. Следовательно, он накапливает и отдает тепло гораздо хуже. При выборе радиаторов необходимо ориентироваться на более мощные модели. Лучше подбирать радиатор, теплоотдача которого будет на 20 процентов выше, чем у обычного. На теплообменнике котла процесс происходит аналогичный, теплосъем падает и там. Поэтому требуется установка более мощного циркуляционного насоса, в сравнении с насосом, работающим с водой. Желательно подбирать насос по напору больше на 60 процентов, а по расходу больше на 10 процентов, даже если содержание гликоля в растворе соответствует расчету на -25°С или -20°С. Если котел настенный, а двигатель уже стоит внутри устройства, то необходимо любым способом улучшить циркуляционный процесс через котельный теплообменник. Сделать это можно путем увеличения диаметра труб в системе и подбора радиаторов, имеющих меньшее сопротивление. Если возможности внести изменения в отопительную систему нет, то можно снизить мощность котла на 20 процентов при работе на отопительный контур. Такая функция в котлах ВАХI есть. Можно при желании поставить более мощный насос вместо стандартного. Насосы другого типа могут предлагаться как дополнительная опция к комплекту настенных котлов ВАХI.

6. Как влияет антифриз на мембранный бак в системах отопления?

Стоит помнить, что выбирая расширительный бак необходимо учитывать некоторое отличие коэффициента объемного расширения (на 15-20 процентов в сторону увеличения) такой жидкости, как антифриз. Следовательно, размер расширительного бака должен составлять 15 процентов от всего объема отопительной системы.

7. Что будет, если применять в системе отопления антифриз на -65 градусов в неразбавленном виде?

В этом случае будет перегреваться теплообменник по причине недостаточного теплосъема. Присадки гликоля при длительном перегреве будут разлагаться. Теплоноситель обретет темно-коричневый оттенок, образуется много осадка. Также начнет сильно вибрировать и шуметь медный теплообменник на настенном котле по причине локальных закипаний жидкости. Со временем в теплообменнике будет образовываться темный нагар, который будет причиной еще большего нагревания. Таким образом, вскоре придется менять тепообменник.

8. Ваши специалисты рекомендуют производить разбавление антифриза до достижения температуры -20 градусов Цельсия. А как он поведет себя, если температура опустится ниже данной отметки?

Если антифриз разбавлен на -20°С, то будет гарантирована защита выключенной системы отопления от разрушительных процессов даже при снижении температуры до -60°С. Если же все-таки температура снизилась ниже двадцати градусов, что можно исключить в наших условиях, то антифриз будет густеть и со временем превратится в желеобразную массу. Как только температура поднимется выше, жидкость станет прежней, не утратив своих свойств.

9. Можно ли долго применять антифриз?

Считается, что у антифриза нормальный срок работы до пяти лет. Как только этот срок проходит, жидкость лучше полностью заменить, ведь антифриз может потерять все свои полезные свойства. При этом проявляются агрессивные свойства раствора гликоля и разбалансируются присадки.

10. Почему возникает необходимость подпитки системы, в которую залит антифриз, и как это делать правильно?

Антифриз текучее воды, поэтому к разъемным соединениям в системе отопления предъявляются более строгие требования. Сборка всех стыковых узлов должна производиться особенно внимательно, при этом необходимо предварительно производить опрессовку системы. Можно для обработки стыковых мест использовать специальные герметики, которые к гликолевым смесям достаточно стойкие («LOCTITE», «ABRO», «Гермесил»). Если говорить о подпитке отопительной системы, которая работает на антифризе, то стоит отметить, что для нее запрещено производить подпитку водопроводной водой. Этому есть ряд причин. Во-первых, есть вероятность выпадения солей. Во-вторых, с добавлением воды пропорционально уменьшается и количество присадок. В-третьих, гликолевая смесь может стать более агрессивной. Есть производители антифризов, которые своим покупателям рекомендуют отдельно приобретать присадки и добавлять их, если имеет место разбавление водой более чем на 50%. Стоит также учитывать, что в случае разбавления водой и при температуре ниже -15 градусов Цельсия могут теряться основные свойства теплоносителя. Поэтому желательно иметь некоторый объем гликолевой смеси непосредственно в котельной, чтобы именно ей производить подпитку.

Теплоноситель для систем отопления — вода, этиленгликоль, теплый дом 65, dixis

Чтобы система отопления частного дома работала стабильно и не приносила дополнительных хлопот, необходимо использовать качественное отопительное оборудование и радиаторы.

Не стоит упускать из виду и жидкость, которая будет осуществлять теплообмен между несколькими теплоносителями системы. Любая система отопления работает по одному принципу: имеется нагревательный элемент, теплоноситель и радиаторы отопления, теплоноситель забирает тепло от нагревательного элемента и переносит его к радиаторам. Параметры теплоносителя системы отопления напрямую влияют на эффективность и долговечность всей системы.

Оглавление

Виды теплоносителей для системы отопления

Для начала стоит разобраться в том, какие требования предъявляются к теплоносителям. Есть три основных: инертность по отношению к материалам системы отопления, включая различные уплотнения; высокая теплоемкость при высокой теплопередаче; приемлемая вязкость. Если предполагается, что система может быть отключена на долгое время без обогрева, следует учитывать также температуру замерзания теплоносителя.

Вода

Самым простым и дешевым способом обеспечить перенос тепла является вода. На долю воды приходиться порядка 70% всех используемых теплоносителей. В целом вода является отличным вариантом, кроме того, она не токсична. Но и вода не лишена своих недостатков, к которым можно отнести повышенную коррозийную активность при соприкосновении с металлом и образование накипи на стенках теплообменника. Плюсы такого теплоносителя – сравнительная простота и дешевизна, тем более что так называемых присадок-ингибиторов на полках магазинов сегодня предостаточно. Использование присадок позволяет в разы уменьшить негативное воздействие воды, сделав ее инертной, тем самым повысив срок службы отопительного оборудования.

Антифризы

Использование антифриза – удовольствие недешевое, поэтому следует подумать, необходимы ли такие меры. Если в здании часто случаются перебои с энергоносителями, из-за чего в морозы система отопления может быть отключена на несколько дней, то антифриз нужен. К примеру, можно взять теплоноситель теплый дом 65 и разбавить его до нужной концентрации. Если заливать даже подготовленную воду, все равно есть риск вывести из строя всю систему отопления, и виновата в этом физика.

При замерзании образующийся лед имеет больший объем, при этом силу и масштабы его разрастания не стоит недооценивать, поскольку замерзшая вода способна разорвать даже толстостенную стальную трубу, не говоря уже о пластике.

Часто встречаются советы по поводу заливки в систему отопления добавок в виде этилового спирта, но стоит знать, что этиловый спирт, этанол, этилен, этиленгликоль – это четыре разных вещества с разными физическими и химическими свойствами.

Лучше всего будет воспользоваться сертифицированным антифризом, к большинству систем подойдеттеплоноситель dixis 65. Он соответствует требованиям, предъявляемым к использованию в жилых помещениях, то есть пожаробезопасен и инертен по отношению к элементам системы отопления. Как правило, основой для всех антифризов служит либо пропиленгликоль, либо этиленгликоль, также отличия идут по набору присадок и температуре кристаллизации.

Выбор теплоносителя по типу системы отопления

Если вы спросите, может ли при использовании этиленгликоля быть безопасным теплообмен между несколькими теплоносителями, ответ однозначен – нет. Любое повреждение стенки обменников может привести к очень печальным последствиям, поэтому этиленгликоль нежелательно использовать в двухконтурных котлах. В отличие от воды, применение этого вещества в системах с расширительными баками открытого типа запрещено. Дело в том, что этиленгликоль имеет класс опасности 3 и крайне нежелателен для попадания внутрь организма человека. Он не источает никакого запаха и сладковатый по вкусу, поэтому опасен при протечках, особенно если в доме есть дети или животные.

В зависимости от концентрации этиленгликоля температура замерзания может находиться на отметках от -35 до -65 градусов, при этом он обладает отличными теплофизическими свойствами и недорогой ценой. На данный момент большинство антифризов на рынке мира сделаны на базе этиленгликоля. Есть умельцы, которые ищут,как получить из этилена этиленгликоль – это довольно просто при окислении первого перманганатом калия, но купить готовый антифриз будет намного дешевле. Тем более что для реакции следует просчитать также правильное количество компонентов.

Пожалуй, единственный минус этиленгликоля – его токсичность – отсутствует у пропиленгликоля. Теплоноситель пропиленгликоль абсолютно нетоксичен, поэтому разрешен к эксплуатации во всех странах мира, в отдельных случаях его можно даже увидеть в составе пищевых продуктов под индексом Е1520. Также пропиленгликоль имеет очень низкую температуру кристаллизации, около -40 градусов. Одним из подобных представителей на отечественном рынке является Гольфстрим теплоноситель, который изготавливается на основе пропиленгликоля и глицерина. Но все преимущества, такие как экологическая безопасность, отличные физические характеристики и очень низкая точка замерзания, перекрывает высокая цена пропиленгликоля. Этот немаловажный фактор очень сильно сузил применение вещества в качестве теплоносителя.

Бывают также смеси воды с этиловым спиртом, они, как правило, представлены в вариациях от 40% до 55% спирта. Точка кристаллизации такого раствора – приблизительно -30 градусов. Но применять подобные антифризы следует только в закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией, так как из открытой системы спирт достаточно быстро испаряется. Минус – низкая точка кипения около 85-90 градусов, поэтому стандартное отопительное оборудование, способное нагревать теплоноситель до 95 градусов, следует ограничивать. Особенно это необходимо при наличии блока автоматики, использующего в качестве заданной величины температуру воздуха, а не теплоносителя.

Выбирая теплоноситель для систем отопления, отзывы – это последнее, на что стоит опираться, так как в каждом конкретном здании и системе имеется множество индивидуальных факторов.

Как не испортить антифриз

При перегревании обычной воды та превращается в пар, создается эффект кавитации, разрушающий внутренние стенки теплообменника котла. Но после охлаждения пар конденсируется, превращаясь обратно в воду. Что же касается антифриза, то его перегрев может его же самого и уничтожить. Этиленгликоль, нагретый выше 107 градусов, разлагается, как и различные антикоррозийные присадки, находящиеся в нем. Чтобы подобного не случалось, следует в котлах с автоматикой периодически контролировать ее работу, а в котлах без автоматической регулировки температуры обеспечить систему байпасом, который даже при отключении электричества позволит жидкости циркулировать в системе.

Влияние теплоносителя на характеристики отопительной системы

У воды самая высокая теплоемкость из вышеописанных кандидатов, поэтому мощные радиаторы отопления не понадобятся, ее вязкость оптимальна, она прекрасно движется как в гравитационных системах, так и с принудительным циркулированием. Во всех циркуляционных насосах в характеристике указывается создаваемый перепад высот столба жидкости из расчета вязкости воды. Нагрузки на насосное оборудование стандартны, а котлы, как правило, рассчитаны на максимальную температуру нагрева в 95 градусов, что на 5 градусов ниже температуры кипения воды.

Если вам нужен теплый дом, теплоноситель из ряда антифризов может быть лучшим решением, чем вода. Антифриз обладает хорошими, но меньшими параметрами теплоемкости, поэтому понадобятся дополнительные секции радиаторов или же более частая укладка трубы теплого пола. Плотность этиленгликоля создает дополнительную нагрузку на насосное оборудование, так что при необходимости отопления многоэтажного дома следует брать больший запас мощности.

Если вы используете этиленгликоль, учитывайте его химические свойства, поскольку он реагирует с щелочными металлами. При выборе радиаторов лучше у официального представителя выяснить допустимость использования данного антифриза. Не все алюминиевые или биметаллические батареи можно использовать в системах, заправленных антифризом. Если будут использоваться оцинкованные трубы, то задача еще усложняется, ведь некоторые компоненты способны вступать в реакцию, образуя металлические взвеси и труднорастворимые осадки, при этом могут измениться и характеристики самого антифриза.

При подборе котла также стоит просмотреть, подходит ли к нему антифриз. Хотя сейчас производители чаще всего унифицируют оборудование, но все же теплоноситель для электродных котлов должен подбираться тщательней, так как через него будет непосредственно проходить электрический ток.

Этиленгликоль

Многоатомный спирт – этиленгликоль – получил широкое применение не только в качестве антифриза, но и в качестве составляющего элемента при производстве полиуретана и целлофана.

Этиленгликоль – бесцветная жидкость, структурная формула выглядит так: HO—Ch3—Ch3—OH.

Был получен в 1859 году, но повсеместно стал использоваться только в Первую мировую войну в виде замены глицерину при производстве взрывчатых веществ. Получение этиленгликоля из этилена возможно несколькими способами: путём гидратации его оксида (для этого требуется высокое давление и температура в 200 градусов) или с добавлением ортофосфорной кислоты (в этом случае на выходе получается 90% раствор).

 Загрузка …

Рекомендуем прочесть!

Этиленгликоль применение в отоплении

Вы просматриваете раздел Теплоноситель, расположенный в большом разделе Компоненты системы.

В качестве теплоносителей для систем отопления используются замерзающие и незамерзающие жидкости.

К первому виду относится вода, а ко второму — составы на основе спиртов (антифризы), куда добавляются специальные присадки, формирующие те или иные свойства жидкости.

Требования к теплоносителю для водяного отопления

Чтобы правильно выбрать теплоноситель, стоит учитывать основные требования, которые к нему предъявляются:

Теплоноситель не должен быть токсичным, ведь время от времени в системе могут случаться протечки, и ремонт не должен быть сопряжён с опасностью для здоровья.

Не допускается также использование в качестве жидкости для отопления пожароопасных и взрывоопасных веществ.

Высокий показатель теплоёмкости, который обеспечивает эффективный перенос тепла от котла к радиаторам.

Разброс температур от отметки замерзания до точки кипения должен быть максимально большим, чтобы минимизировать вероятность аварий.

Жидкость не должна разъедать уплотнения или приводить к коррозии в трубах и радиаторах.

