Как разводить этиленгликоль для системы отопления?

Технология разбавления этиленгликоля для изготовления теплоносителя

На протяжении многих лет этиленгликоль считается одним из самых эффективных и универсальных теплоносителей для холодильных установок, отопительных систем, систем кондиционирования воздуха и иного инженерного оборудования, работающего в условиях риска замерзания. Сегодня у потребителя есть два варианта: приобрести готовый состав на основе водно-гликолевого раствора с пакетом антикоррозионных присадок или купить этиленгликоль оптом, а затем довести его до требуемой концентрации. Во втором случае нужно быть предельно аккуратным и учитывать климатические условия использования инженерной системы. Если вы приобретаете готовый раствор с концентрацией не более 25 %, а эксплуатационные характеристики антифриза соответствуют требованиям системы, то заниматься разведением не нужно, достаточно добавить присадки и использовать. Совсем по-иному обстоит дело, если вы заказали водно-гликолевую смесь с концентрацией свыше 40 %. Как утверждают специалисты, использовать раствор с высокой концентрацией (70 % или выше) целесообразно лишь для климатических условий Крайнего Севера. Этиленгликоль с более высокой объемной концентрацией в продаже не встречается, ведь рост содержания основного вещества в водно-гликолевой смеси лишь удорожает конечную стоимость продукта, но не влияет на температуру замерзания антифриза. Чаще всего наблюдается обратный эффект, когда применение высококонцентрированного раствора ведет к ухудшению теплофизических характеристик смеси, что отражается на производительности и износе оборудования.

2. Какая разница между зеленым и красным антифризом?

В качестве теплоносителя чистый 100% антифриз не используется — всегда в разбавленном состоянии: от 20 до 35% антифриза и 80-65% воды соответственно. В отоплении применяется только 2 вида антифризов на базе двухатомных спиртов: этиленгликоль и пропиленгликоль. Производители выпускают как концентрированный состав, так и уже разбавленный для заливки в систему отопления. Этиленгликоль — концентрированный раствор красного цвета, а этиленгликоль — раствор зеленого цвета. Их отличия я опишу ниже.

Меры предосторожности

Антифриз очень токсичен, поэтому его использование рекомендовано только для конструкций с закрытым контуром. Применение в двухконтурных котлах может привести к проникновению теплоносителя в систему горячего водоснабжения.

При заливе материала необходимо использовать средства индивидуальной защиты: маску, резиновые перчатки и очки. Во время эксплуатации необходимо полностью исключить взаимодействие человека с теплоносителем.

Не следует использовать реагент в качестве теплоносителя в местах, доступных для маленьких детей. Из-за сладкого вкуса и отсутствия неприятного запаха он может привлечь их внимание, и последствия могут быть плачевными.

Если произошла утечка антифриза, следует заменить все элементы, на которые попал этиленгликоль, так как впоследствии они станут источниками токсичных испарений.

Теплоноситель для системы отопления

Современный теплоноситель имеет сложный набор составных химических элементов. Известные незамерзающие жидкости используемые в отопительных системах, основываются на трех фундаментальных составляющих. Соответственно каждая жидкость наделена разными свойствами и характеристиками. Основное различие технических характеристик представленных марок, определяют наполнители, на основе которых замешан теплоноситель:

— этиленгликоль;
— пропиленгликоль;
— глицерин.

Выпускается теплоноситель в виде концентрата или часто предлагается немного дороже, готовый к применению, без дополнительного обогащения водой. Производители предлагают качественный антифриз. Благодаря умеренной концентрации и грамотным пропорциям много-атомного спирта, хороший теплоноситель не “разъедает” резиновые прокладки насосного оборудования. Отмечается полное отсутствие негативного воздействия на полипропиленовые или металлопластиковые трубы.