Когда лучше использовать воду в открытом или закрытом типе отопления

Идеальным теплоносителем для системы отопления на дровах или угле является вода. Если используется отопительная система закрытого типа, то для неё подойдёт даже обычная водопроводная вода из крана. Она образует тончайший слой накипи на трубах, но это происходит однократно после заполнения контура теплоносителем. В закрытой системе испарения жидкости нет, и доливать её приходится крайне редко, а малое количество осадка никак не влияет на эффективность отопления.

В системы открытого типа требуется регулярно доливать воду, а значит — количество накипи увеличивается. Чтобы предотвратить этот процесс, используют дистиллированную или очищенную воду.

Дистиллят продаётся в магазинах, но стоит он недешево, поэтому на практике вместо него часто берут фильтрованную питьевую воду.

Теплоёмкость воды составляет примерно 1 кал/г*°C, то есть килограмм воды, нагретый до 90 °C и остывший в радиаторе до 70 °C отдаст в помещение 20 ккал тепловой энергии. По этому показателю вода значительно превосходит все существующие теплоносители.

У воды есть и другие преимущества:

• безвредна для здоровья людей и животных;
• безусловное лидерство по цене и доступности;
• неограниченный срок эксплуатации в системе.

У воды есть один условный недостаток: если систему отопления не запустить при наступлении морозов, вода в ней замёрзнет, что приведёт к разрушению труб и выходу котла из строя. Поэтому в тех системах, где есть вероятность простоя в зимнее время, в качестве теплоносителя используется антифриз.

Применение антифриза

В отличие от воды, незамерзающую жидкость не нужно сливать из отопительной системы в случае простоя в зимнее время, поскольку антифриз не теряет текучести при отрицательных температурах. Все антифризы представляют собой вещества на основе многоатомных спиртов, их свойства различаются в зависимости от химического состава. К прочим плюсам антифризов относятся следующие:

1. Даже если температура опускается ниже рабочего уровня антифриза, последний не затвердевает и не расширяется подобно воде, благодаря чему не повреждается система отопления.
2. В состав антифризов добавляют специальные присадки, которые уменьшают их химическую активность, подавляют пенообразование и предотвращают появление накипи внутри системы.
3. Срок службы всех «незамерзаек» до 5 лет, далее требуется их замена.

При всех достоинствах антифризов у них есть и недостатки:

1. Теплоёмкость примерно на 15% ниже, чем у воды.
2. Из-за повышенной вязкости требуется более мощный циркуляционный насос.
3. Этилен- и пропиленгликоль разрушительно действуют на цинк, поэтому нельзя применять их в оцинкованных трубах.

Важно! Для электродных котлов можно использовать не все марки антифриза. Перед покупкой «незамерзайки» внимательно прочитайте в инструкции к котлу, какие теплоносители с ним можно использовать, иначе прибор снимут с гарантии.

На основе этиленгликоля

Теплоносители на основе этиленгликоля стоят недорого, но обладают огромным недостатком — высокой токсичностью. Отравление может наступить не только при попадании внутрь организма, но и при вдыхании паров вещества или при его контакте с кожей.

Фото 1. Теплоноситель на основе этиленгликоля Аргус-Галан, 20 кг, производитель – «Галан», Россия.

Эта жидкость характеризуется повышенной текучестью, поэтому при малейшем нарушении герметичности она способна вытечь наружу, что представляет опасность для людей и животных. Поэтому антифризы данного типа используются для обогрева нежилых помещений, а для частных домов рекомендуются другие теплоносители.

Важно! Категорически запрещено заливать «незамерзайки» на основе этиленгликоля в открытые системы отопления, где токсичное вещество будет испаряться из расширительного бака.

Не используются такие жидкости и в двухконтурных системах, где есть вероятность их попадания в ёмкости для горячей воды.

Теплоноситель для системы отопления загородного дома это важнейший элемент любого жидкостного отопительного комплекса. Собственно, без него вся сложная конструкция, включающая множество сложных и дорогостоящих элементов, просто бесполезна. Самым простым и проверенным видом жидкостного теплоносителя является обыкновенная вода. Монтажными и строительными организациями в наши дни предлагается множество видов отопительных систем, основанных на разных физических принципах получения и переноса тепловой энергии. Тем не менее, именно водяные контуры остаются традиционными в загородных домах, коттеджах и дачах.

Далеко не всегда хозяева домовладений круглогодично проживают в загородных домах и отапливают дом с наступлением холодов. При необходимости отключения теплового оборудования неизменно встает вопрос об его сохранности. В случае с водой — при минусовой температуре ее в системе быть не должно. При замерзании вода расширяется, нанося непоправимый вред всем соприкасающимся с ней элементам. При сильных морозах вода способна «разорвать» стальную и чугунную трубу, или водяную рубашку котла отопления.

Чтобы избежать подобных неприятностей водяные контуры заполняются специальными техническими жидкостями, имеющими низкую температуру замерзания. Чтобы понять какой теплоноситель лучше использовать в системе отопления, нужно рассмотреть их виды и особенности.

Виды теплоносителей для системы отопления дома

В основе классификации низкотемпературных жидкостей лежит основной элемент их производства. Чаще всего на отечественном рынке предлагаются антифризы на основе:

Все технические жидкости промышленного производства могут иметь разный цвет, но это скорее маркетинговая уловка производителей. Главное — это порог кристаллизации, температура кипения и дружественность к элементам отопительных комплексов. Тарирование жидкостей зависит также от фирмы-изготовителя. Наиболее часто антифризы продаются в пластиковых, герметично закрытых емкостях по 10 или 20 литров. При этом в емкости может находится концентрированный состав с температурой замерзания до -65°С или раствор рассчитанный на работу в условиях до -30°С. Концентрация раствора доводится до нужной температуры путем добавления дистиллированной воды.

Антифризы на основе этиленгликоля

Этиленгликоль в чистом виде представляет собой прозрачную и слегка маслянистую жидкость. Получение этого двухатомного спирта в химической промышленности относительно не дорого, поэтому его широко применяют также для производства тормозных жидкостей, целлофана, различных полимерных материалов и растворителей красящих веществ.

Внимание! Этиленгликоль — токсичное вещество, которое при попадании в организм может привести к летальному исходу.

При использовании этиленгликолевых жидкостей, на системы отопления накладываются серьезные ограничения:

• применение возможно только в системах закрытого типа;
• в системе должен быть установлен расширительный бак увеличенного объема, так как коэффициент расширения этиленгликоля выше, чем у воды;
• во избежание попадания токсичного этиленгликоля в систему водоснабжения разрешается использовать в качестве источника тепла только одноконтурные котлы.

Если внимательно ознакомиться с техническими требованиями на эксплуатацию настенных газовых котлов большинства фирм-изготовителей, то использование этиленгликолевых антифризов в отопительных контурах запрещено. Нарушение этого правила ведет к отмене гарантии на устройство.

Еще одним недостатком этилнгликоля является появление большого количества осадка при перегреве. Он начинает образовываться уже при температуре +70°С и не лучшим образом сказывается на работе циркуляционных насосов, запорной аппаратуры и других элементов.

Интересной особенностью этиленгликоля является то, что при повышении его концентрации в растворе дистиллированной воды больше чем 65% его температура замерзания начинает быстро повышаться. Это делает бессмысленным использование этиленгликоля в чистом виде.

Пропиленгликольевый теплоноситель для системы отопления

Антифризы на основе пропиленгликоля значительно более безопасны и могут применяться как в открытых, так и закрытых отопительных контурах. Пропиленгликоль в чистом виде представляет собой бесцветную вязкую жидкость, обладающую высокой способностью поглощать пары воды из окружающего воздуха. Он отлично смешивается с водой и совершенно безвреден для организма.

Температура замерзания антифризов на основе пропиленгликоля зависит от его концентрации в растворе. При бытовом использовании температуру замерзания можно определить по плотности, замерив ее ареометром. При плотности 999,3 кг/м. куб раствор замерзнет при 0°С, а при плотности 1040 кг/м.куб температура замерзания составит -40°С.

При всех своих положительных качествах пропиленгликоливые теплоносители дороже этиленгликолевых аналогов в два раза. Однако пропиленгликоль химически нейтрален, а свои положительные свойства теряет при значительно более высоких температурах перегрева.

Антифризы на основе глицерина

Наряду с упомянутыми жидкостями используются также антифризы в системах отопления частных домов на основе глицерина. С точки зрения потребительских свойств это компромиссный вариант между этиленгликолевыми и пропиленгликолевыми аналогами. Число противников и сторонников применения глицериновых антифризов примерно одинаково, а споры по его эффективности продолжаются до сих пор. В качестве плюсов отмечается:

• экологическая безопасность;
• широкий диапазон рабочих температур от -30 до +100°С;
• высокий срок службы до10 лет;
• инертность в воздействии на материалы уплотнения системы;
• относительная дешевизна.

В числе минусов указывают:

• большую массу вещества, повышающую нагрузку на работу насосов и других элементов системы;
• относительно низкую теплоемкость, снижающую энергоэффективность оборудования;
• выраженное пенообразование, устраняемое большим количеством химических присадок;
• образование твердых или желеобразных веществ в случае перегрева.

Интересен тот факт, что именно глицерин, благодаря своей дешевизне, используется любителями изготовления контрафактной продукции в качестве заменителя более дорогого пропиленгликоля.

Расход теплоносителя в системе отопления

Расход теплоносителя имеет важное значение и необходим для определения количества жидкости. Количество теплоносителя можно подсчитать путем суммирования объемов элементов системы, однако можно исходить и из ее мощности. При упрощенном расчете принимается, что для передачи одного киловатта тепловой энергии требуется 15 литров жидкости. Несложно подсчитать, что для отопительного комплекса мощностью 70 кВт требуется 1050 литров теплоносителя.

Даже при простых вычислениях следует учитывать параметры теплоносителя отопительной системы. При всех своих плюсах любой антифриз по сравнению с водой отнимает около 10% мощности отопительного оборудования. Исходя из того какие виды теплоносителей в отопительных системах планируется применять, подбирается и необходимое оборудование.

Специальные жидкости для электродных котлов

Наряду с традиционными твердотопливными, газовыми и жидкостными котлами, в домах все чаще стали встречаться системы с электродными котлами. Теплоноситель для такого типа оборудования должен обладать специфическими токопроводящими свойствами. Это обусловлено принципом работы ионного (электродного) котла. Нагрев рабочей жидкости происходит за счет прохождения через нее переменного электрического тока в результате процесса ионизации.

Рабочая жидкость для ионного котла должна иметь довольно точный состав и определенные параметры по электропроводности и электрическому сопротивлению. Специфический характер ионного оборудования способствует тому, что большинство фирм-производителей наряду с ионными котлами, выпускают и теплоносители с оптимальными характеристиками.

Вода для системы отопления частного дома используется в семи случаях из десяти благодаря своей доступности и дешевизне. Известно, что чем больше солей растворено в воде, тем выше риск их отложения на элементах системы. Если температура замерзания является для воды величиной постоянной, то можно хотя бы провести операции по ее смягчению. Самый простой метод — кипячение, в результате которого некоторые карбонатные соединения разлагаются на углекислый газ и нерастворимый осадок. Можно смягчить воду и химическим путем добавив обыкновенную кальцинированную соду, известковый раствор или ортофасфат натрия. В идеале можно приобрести дистиллированную воду в строительном магазине, однако это достаточно дорого. Все же вода остается водой, а антифриз антифризом.

Напоследок предлагаем посмотреть обзорное видео, в котором анализируются различные теплоносители для систем отопления и делаются выводы, что же лучше — вода или антифриз.

Выбор того, какой теплоноситель для системы отопления купить, зависит от условий ее эксплуатации. В расчет принимается и тип котельного и насосного оборудования, теплообменников и т. д.

В наших широтах отдельной проблемой являются холодные зимы. В связи с этим приходится задумываться о выборе теплоносителей с низкой температурой замерзания. Низкозамерзающая жидкость для систем отопления называется антифризом.

Недостатки воды как теплоносителя

Когда теплоносителем является вода, процесс обогрева помещения отопительной системой менее эффективен. Происходит быстрый износ трущихся частей оборудования, ухудшение теплообмена. Последнее обстоятельство обусловлено тем, что на металлических поверхностях выпадают соли жесткости.

Даже после того, как эти поверхности очищены, промыты и пущены в эксплуатацию повторно, они снова покрываются солью и ржавчиной. Особенно это сказывается, когда водой покрыта не вся металлическая поверхность, а лишь часть ее.

Такой эффект вызван преимущественно тем, что защита против коррозионной агрессивности паров не особо высока.

Замерзание воды, ко всему прочему, становится причиной разгерметизации системы. В этом случае лучше применять тосол для систем отопления. Чтобы замерзала вода при более низкой температуре, в нее вводится, к примеру, этиленгликоль.

С коррозией борются присадки-ингибиторы.

Для снижения уровня образования коррозии и отложения солей, улучшения теплофизических свойств, в водные растворы вводят антифриз. Незамерзайка в систему отопления, тем качественнее, чем удачнее выбрано сочетание целевых добавок.

Об этиленгликоле

В качестве присадки применяться может этиленгликоль для систем отопления.

Этиленгликолем называется сиропообразная жидкость со сладковатым вкусом, не имеющая запаха и цвета.

Закипает он при температуре 197,9°C; плавится – при 12,6°C. Смешивается с водой и спиртом.

Опасен для здоровья!

Этиленгликоль является токсичным веществом. Степень вреда, который он может принести человеку, зависит от: чувствительности организма, объема вещества, состояния, в котором на момент попадания этиленгликоля внутрь, находится нервная система, наполненности желудка.

Стать причиной смерти может и не очень большое количество этиленгликоля – 50 мл. Некоторые утверждают, что отравиться можно от 50-150 мл этого вещества.

Смертность от отравления этиленгликолем очень высока!

Об этом следует знать, прежде чем теплоноситель для системы отопления купить. Как видно, жидкость в систему отопления дома должна выбираться осторожно. То, каким именно образом происходит токсичное действие этиленгликоля неизвестно до сих пор.

Известно, что кровь быстро впитывает этиленгликоль. Кстати, проникать в организм он может и сквозь поры. Несколько часов вещество циркулирует по кровеносной системе, не растворяясь. Пик концентрации наступает через 2-5 часов после попадания этиленгликоля в организм. Далее содержание вещества в крови уменьшается, и он начинает фиксироваться в тканях.

Действие этиленгликоля двухфазное. Если отравленный человек не погибает по истечении короткого промежутка времени, далее следует сильное поражение организма.

Антифризы на базе этиленгликоля

Антифризы на основе этиленгликоля ранее получили распространение в качестве незамерзающих жидкостей для автомобилей. Как жидкость в систему отопления дома они начали использоваться позже. Тосол в системе отопления дома имеет другой коэффициент расширения, нежели вода. Об этом следует помнить.

Тосол для систем отопления на базе этиленгликоля может иметь температуру замерзания не ниже 30°C, или – не ниже 65°С. Чтобы была достигнута требуемая температура замерзания, антифриз разбавляется водой.

Этиленгликоль, как основа антифриза, обеспечивает то, что жидкость для системы отопления цена – не особо большая. Большой минус вещества, как уже отмечалось, в его высокой токсичности.

Что касается жидкости, которая может служить для разбавления антифриза на базе этиленгликоля, использовать рекомендуется дистиллированную воду.

В ней нет солей магния и кальция. Если для разбавки использовать жесткую воду, есть вероятность того, что выпадет осадок.

Дистиллированная вода предпочтительнее тосолов в этом плане, так как последние, в большинстве случаев, несовместимы с антифризом на базе этиленгликоля. Присадки жидкости, вступая друг с другом в реакцию, утрачивают свои свойства.

Использована может быть и вода из крана, но с жесткостью не более 5 мг-экв/л.

Применение этиленгликоля в системах отопления

Данная статья будет посвящена такому теплоносителю как «этиленгликоль», мы поговорим о его свойствах, преимуществах применения. Расскажем, каким образом работает энергоэффективная система отопления на основе этиленгликоля.

Первое, что нужно отметить, что применение этиленгликоля в качестве теплоносителя для систем отопления – достаточно новая технология. Так, в Томской области в 2011 – 2012гг. такое энергоэффективное решение было использовано при строительстве одного из детских садов.

Итак, что же такое «этиленгликоль». Этиленгликоль – это вязкая, бесцветная жидкость, не имеющая запаха. Химическая формула этиленгликоля: C₂H₄(OH)₂. Это токсичное соединение, и, казалось бы, как его можно применять в системе отопления? Но при условиях точного соблюдения технологии и применения только в закрытых системах отопления этиленгликоль становится малоопасным.

Самым важным свойством, которое и обусловило применение этиленгликоля в качестве антифриза, состоит в том, что этиленгликоль сильно уменьшает температуру замерзания воды. Поэтому водные растворы этиленгликоля обладают хорошими теплофизическими свойствами.

Зависимость температуры замерзания теплоносителей от концентрации в них этиленгликоля

tзамерзания °С	-40	-30	-20	-10	-5	0
Cодержание, %	53	46	36	24	14	1

Теперь перейдем к самой технологии применения этиленгликоля в качестве теплоносителя для энергосистемы, которая была использована для детского учреждения в Томской области.

В основу данного проекта заложено применение так называемых геотермальных тепловых насосов. Принцип прост: ниже глубины промерзания температура грунта превосходит значение «абсолютного нуля», таким образом, накопленное тепло (геотермальную энергию) из земли грех не позаимствовать. Из физики известно, что энергия не передается от холодного тела (в данном случае от грунта) к горячему. По этой причине система геотермального отопления выполнена из трех контуров, в которых циркулируют жидкости с различными физическими свойствами. Во внешнем отопительном контуре, проходящем на глубине два с половиной метра, циркулирует антифриз — (этиленгликоль). Во внутреннем отопительном контуре через систему труб, пронизывающих все полы детского сада — теплоноситель. Между внешним и внутренним контуром находится теплообменник теплового насоса с закаченным в него хладагентом с низкой температурой кипения.

Теплоноситель первичного «рассольного» контура поглощает тепло из грунта, увеличивая немного свою температуру. В испарителе теплообменника рассол (антифриз) передает тепловую энергию еще более холодному жидкому хладагенту, находящемуся под низким давлением. В этих условиях достаточно небольшой плюсовой температуры, чтобы хладагент перешел в газообразное состояние (испарился). Далее компрессор сильно сдавливает хладагент, вследствие чего температура его заметно увеличивается (около +70°C). Затем горячий хладагент подается в конденсатор, там он передает свою тепловую энергию более холодному теплоносителю, циркулирующему в отопительном контуре здания.

Отдав часть тепла, охлажденный хладагент снова конденсируется (становится жидким), а дросселирующий клапан на границе между конденсатором и испарителем вновь понижает его давление. Затем цикл повторяется.

Необходимо так же отметить, что здание детского сада построено по принципу «термоса»: керамзитобетонные стеновые панели и энергосберегающие окна с пятикамерным стеклопакетом – моментально понизили теплопотери на 25%.

Итак, почему в этой энергоэффективной системе используется именно этиленгликоль, а не какой-нибудь другой антифриз, например пропиленгликоль или ацетат калия? Ответ прост и вытекает из физических свойств этиленгликоля. Во-первых, водный раствор этиленгликоля замерзает при температуре около -60°C в отличие от антифириза на основе ацетата калия, который имеет температуру замерзания ниже -5°C. Во-вторых, пропиленгликоль хоть и является экологически и токсилогически безопасным веществом, но его теплофизические свойства уступают этиленгликолю на 10-20%.

Заключение

В заключении нужно отметить преимущества данного проекта. Во-первых, подобная энергоэффективная схема позволила сократить затраты на отопление примерно на 45%. Фактически детский сад оплачивает счета только за электроэнергию. Конечно, традиционные радиаторы отопления установлены в детском саду, но они необходимы здесь «на всякий случай».

Летом при температуре +25-27°C система тепловых насосов может автоматически переключаться на пассивное охлаждение помещения. Требуемое количество энергии на поддержание комфортного микроклимата сравнимо с затратами на одну лампу накаливания.

Срок службы климатической установки достаточно долговечен, примерно 25-30 лет, а ежегодное профилактическое обслуживание не требует серьезных затрат.

 

Теплоноситель (антифриз) для систем отопления

Содержание:

Виды теплоносителей

Характеристики антифризов, их свойства

На что стоит обратить внимание при покупке теплоносителя (антифриза)

Особенности эксплуатации

Причины применения антифриза в системах отопления

Как заливают теплоноситель

Выводы

Жидкость, которая имеет свойства сохранять свое физическое состояние при воздействии низкой температуры – антифриз. Ее используют в различных сферах – строительстве, автомобильном производстве прочее. Широкое применение получил антифриз в эксплуатации отопительных и вентиляционных системах.

Виды теплоносителей

Практически все антифризы состоят из воды и специальных добавок. В основе теплоносителя могут быть:
• Этиленгликоль. Антифризы на основе данного вещества очень популярны, их часто используют в системах отопления. Теплоносители с этиленгликолем делятся на два подвида в зависимости от их физических свойств:
1. с tзам. = — 30С;
2. с tзам. = — 65С.

Достаточно низкая температура замерзания – главное преимущество антифризов на этиленгликоле. Еще одним плюсом этого теплоносителя есть его низкая цена. На строительном рынке он очень доступный. Но также у него есть и недостаток – низкая степень безопасности (этиленгликоль – токсичное вещество и составляет угрозу здоровью человека). Из – за этого жидкость на основе этиленгликоля недопустимо использовать в двухконтурных системах теплоснабжения, так как есть вероятность, что потенциально опасный теплоноситель попадет в контур горячего водоснабжения. Антифризы имеют красный цвет, их специально окрашивают еще в процессе производства. Это делают для того, чтобы утечки теплоносителя в отопительной системе были сразу заметными и быстро ликвидировались.

• Пропиленгликоль. По сравнению с предыдущими антифризами, эти не несут угрозы человеческому организму ни при телесном контакте, ни при вдыхании паров представленного вещества. Главное преимущество теплоносителей на основе пропиленгликоля – высокая степень безопасности в эксплуатации. Поэтому их часто применяют в системах теплоснабжения с двумя контурами. Если пропиленгликоль попадет в контур горячей воды, в этом нет ничего страшного. Вещество является также пищевой добавкой. Пропеленгликоль часто используют в качестве агента для приготовления кондитерских изделий. Еще один плюс антифризов – достаточно низкая температура замерзания, до -35 С. Отличить раствор на основе пропиленгликоля от аналогов просто, этот теплоноситель окрашивают в зеленый цвет.

• Триэтиленгликоль. Антифризы на этой основе используют в отопительных системах, в которых характерны высокие рабочие температуры. Такие теплоносители применяют не часто. Они считаются антифризами специального назначения. Системы отопления, по которым циркулирует теплоноситель на основе триэтиленгликоля, состоят из элементов с высокими показателями температурной стабильности.
Выбор теплоносителя происходит на этапе проектирования отопительной системы, и он должен быть обоснованным.

Характеристики антифризов, их свойства

Все теплоносители различаются по следующим характеристикам:
• Кислотно – щелочной баланс (рН среда).
• Плотность.
• Температура замерзания и кипения.
• Вязкость.
• Теплоемкость.
• Цвет.

Каждая марка антифриза отличается по индивидуальным характеристикам. В составе теплоносителей есть масса присадок, действие которых направлено на повышение их качества. Эксплуатационные свойства антифризов:
• Устойчивость к разрушительному действию коррозии. Внутри отопительной системе не развивается ржавчина благодаря наличию специфических присадок в составе теплоносителя. От этого эффективность обогрева повышается в разы, а энергетические затраты существенно снижаются.

• Устойчивость к созданию кавитации. При снижении давления в отопительной системе до критического значения, в теплоносителе не образовываются пузырки, как это происходит с обычной водой, что обеспечивает защиту трубопроводов от гидравлических ударов и вибрации.

• Длительный срок эксплуатации. Антифризы можно использовать достаточно долгое время. Применение этих теплоносителей также повышает эксплуатационный срок службы всей отопительной системы.

Использование присадок в производстве антифризов обязательное. Если не добавлять эти компоненты в состав теплоносителя на основе проипиленгликоля или этиленгликоля, это может быть экономически не обоснованным действием.

На что стоит обратить внимание при покупке теплоносителя (антифриза)

На строительном рынке представлен достаточно широкий ассортимент теплоносителей на основе пропиленглтколя или этиленгликоля. Все они имеют разную цену, которая зависит от страны производителя, марки, а также эксплуатационных свойств самого раствора. Некоторые люди, не имея знаний в сфере отопления, применяют в своих индивидуальных системах обогрева автомобильные антифризы (тосол, трансформаторное масло прочее). Этого делать нельзя, так как эти растворы содержат вещества, небезопасные для здоровья людей и животных. Они имеют свойство легко воспламеняться. Самые оптимальные и универсальные в эксплуатации антифризы для систем отопления – на основе этиленгликоля. При выборе теплоносителей на их основе необходимо обратить внимание на следующее:

• Наличие присадок, а также их назначение. Раствор воды с этиленгликолем в чистом виде в отопительной системе нельзя, так как это способствует активному развитию коррозии.

• Условия эксплуатации антифриза. Теплоноситель может быть универсальным, а может подходить только к определенному типу отопительного оборудования.

• Срок годности. Антифриз в оригинальной упаковке может храниться на протяжении длительного периода (срок годности, даже если он неограничен, все равно должен быть указан производителем).

• Материал упаковки. Обычно антифриз продают в пластмассовых канистрах. В оцинкованной таре теплоноситель теряет свои эксплуатационные свойства.

• Наличие в составе продуктов нефтепереработки.

• Сертификат качества. Антифриз должен быть изготовлен согласно технологическим нормам и правилам, проверен в производственных условиях и официально допущен к продаже.

Теплоноситель независимо от его типа необходимо использовать строго по назначению. Игнорирование правил выбора антифриза приводит к негативным последствиям – порывам трубопроводов, гидравлическим ударам, аварийным ситуациям прочее.

Особенности эксплуатации

Не рекомендовано использовать антифриз в системах отопления, которые состоит из сетей оцинкованных трубопроводов. Теплоноситель вступает в реакцию с металлом, вследствие чего образовываются нерастворимые осадки и забивают трубы. Рекомендации по эксплуатации систем отопления с антифризом:
• Не желательно смешивать антифризы разных марок или назначения друг с другом. В некоторых случаях это допускается, но только после специальной проверки на совместимость. Смешивание разных антифризов приводит к снижению эксплуатационных свойств теплоносителя, в том числе, к образованию ржавчины внутри трубопроводов.

• Для разбавления антифриза лучше всего использовать дистиллированную воду. В ней нет солей кальция и магния, поэтому она мягче. Если использовать обычную воду из под крана, есть вероятность образования осадков в системе отопления. Допустима жесткость воды – 5мг-эквп.

• В отопительной системе, при использовании антифриза, нужно устанавливать более мощные радиаторы и циркуляционные насосы. Теплоноситель на основе этиленгликоля имеет меньшую теплоемкость, чем у воды, на 15-20%.

• При замене в отопительной системе теплоносителя с воды на антифриз, стоит увеличить объем расширительного мембранного бачка. Можно его просто поменять на больший по размерах. Объем расширительного бачка должен составлять 15% от объема теплоносителя во всей системе обогрева.

В среднем антифриз используют до 5 лет. После истечения этого срока, жидкость сливают из системы отопления и заливают в нее новый, чистый теплоноситель.

Причины применения антифриза в системах отопления

Чаще всего теплоносители на основе этиленгликоля используют в следующих случаях:
• При монтаже отопительной системы в индивидуальном загородном доме. Особенно актуальны антифризы в северных районах с очень холодными зимами.
• При «консервации» дачи, коттеджа прочее. Антифриз можно не сливать из системы, он не замерзнет и не спровоцирует порыв трубопроводов.
• При монтаже мощных тепловых пунктов. Антифриз повышает срок эксплуатации отопительного оборудования, поэтому он позволяет экономить на замене элементов системы обогрева.

Если использовать антифриз при температуре, ниже -65 С, он станет разлагаться. Это спровоцирует нарушение работы отопительной системы и выхода из строя теплообменника.

Как заливают теплоноситель

Правильно устроенная система отопления есть эффективной, многофункциональной и экономичной. Беспрепятственная циркуляция теплоносителя обеспечивается монтажом мембранного бака. Под действием температуры жидкость расширяется и выводится в эту емкость. Антифриз заливается в систему отопления через мембранный бачок или сливной патрубок. Это не вызывает никаких сложностей. На упаковке антифриза каждый производитель предоставляет информацию, в какой пропорции его разводить с водой (если это концентрат). Теплоноситель может предлагаться в продажу уже в готовом виде.

Процесс заливания системы отопление антифризом может проводиться своими силами без привлечения квалифицированных мастеров. Для проведения работ понадобятся инструменты:
• Отвертка. С помощью этого рабочего инструмента проводится затягивание хомутов и вывод лишнего газа через воздухоотводчики.
• Плоскогубцы. Их применяют в непредсказуемых случаях, например, при закрытии или открытии крана, если у него нет баранчика.
• Разводной ключ. Этот инструмент используют при снятии и дальнейшей установки заглушки.

А также для заливки антифриза понадобятся материалы:
• Шланг. С его помощью подается теплоноситель.
• Хомуты. Они необходимы для фиксации шлангов у насоса и трубопроводов.
• Пакля или фум-лента. С ее помощью через резьбовые соединения не просачивается теплоноситель.

Этапы процесса заполнения системы отопления антифризом:
1. Из системы полностью удаляется старый теплоноситель. Это происходит за счет открытия сливного крана. Теплоноситель выводится через ,специально предназначенный для этого, патрубок. Если жидкость, по каким – либо причинам не выходит естественным путем, ее удаляют с помощью работы циркуляционного насоса.

2. После слива старого теплоносителя, происходит заливка системы отопления антифризом. Для этого используют шланги и циркуляционный насос. Один шланг фиксируется с одной стороны на выходе из насоса, а с другой – на сливном патрубке. Для лучшего крепления используют хомуты. Это делают для того, чтобы при возникновении давления насосом в системе, шланги на начали «гулять» и разбрызгивать теплоноситель. Второй шланг крепиться одним концом к насосу, а второй – остается свободным для погружения в антифриз. В этом случае хомуты не используют.

3. После того, как все шланги прикреплены, включают насос. Происходит забор антифриза из емкости и заполнение ним системы отопления. Стоит проследить момент, когда теплоноситель в канистре закончиться, чтобы не наполнить систему отопления лишним воздухом.

4.В однотрубных системах отопления воздух спускают с помощью открытия кранов «Маевского». В двухтрубных этот процесс происходит немного быстрее. Для этого можно открыть сливной кран или снять заглушку с патрубка. В этом случае давление в трубопроводах не создает обратного сопротивления, и антифриз без препятствий заполняет внутреннее пространство системы.

Есть такие типы котлов, в устройстве каких предусмотрены дополнительные патрубки для подачи в систему теплоносителя.

Выводы

Важным критерием эффективности применения антифризов в качестве теплоносителей есть соблюдение герметичности отопительной системы. Основной компонент раствора, как уже говорилось, этиленгликоль. Это вещество очень хорошо окисляется на воздухе. При повышении температуры этот процесс набирает обороты, причем, чем выше градус, тем быстрее реакция.

Окисление этиленгликоля провоцирует образование гликолатов. Эти вещества разрушают химическую структуру присадок и приводят к окислению трубопроводов изнутри и образованию коррозии. По этой причине в отопительной системе при использовании антифризов монтируют расширительные бачки закрытого типа.

При эксплуатации теплоносителя на основе этиленгликоля рассчитывается оптимальное соотношение концентрации развода основного компонента. При этом стоит придерживаться рекомендаций производителя. Если концентрация этиленгликоля будет завышенной, то это приведет к следующим последствиям – увеличение динамической вязкости антифриза, снижение его эффективности теплоотдачи, образование дополнительного давления на циркуляционные насосы прочее.

Теплоноситель на основе этиленгликоля есть смысл использовать только в тех случаях, когда есть большая вероятность того, что система отопления во время эксплуатации замерзнет и прекратит свою работу на неопределенный период. Заливание антифриза в систему должно проводиться согласно правилам техники безопасности.

Во время эксплуатации теплоносители на основе этиленгликоля особенно чувствительны к перегреву. Какое – либо повышение температуры выше нормы, установленной производителем, происходит расклад полиола и присадок в составе антифриза, вследствие чего образовывается осадок и кислота. Осадок, в случае его попадания на поверхность нагревательных элементов, создает нагар. Это снижает теплообмен на местном уровне и провоцирует перегрев на поврежденном участке. Кислоты в свою очередь разрушительно действуют на металлическую поверхность, вследствие чего образовывается ржавчина, и пропускная способность трубопроводов снижается к минимуму.

Запрещено использовать антифриз в случаях, когда:
• Отопительная система открытого типа. Этиленгликоль испаряется и может сильно навредить организму, если его вдохнуть.
• Герметизация крепежей системы проведена с помощью подмотки на основе лена и масляной краски. Антифриз разъест покрытие.
• Температура теплоносителя в системе должна быть выше 70 С. Для антифриза на основе этиленгликоля – это граница.
• В системе оцинкованные трубопроводы, крепительные детали прочее.

Нужен ли теплоноситель для системы отопления частного дома.

Очень часто от наших клиентов мы слышим вопрос: «Что залить в систему отопления?» На этот, казалось бы, простой вопрос нет однозначного ответа. В нашей статье мы расскажем вам, почему выбор антифриз или вода в системе отопления должен быть сделан только после взвешивания всех за и против, а также с учетом особенностей именно вашей системы отопления.

Несомненным преимуществом использования антифриза является защита системы от замерзания и разрыва. Особенно важно это для тех, кто живет в загородном доме не постоянно, а бывает лишь наездами и не имеет возможности в кратчайшие сроки отреагировать на поломку котла или отключение электроэнергии.

Давайте подробно рассмотрим основные аргументы против добавления антифриза в систему отопления частного дома. Это поможет вам принять правильное решение.

• Стоимость антифриза. Простая вода, конечно же, дешевле.
• Требуется увеличение мощности циркуляционного насоса.
• Требуется увеличение объема расширительного бака для обеспечения достаточного места антифризу, который расширяется при понижении температуры.
• Необходимо промывание системы перед заливкой антифриза.
• Вымывание антифриза из системы требует большего времени и усилий.
• Гликолевый антифриз обладает большей текучестью, чем простая вода, и способен просочиться там, где вода не протечет.
• Многие производители отопительной техники не рекомендуют использовать теплоноситель либо настаивают на использовании теплоносителя своего производства. В противном случае вам грозит снятие с гарантии.
• Системам, в которых залит антифриз, требуется ежегодное обслуживание или хотя бы проверка состояния антифриза. При необходимости теплоноситель доливается дополнительно.
• В некоторых случаях, например, при превышении допустимой температуры теплоносителя, антифризы на основе гликоля окисляются и могут испортить трубы, клапаны и другие элементы отопительной системы.

Если, прочитав вышеизложенный материал, вы приняли решение залить антифриз в систему отопления, давайте остановимся подробнее на выборе подходящего теплоносителя. В настоящее время существует несколько видов антифризов, самыми распространенными являются теплоносители на основе гликолей — пропиленгликоля и этиленгликоля.

Этиленгликоль или пропиленгликоль. Что лучше?

Как этиленгликоль, так и пропиленгликоль обладают необходимыми характеристиками для использования в системах отопления, требующих защиты от промерзания. А именно: высокая температура кипения, низкая температура промерзания, стабильность при перепадах температуры, высокий коэффициент теплопроводности. Кроме того, при использовании с соответствующими ингибиторами, гликолевые антифризы приобретают хорошую антикоррозийность, что помогает продлить срок службы всей системы.

Обратите внимание, что антифризы, используемые в автомобильной промышленности, категорически не подходят для систем отопления в домах! Ни в коем случае не используйте их!

Растворы на основе этиленгликоля прекрасно работают в качестве антифриза для отопления благодаря отличным показателям теплоотдачи. Однако они имеют один существенный недостаток — этиленгликоль является токсичным при пероральном воздействии, то есть при проглатывании. Поэтому мы рекомендуем для использования в жилых домах рассматривать теплоносители на основе пропиленгликоля.

Раствор пропиленгликоля с антикоррозийными присадками (ингибиторами) рекомендуется использовать в качестве антифриза в тех системах, где возможен случайный контакт с питьевой водой. Но все же, хотя пропиленгликоль считается нетоксичным веществом, разумеется, не стоит его употреблять в пищу.

Концентрация гликолей в антифризе.

Концентрация гликолей в растворах-антифризах должна определяться с учетом минимальной ожидаемой зимней температуры для данной местности. Необходимо принять во внимание все факторы, чтобы обеспечить требуемую защиту от промерзания, но в то же время избежать перенасыщения раствора, так как это приведет к неоправданному удорожанию и снижению эффективность работы системы.

Обычно растворы готовятся с концентрацией гликолей по объему от 20 до 50%. В среднем, при наличии достаточного свободного места для расширения теплоносителя и концентрации раствора до 50% обеспечивается достаточная защита от разрыва труб в системе. Растворы с концентрацией гликолей более 50% являются уже менее энергоэффективными и менее выгодными.

В таблице ниже приведены показатели температуры замерзания гликолевого раствора в зависимости от его концентрации:

Таблица 1. Температура замерзания

 

Концентрация            Этиленгликоль            Пропиленгликоль

---

55%                                            -45С                                 -40С
50%                                            -38С                                 -33С
40%                                            -26С                                 -25С
30%                                            -17С                                  -15С
20%                                            -10С                                  -8С

---

Обратите внимание, что в таблице приведены усредненные данные. Точная концентрация раствора должна рассчитываться специалистом. В данный момент на рынке представлено большое количество антифризов для систем отопления уже заранее разведенных в необходимой концентрации и не требующих добавления воды. Поэтому скорее всего помощь специалиста потребуется вам просто для покупки готового теплоносителя определенной марки и концентрации.

Системные требования

Перед заполнением вашей отопительной системы антифризом, рекомендуем вам ознакомиться со следующими требованиями к системам, работающим на гликолевых теплоносителях.

1. Необходимо увеличить мощность насоса. Так как гликоли более вязкие, чем вода, для сохранения такой же эффективности теплоотдачи нужно увеличить скорость циркуляции теплоносителя в системе, а значит, увеличить мощность циркуляционного насоса.
2. Необходимо увеличить расширительный бак. Расширительный бак для воды подбирается определенного размера, в зависимости от объема воды в системе. В случае использования антифриза объем расширительного бака должен быть увеличен в 1.2 раза. Таким образом, при замерзании, расширяясь, теплоноситель сможет заполнить собой этот дополнительный объем, не нанося ущерба трубам.
3. Антифризы на основе гликоля нельзя использовать в системах с оцинкованными трубами. Цинк может вступить в реакцию с гликолем, образуя осадок.
4. Перед залитием антифриза требуется предварительная промывка системы.
5. Не используйте гликолевые антифризы в системах, где температура теплоносителя может превысить 140С . Обычно это системы с твердотопливными котлами.
6. Не перекрывайте часть системы, так как у теплоносителя возникнет препятствие для расширения при охлаждении, результатом чего могут стать лопнувшие трубы. Другими словами, нельзя отключать, например, второй этаж или батареи в одной из комнат.
7. Не устанавливайте или просто отключите клапан подпитки, чтобы система автоматически не наполнялась водой. В противном случае произойдет разбавление антифриза водой, в результате чего он потеряет свои антизамерзающие и антикоррозийные свойства.

Если у вас остались вопросы или нужна консультация нашего специалиста по выбору теплоносителя, позвоните нам и мы с удовольствием вам поможем.

Антифриз (незамерзающая жидкость) для системы отопления дома

Состав антифризов

В основном антифризы включают разного рода присадки, необходимые для придания раствору необходимых качеств. Например:

• предотвращение разрушение уплотнителей системы;
• растворение и вывод накипи и осадков, которые накапливаются в системе со временем;
• коррозийная защита металлов, которые входят в состав системы отопления.

Заливай и пользуйся?

Казалось бы, если есть проблема – риск замерзания воды в системе отопления — незачем медлить, нужно заливать антифриз. Ведь в наших условиях отключение электроэнергии на продолжительное время – обычное дело, причем без предупреждения. А значит, в зимнее время могут возникнуть серьезные проблемы в частных домах. Но есть еще одна сложность. Многие производители отопительных котлов категорически не рекомендуют применять антифризы в системах, в которых участвуют их устройства. Возникает резонный вопрос, почему?

Причины, по которым производители котлов отказывают в использовании антифриза

Производитель «Протерм» (Словакия) заявляет о том, что не несет ответственности за последствия, вызванные применением антифризов. Чугунные котлы, изготавливаемые компанией, не предназначены для взаимодействия с незамерзающими жидкостями. Vaillant (Германия) еще более категоричен, заявляя о том, что в настенных котлах использовать незамерзающие жидкости нельзя! Что касается иных производителей, то здесь все запутаннее. Некоторые из них информируют об использовании в конструкции котлов специальных прокладок из паронита, которые подходят ко многим видам антифризов. Однако при этом не афишируется обратная сторона медали: сложности с уплотнителями – не единственная проблема при применении антифризов.

Какие существуют проблемы при использовании незамерзающей жидкости в отопительных системах?

Проблема №1

Поскольку вода и антифриз имеют различные физические показатели, при проектировании системы отопления следует учитывать, будет использоваться та или иная жидкость. Базовые расчеты делаются, конечно, для воды. Если же планируется использование антифриза, потребуется изменить некоторые параметры системы:

• мощность котла;
• на 60% увеличить напор циркуляционного насоса;
• на 50% увеличить объем расширительного бака;
• на 50% увеличить тепловую мощность радиаторов.

Проблема №2

Антифризы на базе этиленгликоля имеют одну особенность – «не любят» перегрева системы. Например, если в любой точке системы температура превысит критическую для данной марки смеси, произойдет разложение этиленгликоля и присадок, в результате реакции образуются твердые осадки и кислоты. При выпадении осадков на нагревательные составляющие котла появляется нагар, в результате чего снижается теплообмен, стимулируется появление новых осадков, увеличивается вероятность перегрева.  

Образованные при разложении этиленгликоля кислоты вступают в реакцию с металлами системы, в результате чего возможно развитие коррозийных процессов. Разложение присадок способно вызвать снижение защитных характеристик состава по отношению к уплотнителям, что может вызвать течь в местах соединения. Если система имеет цинковое покрытие, использование антифриза недопустимо. При перегреве появляется повышенное пенообразование, а это значит, что гарантировано завоздушивание системы. Следовательно, чтобы все эти явления исключить, нужно жестко контролировать отопительный процесс. Поскольку производителям котлов неизвестны физические свойства используемых теплоносителей (кроме воды), они исключают их применение.

Проблемы №3

Антифризы имеют повышенную текучесть. Следовательно, увеличение количества соединительных мест и элементов влечет за собой рост вероятности образования протечек. Причем в основном такая проблема появляется при остывшей системе, когда отопление выключено. При охлаждении объем металлических соединений уменьшается, появляются микроканалы, по которым и сочится состав. Поэтому важно, чтобы все соединения системы были доступны. Учитывая токсичность антифризов, их нельзя применять для нагревания воды в системах ГВС. В противном случае смесь может попасть в точки разбора горячей воды, что представит опасность для жильцов.

Жидкий теплоноситель на основе этиленгликоля

Водные растворы на основе этиленгликоля широко используются в системах теплопередачи, где температура теплоносителя может быть ниже 32 ^o F (0 ^o C) . Этиленгликоль также обычно используется в системах отопления, которые временно не могут работать (в холодном состоянии) в среде с морозными условиями, например, в автомобилях и машинах с двигателями с водяным охлаждением.

Этиленгликоль — наиболее распространенная антифризная жидкость для стандартных систем отопления и охлаждения.Следует избегать использования этиленгликоля, если есть малейшая вероятность утечки в питьевую воду или системы обработки пищевых продуктов. Вместо этого обычно используются растворы на основе пропиленгликоля.

Удельная теплоемкость, вязкость и удельный вес раствора воды и этиленгликоля значительно зависят от процентного содержания этиленгликоля и температуры жидкости. Свойства настолько сильно отличаются от чистой воды, что системы теплопередачи с этиленгликолем должны быть тщательно рассчитаны для фактической температуры и раствора.

Точка замерзания водных растворов на основе этиленгликоля

Точки замерзания водных растворов на основе этиленгликоля при различных температурах указаны ниже

Точка замерзания
Раствор этиленгликоля (% по объему )		0	10	20	30	40	50	60	80	90	100
Температура	( o F)	32	25.9	17,8	7,3	-10,3	-34,2	-63	≈ -51	≈ -22	9
	( o C)	0	— 3,4	-7,9	-13,7	-23,5	-36,8	-52,8	≈ -46	≈ -30	-12,8

Этиленгликоль и вода из-за возможного образования слякоти растворы не следует использовать в условиях, близких к точкам замерзания.

Динамическая вязкость водных растворов на основе этиленгликоля

Динамическая вязкость — μ — водных растворов на основе этиленгликоля при различных температурах указаны ниже

900 ²⁾

Динамическая вязкость — μ — (сантипуаз )
Температура		Раствор этиленгликоля (% по объему)
( o F)	( o C)	25	30	40	50	60	65	100
0	-17.8	1)	1)	15	22	35	45	310
40	4,4	3	3,5	4,8	6,5	9	10,2	48
80	26,7	1,5	1,7	2,2	2,8	3,8	4,5	15,5
120	48.9	0,9	1	1,3	1,5	2	2,4	7
160	71,1	0,65	0,7	0,8	0,95	1,3	1,5	3,8
200	93,3	0,48	0,5	0,6	0,7	0,88	0,98	2,4
240	115.6	2)	2)	2)	2)	2)	2)	1,8
280	137,8	2)	2)	2)	2)	2)	1.2

1. 3 ниже точки замерзания выше точки замерзания
точка

Примечание! Динамическая вязкость водного раствора на основе этиленгликоля увеличивается по сравнению с динамической вязкостью чистой воды.Как следствие, потеря напора (потеря давления) в системе трубопроводов с этиленгликолем на увеличена на по сравнению с чистой водой.

Удельный вес водных растворов на основе этиленгликоля

Удельный вес — SG — водных растворов на основе этиленгликоля при различных температурах указан ниже

Удельный вес — SG —
Температура		Раствор этиленгликоля (% по объему)
( o F)	( o C)	25	30	40	50	60	65	100
-40	-40	1)	1)	1)	1)	1.12	1,13	1)
0	-17,8	1)	1)	1,08	1,10	1,11	1,12	1,16
40	4,4	1,048	1,057	1,07	1,088	1,1	1,11	1,145
80	26,7	1.04	1.048	1.06	1.077	1.09	1.095	1.13
120	48.9	1.03	1.038	1.05	1.064	1.077	1.082	1.115	1.077	1.082	1.115
160	71,1	1,018	1,025	1,038	1,05	1,062	1,068	1,1
200	93.3	1.005	1.013	1.026	1.038	1.049	1.054	1.084
240	115,6	2)	2)	54 2) 2)	2)	2)	1.067
280	137,8	2)	2)	2)	2)		2)	2)	1.05

1. ниже точки замерзания
2. выше точки кипения

Примечание! Удельный вес водных растворов на основе этиленгликоля увеличен по сравнению с удельным весом чистой воды.

Плотность водных растворов на основе этиленгликоля

Поверните экран, чтобы увидеть всю таблицу.

Пример — Объем расширения в системе обогрева с этиленгликолем

Система обогрева с объемом жидкости 0.8 м ³ защищен от замерзания 50% (по массе, массовая доля 0,5) этиленгликоль. Температура установки системы составляет 0 ^o C , а максимальная рабочая температура среды составляет 80 ^o C .

Из приведенной выше таблицы видно, что плотность раствора при температуре установки может достигать 1090 кг / м ³ — а средняя плотность при рабочей температуре может достигать 1042 кг / м ³ .

Массу жидкости при установке можно рассчитать как

м _inst = ρ _inst V _inst (1)

= (1090 кг / м ³ ) (0,8 м ³ )

= 872 кг

где

м _inst = масса жидкости при установке (кг)

ρ _inst = плотность при установке (кг / м ³ )

V _inst = объем жидкости при установке (м ³ )

Масса жидкости в системе во время работы будет такой же, как масса в системе во время установки

м _inst = м _op (2)

= ρ _op V _op 9002 6

где

м _op = масса жидкости при работе (кг)

ρ _op = плотность при работе (кг / м ³ ) ^{09 V}

906 _op = объем жидкости при работе (м ³ )

(2) можно изменить для расчета рабочего объема жидкости как

V _op = м _inst / ρ _op (2b)

= (872 кг) / ( 1042 кг / м ³ )

= 0.837 м ³

Требуемый объем расширения, чтобы избежать давления, можно рассчитать как

ΔV = V _op — V _inst (3)

= (0,837 м ³ ) — (0,8 м ³ )

= 0,037 м ³

= 37 литров

где

ΔV = объем расширения (м

69

) Объем расширения можно рассчитать как

ΔV = ( ρ _inst / ρ _op -1 ) V _inst26 9 Теплота водных растворов на основе этиленгликоля

Удельная теплоемкость — c _p — водных растворов на основе этиленгликоля при различных t температуры указаны ниже

Поверните экран на всю таблицу.

• Температура замерзания 100% этиленгликоля при атмосферном давлении составляет -12,8 ^o C (9 ^o F)

• 1 БТЕ / (фунт _м ^o F) = 4186,8 Дж / (кг K) = 1 ккал / (кг ^o C)

Примечание! Удельная теплоемкость водных растворов на основе этиленгликоля на меньше, чем на , чем удельная теплоемкость чистой воды. Для системы теплопередачи с этиленгликолем циркулирующий объем должен быть увеличен на по сравнению с системой только с водой.

В растворе 50% с рабочими температурами выше 36 ^o F удельная теплоемкость уменьшается примерно на 20% . Сниженная теплоемкость должна быть компенсирована циркуляцией большего количества жидкости.

Примечание! Плотность этиленгликоля выше, чем у воды — проверьте приведенную выше таблицу удельного веса (SG), чтобы снизить чистое воздействие на теплопередающую способность. Пример — удельная теплоемкость водного раствора этиленгликоля 50% / 50% равна 0.815 при 80 ^o F (26,7 ^o ° C). Удельный вес при тех же условиях составляет 1,077. Чистое воздействие можно оценить как 0,815 * 1,077 = 0,877.

Автомобильные антифризы не следует использовать в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, поскольку они содержат силикаты, которые могут вызвать загрязнение. Силикаты в автомобильных антифризах используются для защиты алюминиевых деталей двигателя.

Примечание! Для растворов этиленгликоля следует использовать дистиллированную или деионизированную воду. Городскую воду можно обрабатывать хлором, который вызывает коррозию.

Не следует использовать системы автоматической подпитки, так как утечка приведет к загрязнению окружающей среды и ослаблению защиты системы от замерзания.

Точки кипения Растворы этиленгликоля

Для полной таблицы с точками кипения — поверните экран!

Точка кипения
Раствор этиленгликоля (% по объему)		0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
Температура	( o F)	212	214	216	220	220	225	232	245	260	288	386
	( o C)	100	101.1	102,2	104,4	104,4	107,2	111,1	118	127	142	197

Требуется увеличение потока для раствора 50% этиленгликоля

Увеличение циркулирующего потока для 50% растворов этиленгликоля по сравнению с чистой водой указаны в таблице ниже

Температура жидкости		Увеличение расхода (%)
( o F)	( o C)
40	4.4	22
100	37,8	16
140	60,0	15
180	82,2	14
220	104,4	14

Коррекция перепада давления и комбинированная поправка перепада давления и объемного расхода для 50% раствора этиленгликоля

Поправка на перепад давления и комбинированная поправка на перепад давления и увеличение расхода для 50% раствора этиленгликоля по сравнению с чистой водой указаны в таблице ниже

Температура жидкости		Коррекция падения давления при равных скоростях потока (%)	Комбинированная коррекция падения давления и расхода (%)
( o F)	( o C)
4 0	4.4	45	114
100	37,8	10	49
140	60,0	0	32
180	82,2	-6	23
220	104,4	-10	18

Использование гликоля в системах водяного отопления

Гликоль, также называемый антифризом, является важным составом, который производители систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используют для защиты систем водяного отопления в холодном климате.При добавлении в воду гликоль снижает температуру замерзания полученной смеси, благодаря чему она остается жидкой даже в суровую зимнюю погоду.

Без гликоля простое отключение источника тепла более чем на день или два может привести к замерзанию всей системы; обледенение, которое, скорее всего, приведет к разрыву труб и нанесению значительного ущерба жилью от воды. Добавление гликоля в воду предотвращает такие катастрофы, но часто снижает производительность системы. Однако высококачественный гликоль может снизить этот риск.

В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха используются два типа гликоля в системах водяного отопления:

• Этиленгликоль. Исторически популярный и очень эффективный антифриз, современные специалисты по HVAC стараются избегать использования этиленгликоля из-за его токсичности. Тем не менее, он обычно применяется в промышленных условиях, где строгие правила предотвращают любую возможность его просачивания в питьевую воду.
• Пропиленгликоль. Более современное соединение, пропиленгликоль, является эффективным антифризом, признанным FDA безопасным.Специалисты по HVAC используют этот состав для защиты от замерзания в жилых и коммерческих помещениях. Пропиленгликоль также является предпочтительным антифризом для промышленного применения в пищевой промышленности.

Характеристики гликоля

Гликоль имеет более высокую вязкость и более низкие характеристики теплопередачи, чем вода. По этой причине инженеры HVAC обычно разбавляют гликоль водой внутри систем водяного отопления. Максимально рекомендуемое соотношение для разбавления гликоля водой составляет 1: 2. Концентрация гликоля ниже 50% позволяет избежать чрезмерной нагрузки на работу котлов и насосов системы, в то же время устраняя риск повреждения в условиях низкотемпературного климата.

По этой причине проектировщики систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха должны уделять пристальное внимание минимальной температуре, с которой они ожидают встретить любую конкретную систему. Количество гликоля, включенного в систему, должно в идеале предотвращать замерзание при этой температуре без превышения параметров концентрации — это обеспечивает наилучшую возможную производительность.

Выбор гликоля для систем водяного отопления

Sentinel X500 Glycol — это соединение на основе пропиленгликоля, которое содержит уникальную смесь химикатов, ингибирующих коррозию.Эти добавки предотвращают деградацию системы, значительно продлевая срок службы водяных нагревательных приборов и гликоля, используемого в системе.

В то время как большинство продуктов на основе неингибированного гликоля имеют срок службы от трех до пяти лет, предварительно смешанный гликоль Sentinel X500 может прослужить до 20 лет, прежде чем потребуется его замена. Предварительно смешанный гликоль Sentinel использует чистую воду с нейтральным pH, которая является важным фактором продления срока службы, поскольку «тяжелая / жесткая вода» содержит следы металлов и другие минеральные примеси, которые сокращают срок службы гликоля и вызывают коррозию гидравлических насосов, бойлеров, клапанов и арматура.

Установщики

HVAC, имеющие доступ к воде с нейтральным pH, также могут приобрести Sentinel X500 со 100% -ной концентрацией. Это идеально, когда требуются конкретные процентные содержания смеси для точных требований работы, которые необходимо выполнить.

Так ли важно качество воды?

Некоторые специалисты по ОВК принимают качество воды как должное. Однако он может играть и играет важную роль в обеспечении бесперебойной работы систем водяного отопления. Следы металлов и других загрязняющих веществ могут образовывать отложения, которые блокируют компоненты гидравлической системы и снижают ее эффективность.Со временем отложения наносят вред системе и истощают ее ингибиторы, создавая идеальные условия для внутренней коррозии и, в конечном итоге, сокращая срок службы системы.

Для достижения наилучших результатов не используйте водопроводную воду, если вы не уверены, что вода в вашем муниципалитете имеет приемлемый pH (не типичный). Если смешивание гликоля является предпочтительным методом, используйте деминерализованную воду или воду, которая была дистиллирована, деионизирована или профильтрована через систему обратного осмоса.

Этиленгликоль и пропиленгликоль: различия и применение

Для низкотемпературных гидравлических систем, систем, в которых чиллеры и кондиционеры расположены на открытом воздухе, или другого оборудования, используемого в низкотемпературных процессах, некоторая форма гликоля является критическим ингредиентом. Он снижает температуру замерзания жидкости, обеспечивая работу при более низких температурах и предотвращая замерзание.

В принципе, если есть какой-либо риск того, что ваше оборудование, содержащее жидкость, подвергнется воздействию отрицательных температур, ему потребуется какая-то форма гликоля.Для этой функции используются два основных типа гликоля: этилен и пропилен. Между ними существуют некоторые важные различия, и их следует понять, прежде чем принимать решение.

Что такое этиленгликоль?

Этиленгликоль (CH2OH₂), также известный как 1,2-этандиол, представляет собой органическое соединение на спиртовой основе, часто используемое в качестве антифриза в оборудовании HVAC и системах транспортных средств, среди прочего. Это бесцветная вязкая жидкость без запаха, обладающая сладким вкусом.

В чистом виде этиленгликоль замерзает при температуре около -10 ° F, но при смешивании с водой он может оставаться жидким при гораздо более низких температурах. Например, смесь, состоящая из 40% воды и 60% гликоля, может выдерживать температуры, близкие к -50 ° F, перед замерзанием. [1]

Для гликолей, используемых в качестве теплоносителя, вязкость — сопротивление жидкости потоку — является критическим свойством, влияющим на скорость потока, потери на трение и, в конечном итоге, на тепловые характеристики. По сравнению с пропиленгликолем, о котором мы поговорим позже, этиленгликоль менее вязкий.Для теплопередачи предпочтительна более низкая вязкость. Более высокая вязкость означает более высокие потери на трение, т. Е. Требуется больше энергии для перемещения более вязкого вещества через систему. Приложения, в которых требуется гликоль, также часто включают турбулизаторы, которые помогают минимизировать влияние вязкости гликоля за счет создания турбулентного потока.

Нравится то, что вы читаете? Подпишитесь на наш блог и никогда не пропустите ни одного поста!

Когда следует использовать этиленгликоль?

Между этиленом и пропиленгликолем этиленгликоль является более теплопроводным из двух (см. Таблицу ниже).Следовательно, этиленгликоль — хороший выбор для приложений, в которых тепловые характеристики являются наивысшим приоритетом.

Недвижимость	Этиленгликоль	Пропиленгликоль
Теплопроводность при 80 ° F	0,149 БТЕ / (ч x фут x ° F)	0,085 БТЕ / (ч x фут x ° F)
Удельный вес при концентрации 50%	1.12	1,09
Вязкость при концентрации 50%	30 сантипуаз	84 сантипуаз

По сути, если ни одно из обстоятельств, описанных в следующем разделе, не описывает ваше приложение, этиленгликоль, вероятно, будет лучшим вариантом.

Когда нельзя Я использую этиленгликоль?

Этиленгликоль токсичен для человека, вызывая ряд физиологических проблем при проглатывании, включая смерть (Центры по контролю за заболеваниями оценивают летальную дозу от 1400 до 1600 мг / кг).В результате этиленгликоль не следует использовать в приложениях, в которых возможно загрязнение питьевой воды. Его также нельзя использовать для систем отопления или охлаждения на предприятиях, таких как предприятия пищевой промышленности, или на других предприятиях, производящих продукты для потребления.

Причина этого двоякая. Этиленгликоль вреден для наземных и водных животных, и при попадании в водные пути его биоразложение занимает от 10 до 30 дней. Гликоли биоразлагаются посредством аэробного биоразложения, во время которого разложение гликолей осуществляется бактериями, которым для выполнения этой функции требуется кислород.Это действие снижает уровень кислорода в затронутых водных путях, что может иметь разрушительные последствия, если количество гликоля и скорость биоразложения достаточно велики.

Что такое пропиленгликоль?

Пропиленгликоль (C₃H₈O₂), также называемый пропан-1,2-диолом, представляет собой синтетическую жидкость, используемую для множества целей в десятках отраслей промышленности. Это вязкая, бесцветная жидкость почти без запаха, обладающая слегка сладковатым вкусом.

Как и этиленгликоль, пропиленгликоль комбинируется с водой в различных концентрациях для снижения температуры замерзания рабочей жидкости в системах теплопередачи.

Температура эвтектики или минимально возможная температура замерзания, достижимая при любом соотношении двух веществ (пропиленгликоль + вода), составляет -76 ° F при концентрации 60% пропиленгликоля и 40% воды. Однако в коммерческих продуктах это соотношение обычно меняется на противоположное: 40% пропиленгликоля и 60% воды, температура замерзания которых ближе к -50 ° F [2].

Когда мне следует использовать пропиленгликоль?

Ответ на этот вопрос также отвечает на вопрос «когда не следует использовать пропиленгликоль?» также.По сравнению с этиленгликолем более высокая вязкость и потери на трение пропиленгликоля в сочетании с его более низкой теплоемкостью обычно ограничивают его использование в областях, связанных с проблемами безопасности.

Очень мало, если вообще есть, случаев, когда пропиленгликоль был бы выбран из-за его тепловых характеристик. Он просто менее эффективен, чем этиленгликоль, по своему назначению. Но, учитывая токсичность этиленгликоля, существует несколько приложений, для которых необходимо использовать пропиленгликоль, например, те, которые мы рассмотрели ранее в этом посте, а именно производство продуктов питания, приложения, в которых возможно загрязнение воды, и системы HVAC на объектах этих типов.

Пропиленгликоль считается относительно безопасным для человека. Это распространенный ингредиент в различных косметических продуктах, фармацевтических препаратах и ​​пищевых добавках непрямого действия. Хотя он менее токсичен, чем этиленгликоль, отказ от использования пропиленгликоля включает некоторые экологические проблемы.

Пропилен, как и этиленгликоль, разлагается аэробными средствами, но если этилен разлагается приблизительно от 10 до 30 дней, то пропиленгликоль разлагается за 20-30 дней или более.

Все еще не уверены, какой тип гликоля лучше всего подходит для вашей области применения? Позвоните компании Super Radiator Coils, и давайте поговорим.

Не оставайтесь незамеченными, когда речь идет об информации о теплопередаче. Чтобы быть в курсе самых разных тем по этой теме, подпишитесь на The Super Blog, наш технический блог, Doctor’s Orders и подпишитесь на нас в LinkedIn, Twitter и YouTube.

[1] Зигфрид Ребсдат; Дитер Майер. «Этиленгликоль». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH

[2] «Свойства некоторых частных решений» (PDF). Портал ДМТ. Проверено 22 сентября 2020 г.

Выбор и обслуживание теплоносителей на основе гликоля

Аллана Браунинга и Дэвида Берри. Смеси гликоля и воды обычно используются на объектах для защиты от замерзания в системах отопления и охлаждения с замкнутым контуром HVAC.Кроме того, гликоль также регулярно используется для обеспечения низкотемпературной работы в системах хранения тепловой энергии, где ночью производится лед, который на следующий день используется для охлаждения здания. Правильно спроектированная, введенная в эксплуатацию и обслуживаемая гликолевая система может обеспечить надежную работу в течение 20 и более лет. Однако неправильно введенные в эксплуатацию и обслуживаемые системы гликоля могут столкнуться с серьезными проблемами всего за один-два года. Учитывая высокую начальную стоимость заполнения гликолевой петли и еще более высокую стоимость возникающих проблем, если гликолевая петля выходит из строя, важно понимать, как правильно выбрать и поддерживать гликолевую систему.

Сравнение этилена и пропиленгликоля

Обычно в замкнутых контурах ОВК используются этиленгликоль или пропиленгликоль, при этом тип гликоля и его концентрация определяют точку замерзания и другие физические свойства (см. Таблицу 1). В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха более широко используется этиленгликоль из-за его более низкой стоимости, меньшей вязкости и лучших свойств теплопередачи. Однако из-за его умеренной токсичности он подлежит отчетности в случае разлива или выброса (> 5 000 фунтов).

Пропиленгликоль намного менее токсичен, чем этиленгликоль. Поскольку на него обычно не распространяются требования к отчетности, он также считается более экологически ответственным. Пропиленгликоль обычно используется на предприятиях пищевой промышленности или в других областях, где существует вероятность загрязнения питьевой воды или пищевых продуктов. Использование его в системе, предназначенной для этиленгликоля, может отрицательно повлиять на производительность. Например, более высокая вязкость пропиленгликоля (примерно в 2 раза выше этиленгликоля), особенно при более низких температурах, напрямую приводит к более высоким затратам на перекачку.Его более низкие характеристики теплопередачи также могут снизить охлаждающую способность. Автомобильные антифризы не подходят для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и промышленного применения, поскольку высокие уровни силикатных ингибиторов могут вызвать загрязнение теплообменника и выход из строя уплотнения насоса.

Подготовка системы для добавления гликоля для существующих и новых систем

Существующие системы необходимо очистить и тщательно промыть для удаления ржавчины, накипи и отложений перед заправкой системы выбранным гликолем.Для больших систем или систем, в которых коррозия уже очевидна, проконсультируйтесь с профессиональной организацией по промышленной очистке, так как эта процедура может быть задействована и должна выполняться опытной компанией. Если используется химическая очистка, важно удалить все следы чистящего средства и тщательно промыть систему водой.

Новые системы обычно покрываются маслом, смазкой или защитной пленкой во время изготовления, хранения или строительства. Грязь, припой, сварка и окалина также могут вызывать проблемы.Поэтому рекомендуется тщательная очистка новых систем. Для промывки системы можно использовать раствор тринатрийфосфата с концентрацией от одного до двух процентов с водой. Другие имеющиеся в продаже чистящие средства также могут работать. Объем системы можно рассчитать на этом этапе путем измерения при начальном заполнении системы или путем химического анализа чистящих химикатов после того, как в систему введены известные количества.

Точка замораживания

При выборе концентрации гликоля на основе желаемой защиты от замерзания убедитесь, что точка замерзания как минимум на 5F ниже вашей минимальной ожидаемой температуры эксплуатации / воздействия (Таблица 2).Качество воды

Для растворов гликоль-вода следует использовать воду высокого качества. В целом качество воды должно соответствовать этим требованиям, особенно при более высоких температурах:

• Если жесткость или другие параметры значительно превышают рекомендуемые нормы, следует рассмотреть возможность использования мягкой или деионизированной воды.

  Меры предосторожности

  Автоматическая подпитка только водой обычно не рекомендуется для гликолевых систем, особенно при использовании в низкотемпературных условиях (ингибированные vs.Неограниченный гликоль

  Гликолевые системы не могут быть должным образом защищены с помощью обычных программ обработки закрытых систем. Они требуют высоких уровней специфических ингибиторов и буферов для защиты от коррозии и разложения гликоля. Эти ингибиторы могут быть предварительно смешаны с гликолем или добавлены в качестве дополнительных средств лечения. Гликоль, продаваемый с ингибиторами и буферами, включенными в состав, известен как ингибированный гликоль. Ингибированные гликоли обычно содержат от четырех до шести процентов ингибиторов, а остальное — этилен или пропиленгликоль.При использовании продуктов на основе ингибированного гликоля необходимо использовать минимум 25% гликоля для обеспечения надлежащего уровня ингибитора. Если эта 25-процентная концентрация не требуется для защиты от замерзания, существуют три варианта:

  Добавьте более высокую концентрацию ингибированного гликоля, чем необходимо, что может быть дорогостоящим.
  Добавьте совместимые дополнительные ингибиторы и буферы, чтобы поднять уровни до желаемого диапазона.
  Купите неингибированный гликоль и используйте дополнительные продукты, чтобы обеспечить необходимый уровень ингибиторов и буферов.В зависимости от разницы в стоимости ингибированного и не ингибированного гликоля, третий вариант может быть экономически эффективным подходом, особенно в более крупных системах.

  Тем не менее, важно, чтобы ваш поставщик водоподготовки понимал уникальные требования к очистке, связанные с гликолевыми системами, и рекомендовал соответствующие продукты.

  Коррозия и деградация

  Разложение гликоля происходит в трех режимах: термическом (нагревание), аэрации (оксигенация) и / или микробиологическом.Как правило, чем выше рабочая температура и чем выше аэрация системы, тем выше будет скорость разложения гликоля. Продуктами разложения являются различные органические кислоты и вода. Что касается микробиологического разложения, системная жидкость склонна к биологической активности, если содержание гликоля ниже 25 процентов. Необработанные растворы гликоля чрезвычайно агрессивны и в конечном итоге разлагаются с образованием органических кислот, которые снижают pH и в дальнейшем способствуют коррозии.Системы, содержащие гликоль, могут иметь серьезные долговременные проблемы, если не будут приняты надлежащие меры обработки для минимизации коррозии и разрушения.

  Сравнение коррозионной активности неингибированных и ингибированных растворов гликоль-вода можно найти в Таблице 3. Обратите внимание, что раствор этиленгликоля без ингибиторов в четыре с половиной раза более агрессивен по отношению к углеродистой стали, чем обычная вода. Если позволить гликолю разложиться, коррозия и связанные с ней проблемы будут еще более серьезными.

  Еще одна проблема — загрязнение гликоля. Это происходит, когда в систему вводится небольшое количество гликоля, например, при неполной промывке зимних змеевиков. Когда гликоль попадает в систему, бактерии используют гликоль в качестве источника пищи и производят кислые отходы, которые быстро снижают pH контура ниже минимум восьми, необходимых для предотвращения коррозии. Как только pH снижается, он начинает растворять старые продукты коррозии железа, в результате чего вода становится черной и приобретает характерный септический запах.Затем система подвергается коррозии отложений и кислотным условиям, что приводит к значительному сокращению срока службы системы.

  Тестирование и мониторинг

  Растворы гликоль-вода следует регулярно проверять для определения процентного содержания гликоля, pH, резервной щелочности, уровней ингибиторов и степени загрязнения. Специально откалиброванный рефрактометр — самый надежный и практичный способ определения процентного содержания гликоля в полевых условиях. Рекомендуется периодический лабораторный анализ раствора гликоля.

  Деградация гликоля — серьезная проблема, которую трудно решить после начала. Симптомы разложения гликоля включают: снижение pH, наличие резкого альдегидного или септического запаха, сильную коррозию стали, часто сопровождающуюся высоким содержанием меди и железа, а также микробиологические проблемы. В зависимости от степени серьезности утилизация деградированного гликоля может оказаться непрактичной. Замкнутые контуры, содержащие высококачественный, должным образом ингибированный раствор гликоля, обеспечат годы низкого эксплуатационного обслуживания при условии проведения периодических испытаний и мониторинга.

  Соавторами этой статьи являются Аллан Браунинг, менеджер по техническому маркетингу, Chem-Aqua, и Дэвид Берри, менеджер по техническим вопросам, Chem-Aqua Canada.

  Журнал издается шесть раз в год компанией AFE, которая также проводит аттестационные программы «Сертифицированный инженер завода» и «Сертифицированный менеджер по техническому обслуживанию завода» и конференцию по эксплуатации оборудования в Америке.

Raypak — антифриз в гидравлических системах

Следующее обсуждение основано на информации, полученной от химических компаний, производителей оборудования, руководств по проектированию гидравлических систем и исследований, проведенных Hydronics Institute, Inc.Он представляет собой синтез лучшей информации, доступной на момент публикации. Намерение автора состоит в том, чтобы предоставить руководящие принципы, чтобы помочь лицензированным подрядчикам и инженерам в проектировании, обслуживании и техническом обслуживании гидравлических систем, в которых используется антифриз на основе гликоля. Читателям предлагается свободно воспроизводить и распространять эту информацию.

Этиленгликоль или пропиленгликоль

И этилен, и пропиленгликоль обладают многими характеристиками, которые делают их идеальными для использования в системах теплопередачи, где требуется защита от замерзания.Желательные свойства включают высокие температуры кипения, низкие температуры замерзания, стабильность в широком диапазоне температур, а также высокие удельные теплоемкости и теплопроводности. Кроме того, при использовании с подходящим ингибитором гликоли не вызывают коррозии, что может существенно продлить срок службы системы.

Растворы на основе этиленгликоля хорошо работают в большинстве антифризов из-за их превосходной эффективности теплопередачи. Низкая вязкость этиленгликоля позволяет системам работать при более низких минимальных температурах и является более энергоэффективным из-за меньших требований к перекачке.Основным недостатком этиленгликоля является то, что он внесен в список «токсичных химикатов» согласно SARA, раздел III, раздел 313 из-за его острой пероральной токсичности.

Ингибированный пропиленгликоль следует использовать для защиты от замерзания, если возможен прямой контакт с пищевыми продуктами или случайный контакт с питьевой водой. Хотя пропиленгликоль в целом признан FDA безопасным (GRAS), он не предназначен для употребления в пищу человеком.

Защита от замерзания

Расчетная концентрация смеси гликоля должна определяться с учетом минимальной температуры, с которой, как ожидается, может столкнуться система.Разработчику надлежит тщательно оценить среду приложения, чтобы гарантировать адекватную защиту от зависания и избегать использования чрезмерно концентрированных решений, которые увеличивают расходы и снижают эффективность системы.

Обычно расчетная концентрация должна быть в диапазоне от 20 до 50% гликоля по объему. Обычно при наличии надлежащего объема расширения концентрация от 15 до 20% обеспечивает защиту от разрыва. Концентрации раствора, намного превышающие 50%, становятся пропорционально менее термически эффективными и менее рентабельными.В таблице 1 показана ожидаемая температура замерзания как функция концентрации.

Таблица 1. Точка замерзания

Объемная концентрация	Этиленгликоль	Пропиленгликоль
55%	-50F	-40F
50%	-37F	-28F
40%	-14F	-13F
30%	+ 2F	+ 4F
20%	+ 15F	+ 17F

Свойства гликоля

Сравнение пропиленгликоля и этиленгликоля показано в таблице 2 ниже:

Таблица 2.Свойства гликоля

	Этиленгликоль	Пропиленгликоль
Теплопередача при 180 ° F без увеличения расхода
20% раствор	0,96	.97
50% раствор	.87	0,90
Требуется корректировка расхода (без изменения характеристики насоса)
100F	116%
140F	115%
180F	114%	110%
Требуется коррекция напора насоса (с увеличением расхода)
100F	149%
140F	132%
180F	123%	123%
Удельный вес @ STP	1.125 -1,135	1,045 -1,055
фунтов / галлон @ 60	9,42	8,77
pH (концентрата гликоля)	9,3	9,5
Примечание: Если не указано иное, сравнения приведены для 50% раствора гликоля в воде.

Качество воды

Хотя часто это считается само собой разумеющимся, качество воды, смешанной с концентратом гликоля, может иметь огромное влияние на производительность системы.Вода низкого качества может привести к образованию накипи, отложений или образования осадка в теплообменнике, что снизит эффективность теплопередачи. Вода низкого качества может повредить систему, истощая ингибитор коррозии и способствуя возникновению ряда коррозий, включая общую и кислотную коррозию.

Поскольку для разбавления гликоля жизненно важно использовать воду высокого качества для поддержания эффективности системы и продления срока службы жидкости, вы должны обеспечить достаточно высокое качество воды.Вода хорошего качества содержит:

• Менее 50 частей на миллион кальция
• Менее 50 частей на миллион магния
• Общая жесткость менее 100 частей на миллион (5 зерен)
• Менее 25 частей на миллион хлорида
• Менее 25 частей на миллион сульфата

Обратитесь в районный или городской отдел водоснабжения, чтобы определить химические свойства местной воды. Если вода для смешивания будет забираться из колодца, в котором обычно очень жесткая вода, или местные органы водоснабжения не могут предоставить точный профиль, мы рекомендуем либо проверить воду самостоятельно, либо нанять специалиста по очистке воды для анализа воды.

Простой тест, используемый Dow Chemical Company для подтверждения того, что вода имеет жесткость менее 100 ppm, заключается в заполнении небольшой бутыли для образца 50% гликоля и 50% воды. Дать раствору постоять 8-12 часов, периодически встряхивая. Если образуется беловатый осадок, вода слишком жесткая и ее не следует использовать для разбавления гликоля.

В тех случаях, когда водопроводная вода не соответствует стандартам качества, Dow рекомендует использовать деминерализованную воду, которая была дистиллирована, деионизирована или прошла процесс обратного осмоса для удаления вредных минералов и солей.Подходящий ингибитор коррозии должен использоваться с деминерализованной водой, поскольку pH обработанной воды может быть заметно меньше семи.

Техническое обслуживание жидкости

Раствор антифриза необходимо проверять не реже одного раза в год в соответствии с рекомендациями производителя. Базовый анализ следует проводить в течение двух-четырех недель после первоначального смешивания. Это измерение будет использоваться для проверки правильности заполнения и послужит точкой отсчета для сравнения с результатами будущих испытаний.Как минимум, раствор следует анализировать на концентрацию гликоля, pH раствора и общее качество жидкости.

Проверка концентрации

Концентрацию можно легко и точно проверить с помощью портативного рефрактометра. Большинство качественных приборов непосредственно измеряют концентрацию гликоля от 0 до 55%, они портативны и не требуют сложной настройки температуры. Концентрация системы не должна существенно различаться от теста к тесту. Постепенно более низкие концентрации указывают на потерю гликоля из-за протекающего соединения или компонента.Найдите и устраните утечку и добавьте необходимое количество концентрата, чтобы вернуть систему к расчетной концентрации.

Определение pH раствора

В то время как высококачественные растворы гликоля могут прослужить более 20 лет, интенсивное использование, неправильное обслуживание или химические загрязнения значительно сократят срок службы жидкости. PH жидкости служит хорошим барометром для состояния гликоля и лучше всего измеряется с помощью полевого pH-метра. Этот метод значительно точнее лакмусовой бумажки.

Хотя pH гликолевой жидкости в первую очередь зависит от ингибитора коррозии и, следовательно, будет варьироваться от продукта к продукту, несколько практических правил будут полезны для определения того, что составляет надлежащий pH. Наиболее концентрированные ингибированные гликоли имеют pH в диапазоне от 9,0 до 10,5. При разбавлении 30–50% раствором pH падает до 8,3–9,0. Показатель pH ниже 8,0 указывает на то, что значительная часть ингибитора истощена и что необходимо добавить еще ингибитор.Когда pH смеси падает ниже 7,0, большинство производителей рекомендуют заменять жидкость. Значение pH менее семи указывает на то, что произошло окисление гликоля. Систему следует слить и промыть до того, как произойдет серьезное повреждение системы. Для получения дополнительной информации о продукте обратитесь к соответствующему производителю химикатов.

Промывка системы

Если система требует очистки после удаления старого или поврежденного антифриза, промойте систему нагретым 1-2% раствором тринатрийфосфата в течение 2–4 часов, затем слейте воду и тщательно промойте.Также настоятельно рекомендуется промыть систему перед первым введением раствора гликоля, чтобы удалить излишки смазки для труб, смазочно-охлаждающих масел и припоя.

Удаление жидкости

Этиленгликоль и пропиленгликоль не включены в список EPA как «опасные вещества» или «чрезвычайно опасные вещества». Хотя ни один из продуктов не обладает ни одной из четырех характеристик опасных отходов, указанных в Законе о сохранении ресурсов и восстановлении, необходимо соблюдать осторожность, чтобы правильно утилизировать использованные решения.Поскольку условия во время использования могут приводить к образованию побочных продуктов, которые считаются опасными отходами, использованные гликолевые жидкости следует проверять перед утилизацией. Обратитесь к поставщику химикатов для получения дополнительной информации о надлежащих процедурах утилизации или переработки.

Требования к насосу

Поскольку гликоль более вязкий и менее термически эффективный, чем чистая вода, при выборе насоса необходимо учитывать изменения в характеристиках теплоносителя. Правильно применяя два поправочных коэффициента, можно определить требования к перекачке, используя стандартную характеристику насоса.

Чтобы компенсировать разницу в характеристиках теплопередачи, необходимо умножить расчетный расход на коэффициент, полученный из таблицы 2. Результатом является скорректированный расчетный расход. Например, если расчетная температура составляет 140 ° F, расчетный расход составляет 60 галлонов в минуту и ​​используется 50% раствор этиленгликоля, необходимо использовать поправочный коэффициент 1,14. (114% из Таблицы 2, деленное на 100%) Скорректированная расчетная скорость потока равна 60 галлонов в минуту x 1,14 или 68 галлонов в минуту.

Для компенсации разницы в вязкости необходимо изменить расчетную потерю напора системы на соответствующий коэффициент из таблицы 2.В результате скорректированная расчетная потеря напора учитывает дополнительный напор насоса, необходимый из-за дополнительного трения, создаваемого гликолем. Например, в растворе этиленгликоля 140F с расчетной потерей напора 30 футов скорректированная потеря напора должна составлять 30 футов x 1,32 или 39,6 футов

.

Чтобы выбрать насос подходящего размера, просто введите неизмененные кривые насоса, используя скорректированный расчетный расход и скорректированные расчетные потери напора. Для получения дополнительной информации о методах выбора насоса обратитесь к местному дистрибьютору насосов.

Расширительные баки

Расширительные баки для воздуха должны иметь размер в соответствии с каталогом производителя или руководством ASHRAE. Выбранный резервуар должен быть в 1,2 раза больше размера резервуара для водяной системы из-за более высокой скорости расширения гликолевой жидкости.

Особые конструктивные особенности

Не используйте в системе оцинкованные трубы. Цинковое покрытие может реагировать с гликолем с образованием шлама.

• Перед заполнением убедитесь, что система чистая.Настоятельно рекомендуется промывка перед заполнением.
• Перемешайте раствор при комнатной температуре.
• Чтобы свести к минимуму возможность потери гликоля из-за необнаруженных утечек, перед заполнением проведите гидростатические испытания системы в течение 24 часов.
• Никогда не используйте хроматную обработку. Хромат повредит гликоль и может привести к серьезной деградации системы.
• Не используйте гликоль автомобильного типа. Автомобильные антифризы содержат силикаты, которые склонны к гелеобразованию, что снижает эффективность теплопередачи.Используйте ингибированный гликоль, предназначенный для теплопередачи.
• Не используйте в системе, где температура раствора может превышать 300F.
• Не используйте обратные клапаны или клапаны с закрытой зоной, которые могут изолировать часть системы, предотвращая надлежащее расширение и приводя к повреждению от замерзания.
• Должны быть предусмотрены сетчатый фильтр, отстойник или другие средства для очистки системы трубопроводов. Он должен располагаться в обратной линии перед котлом и насосом.Его необходимо часто чистить при первом запуске.
• Следует избегать использования автоматических систем подпитки, чтобы предотвратить необнаруженное разбавление или потерю гликоля.
• Проверьте местные нормы и правила, чтобы узнать, должны ли системы, содержащие эти решения, включать предохранитель обратного потока или фактическое отключение от городских водопроводов.

Регулировка концентрации раствора

Чтобы увеличить концентрацию раствора в системе, определите процент гликоля в растворе и примените следующее уравнение:

Qa = Vs (Pd — Pt)

(100 — Pt)

Qa = количество в галлонах, которое нужно добавить

Vs = объем системы

Pd = процент желаемого раствора

Pt = процент раствора при испытании (начальный процент)

Слейте определенное количество галлонов из системы и долейте концентрат гликоля.

Пример:	Объем системы = Vs = 120 галлонов Начальный процент раствора из теста = Pt = 30% (точка замерзания +4F) Требуемый процент раствора = Pd = 50% (точка замерзания -34F)
Qa = 120 (50-30) (100-30) Qa = 34,3 галлона требуется

Таблица 3. Пропускная способность трубы или трубки в США.Галлонов на фут

Размер трубы	Труба стальная IPS	Медная труба — Ном.
1/2	0,016	0,015
3/4 ″	0,027	0,025
1 ″	0.044	0,044
1 1/4 ″	0,077	0,068
1 1/2 ″	0,105	0,095
2 ″	0,173	0,160
2 1/2 ″	0,248	НЕТ

Что такое гликоль? Как он используется в чиллере?

Гликоль — это смешиваемая с водой охлаждающая жидкость, которая часто используется в системах теплообмена и охлаждения.Он обеспечивает лучшие параметры теплопередачи, чем вода, и может смешиваться с водой для обеспечения различных характеристик теплопередачи. Гликоль бывает двух видов: этиленгликоль и пропиленгликоль. Хотя оба материала вредны для живых существ, пропиленгликоль чаще всего используется рядом с пищевыми продуктами, а этиленгликоль чаще всего используется в промышленности.

Чтобы понять назначение гликоля, вы должны сначала понять, как работает чиллер. Чиллер состоит из двух основных частей: холодильной установки, которая использует электрическую энергию для производства холодной жидкости, и змеевиков теплопередачи, которые перемещают холодную жидкость из холодильной установки в целевую область и горячую жидкость из целевой области в холодильную установку.Обычно целевая область — это внутренняя часть морозильника или какой-либо другой объект, который вы хотите охладить. Холодильная установка часто состоит из компрессора с некоторым сжимаемым жидким теплоносителем, например фреоном.

У каждого чиллера есть диапазон рабочих температур. Этот диапазон температур определяется несколькими переменными, наиболее важными из которых являются точка кипения и точка замерзания теплоносителя. Гликоль ценится как теплоноситель, потому что он может работать в широком диапазоне температур и может смешиваться с водой.Точки кипения и замерзания смесей гликоля зависят от относительных количеств гликоля и воды в смеси.

Чистая вода замерзает при 0 градусах Цельсия (32 F), а чистый этиленгликоль замерзает при -12,9 C (8,9 F). Между ними точки замерзания нелинейны. Например, раствор 10% этиленгликоля замерзает при -3,4 ° C (25,9 F), 30% этиленгликоль замерзает при -13,7 ° C (7,3 F), а 60% этиленгликоль замерзает при -52,8 ° C (-63 F). Температура замерзания смеси этиленгликоль / вода 60/40 намного ниже, чем у чистого этиленгликоля или чистой воды.Смеси пропиленгликоля с водой следуют аналогичной схеме: смесь пропиленгликоля с водой в соотношении 60/40 имеет температуру замерзания -48 ° C (-55 ° F).

Низкие точки замерзания смесей гликоля делают их идеальными для охлаждения предметов ниже точки замерзания воды. Таким образом, смеси гликоль / вода часто используются для охлаждения морозильных камер и подобных сред.

Гликоль полезен, даже если вы не хотите охлаждать предмет ниже температуры замерзания воды. Скорость теплопередачи пропорциональна разнице между температурой охлаждающей жидкости и температурой охлаждаемого предмета.Теплоемкость хладагента, которая является химической характеристикой материала, также важна, но мы пока отложим ее. Смесь этиленгликоль / вода 60/40, охлажденная до -40 C, может охладить предмет до 20 C намного быстрее и эффективнее, чем чистая вода при 10 C. Хотя этиленгликоль имеет более низкую теплоемкость, чем вода (каждый килограмм гликоля легче для нагрева, чем килограмм воды), большая разница температур позволяет смеси гликоля отводить тепло намного быстрее, чем чистая вода.

Низкие температуры, связанные со смесями гликоля, делают их полезными для применений, где чиллер должен быстро отводить большое количество тепла. Тепло — это побочный продукт многих химических реакций; Способность гликоля быстро отводить тепло делает его полезным для поддержания температуры химических реакций. По этой причине смеси пропиленгликоль / вода часто используются для охлаждения ферментеров на пивоваренных заводах.

Гликоль является важным теплоносителем в промышленных применениях.Этиленгликоль не только обеспечивает отличные параметры теплопередачи, но и препятствует росту водорослей в теплопередающем оборудовании. Для получения более подробной информации, пожалуйста, свяжитесь с нами. Эта статья не является советом по инженерии или производству продуктов питания.

Как гликоль используется в замкнутых контурах

Гликоль — это химическое вещество, используемое в системах с замкнутым контуром для защиты жидкости от замерзания. Это только одна из химических обработок, применяемых к жидкости в этих системах для предотвращения проблем и повышения эффективности охлаждающей способности системы.Признание важности гликолевой и других химических обработок в этих системах начинается с понимания того, как они работают.

Как гликоль обеспечивает защиту от замерзания для систем с замкнутым контуром

Для правильного функционирования систем с замкнутым контуром вода внутри должна непрерывно течь, независимо от внешних условий. Участки контура, подверженные воздействию отрицательных температур, должны иметь защиту от замерзания воды путем добавления гликоля. Взаимодействие гликоля с водой снижает точку замерзания жидкости внутри системы, поэтому для замерзания жидкости требуется гораздо более низкая температура.

Как один гликоль предотвращает замерзание в системе с замкнутым контуром

В системе с замкнутым контуром вода может замерзнуть при воздействии температуры ниже 32 градусов по Фаренгейту. При добавлении этиленгликоля в воду для создания 60% раствора точка замерзания резко падает до минус 60 градусов по Фаренгейту.

Гликоль имеет температуру замерзания минус 39 градусов по Фаренгейту. При смешивании с водой их свойства объединяются, чтобы создать более низкую температуру замерзания, чем каждый из них по отдельности.Это взаимодействие также помогает обеспечить защиту от взрыва и замерзания для замкнутой системы.

Защита от замерзания и защита от разрыва

Замерзшая вода расширяется, вызывая разрыв труб в замкнутой системе. Добавление гликоля в воду помогает предотвратить замерзание и разрыв, в зависимости от типа используемого гликоля и его концентрации.

Защита от замерзания предотвращает замерзание воды, позволяя ей продолжать течь. Однако защита от разрыва предохраняет трубы от разрушения, если жидкость внутри все же замерзнет.

При падении температуры вокруг замкнутой системы с раствором гликоля в ней вода замерзнет и отделяется или выпадает в осадок из смеси. Замороженная вода делает раствор гликоля густым. Если слякоть не держится долго и имеет низкую вязкость, большинство систем устоят.

В то время как вода при замораживании расширяется, гликоль уменьшается в объеме. Когда температура падает настолько низко, что гликоль замерзает, он сжимается, уменьшая общий объем раствора в трубах и предотвращая разрывы.

Короче говоря, для защиты от замерзания используется гликоль для предотвращения замерзания раствора, в то время как раствор гликоля для защиты от разрыва защищает трубы от разрыва в редких случаях замерзания.

Другие химические вещества в системах с замкнутым контуром

В системах с замкнутым контуром требуются другие добавки и средства обработки для предотвращения коррозии внутри системы. К эффективным средствам лечения относятся продукты для удаления кислорода из воды системы, чтобы замедлить скорость коррозии. Другие химические вещества регулируют pH воды в точном некоррозийном диапазоне.Наконец, защитные химические вещества, покрывающие внутренние поверхности, предотвращают повреждение от коррозионных продуктов. Вот некоторые примеры используемых нами химикатов с замкнутым контуром:

• Charlumina: В охлаждаемых системах с алюминиевыми компонентами можно использовать этот ингибитор коррозии на основе азола и сульфита.
• CTA-800: Этот продукт предотвращает пенообразование внутри систем с замкнутым контуром.
• SN-7: SN-7 поглощает кислород и создает защитный внутренний слой на латуни, меди и подобных сплавах в охлаждаемых системах.
• SN-10: В системах с горячим контуром, которым необходим защитный слой внутри металлических поверхностей и вывод кислорода, можно использовать SN-10.
• SN-88: Аналогично действию других ингибиторов SN, SN-88 лучше всего работает в системах с низкой проводимостью.

Однако при принятии мер по предотвращению коррозии в системе с замкнутым контуром простого добавления химикатов в систему с химическими отложениями или существующей коррозией будет недостаточно. Первым шагом для любой обработки замкнутой системы, будь то добавление гликоля для предотвращения замерзания или включение защиты от коррозии, должна быть очистка и промывка системы.Химические вещества, защищающие интерьер от коррозии, будут работать только при нанесении на чистые поверхности.

Гликоль не только обеспечивает защиту от коррозии. Для систем, содержащих оцинкованную сталь или алюминий, растворы гликоля могут вызвать локальную коррозию. Специальные растворы гликоля, ингибированные Dow, уже содержат ингибиторы коррозии и не нуждаются в дополнительных продуктах. Однако для гликолевых продуктов зеленого цвета может быть полезно добавление растворов SN для предотвращения коррозии.

Возможные проблемы в системе с замкнутым контуром

Автоматическое добавление пресной воды в систему с замкнутым контуром представляет потенциальные проблемы для систем, в которых используется гликоль.Если не регулировать количество добавляемой воды, раствор гликоля может слишком сильно разбавиться, чтобы обеспечить адекватную защиту от замерзания или разрыва. Чтобы смягчить проблему создания неизвестных концентраций гликоля, используйте систему подачи гликоля или водомер.

Еще одна проблема с системами замкнутого цикла гликоля — это объем, необходимый для гликоля. Расширительные баки должны иметь на 4% больший объем при использовании с системой, содержащей гликоль, по сравнению с системой, в которой этот химикат не используется.

Наконец, убедитесь, что используете качественную воду без минералов при разбавлении гликоля для закрытой системы.Городская вода часто содержит минералы и химические вещества, которые могут взаимодействовать с химическими ингибиторами, используемыми в растворе гликоля, не позволяя им защищать внутреннюю часть системы.

Как проверить наличие гликоля для обеспечения адекватной защиты от замерзания

В замкнутой системе можно использовать слишком много или слишком мало гликоля. Мы рекомендуем использовать концентрацию пропиленгликоля или этиленгликоля 50%. Это количество обеспечивает защиту от замерзания до минус 25 градусов по Фаренгейту.Использование слишком большого количества гликоля снижает количество тепла, которое может удерживать система, тем самым снижая эффективность и увеличивая затраты на электроэнергию, поскольку система с замкнутым контуром изо всех сил пытается должным образом охлаждать или нагревать.

Чтобы определить процентное содержание гликоля в вашей замкнутой системе, проверьте воду рефрактометром. Это устройство даст температуру, при которой раствор замерзнет. Эта информация поможет вам определить процентное содержание гликоля с помощью таблицы преобразования.

Как часто мне нужно заменять гликоль в замкнутой системе?

Время между заменой гликоля в замкнутой системе зависит от нескольких переменных.Например, в системах с подогревом, температура которых часто превышает 250 градусов по Фаренгейту, может происходить более регулярное разрушение гликоля, требующее более частых замен. Такое же увеличение частоты замены происходит в системах с загрязнением. В незагрязненных системах, которые имеют действительно замкнутый цикл по конструкции и не требуют подпиточной воды, гликоль прослужит долгие годы.

Лучший способ определить, когда следует заменить гликоль, — это регулярное тестирование уровня pH, аммиака, меди и железа в жидкости.Когда гликоль распадается, он превращается в гликолевую кислоту, понижая pH и потенциально выщелачивая металлы или аммиак в раствор.

Типы гликоля, используемые в системах с замкнутым контуром

Общие типы гликоля, используемые в системах с замкнутым контуром, включают пропиленгликоль и этиленгликоль. Эти химические вещества также имеют вариации в зависимости от присутствия ингибиторов или других добавок. В Chardon Labs мы обычно используем следующее:

• Dowtherm SR-1: Флуоресцентный розовый этиленгликоль
• Dowtherm 4000: Флуоресцентный оранжевый этиленгликоль
• DowFrost: Белый пропиленгликоль
HD365
• Ярко-желтый малотоксичный пропиленгликоль для пищевых продуктов

Хотя автомобильный антифриз ярко-зеленого цвета технически содержит гликоль, не используйте его в системе с замкнутым контуром.Этот продукт содержит силикаты, которые могут отрицательно повлиять на теплопередачу. Кроме того, цвет делает невозможным интерпретацию большинства тестов на химический состав воды. Избегайте этого типа продукта в системах с замкнутым контуром. Используйте только этилен или пропиленгликоль.

Различия между этиленгликолем и пропиленгликолем

Этиленгликоль чаще всего используется для защиты от замерзания в системах с замкнутым контуром из-за его чрезвычайно низкой точки замерзания и способности сжиматься при замерзании. Однако для любых систем, которые обрабатывают пищу или имеют контакт питьевой воды с гликолем, этиленгликоля будет недостаточно из-за его токсичности.

Пропиленгликоль имеет более экологичный профиль. Он также менее токсичен и приемлем в некоторых формах для приготовления пищи или производственных помещений. Однако пропиленгликоль имеет более высокую температуру замерзания, чем этиленгликоль. Кроме того, он быстрее выходит из строя и не обеспечивает защиты от взрыва.