Российский рынок предлагает незамерзающие жидкостис огромным разнообразием марок от различных, как отечественных, так и зарубежных производителей. В простонародье “незамерзайка” встречается под наименованиями: «Теплый Дом», «Диксис», «Thermagent Eco», «Thermos Eco», «ТеплоДом» «Antifrogen N» и множество других. Как правило, антифризы имеют разный цвет, повторяя практически всю гамму радужной палитры: зеленый, синий, желтый, красный и даже розовый.

Порядок выполнения работ

На первый взгляд залить теплоноситель задача простая, однако даже с водой предстоит много мороки, а с антифризами добавляется ряд нюансов.

В первую очередь возникает вопрос, как правильно рассчитать количество концентрата, чтобы получить в итоге раствор с необходимыми параметрами. И даже при этом начинают с подготовки отопления к эксплуатации.

Подготовка

Учитывая требования производителя антифриза, проверяют теплообменники, прокладки, вентили и т.д. Заменяются материалы, не совместимые с выбранным раствором. При обнаружении, например труб или устройств с оцинкованной внутренней поверхностью, их придется заменить при использовании антифриза на этиленгликоле.

Целостность соединений проверяется прессованием на наличие протечек, промывается водой или специальными составами, рекомендованными производителем котла для устранения засоров и накипи с отложениями. Перед окончательным наполнением промывается окончательно вся конструкцию водой.

Прежде чем переходить к подготовке раствора теплоносителя, необходимо узнать объем системы. Это ключевой фактор для подготовки теплоносителя. Достаточно наполнить отопление водой до полного выхода воздуха через воздухоотводчик или расширительный бак. После продолжительной работы циркуляционного насоса стравливается воздух с радиаторов и самой верхней точки. Только после этого воду сливают, чтобы получить точный объем.

Как разбавлять концентрат

Зная точный объем отопления, приступают к подготовке раствора в соответствии с инструкцией к выбранному антифризу. Используется чистая фильтрованная или дистиллированная вода. Ненужно разбавлять растворы, поставляемые уже в готовом виде с необходимой концентрацией.

Емкостью для разведения может быть полиэтиленовая бочка или металлическая для пищевых продуктов. В нее заливают воду и после добавляют отмеренное количество антифриза. Перемешивать раствор не нужно иначе образуется пена, и раствор получит дополнительное насыщение кислородом.

Как залить в систему отопления

Заполнение начинают с самой нижней точки, так снижается риск образования воздушных карманов или вспенивания антифриза из-за перемешивания.

Для заполнения теплоносителя потребуется:

• Вибрационный насос, например малыш;
• Гибкий шланг для подключения к дренажному клапану и сливу с самой верхней точки системы.

Для заполнения открывают вентиль на байпасе циркуляционного насоса. В бочку с раствором опускают насос, соединенный шлангом к дренажному клапану, и конец шланга от верхнего слива от расширительного бака.

Заливается большая часть содержимого бочки, пока не начнется выход чистого раствора с расширительного бака. После этого спускается воздух из радиаторов и котла с помощью крана Маевского. Далее доливается раствор до полного наполнения так, чтобы в открытом расширительном баке уровень теплоносителя достиг минимально допустимого уровня.

Как заполнять систему закрытого типа

Заполнение так же выполняется с нижней точки, подключая насос к дренажному клапану. Дополнительно используется манометр, с помощью которого следят за давлением. Оно не должно превысить допустимый порог, установленный на расширительном баке.

Спуск воздуха происходит на воздухоотводчике, расположенном в самой верхней точке системы и с помощь кранов Маевского на каждом радиаторе. Особенно важно не забывать про радиаторы при нижнем их подключении.

Скорость заполнения, примерно 4-5 литров в минуту и зависит от работы воздухоотводчика. Как только с верхней точки пойдет чистая жидкость без воздуха, наполнение теплоносителем продолжается до достижения давления 1-1,5 атмосферы в соответствии с настройками расширительного бака и котла и с учетом расширения теплоносителя, чтобы при эксплуатационных параметрах получить максимум 2 атмосферы.

Включается циркуляционный насос. Во время первого цикла выйдут остатки газов, не выявленных ранее. Если на манометре будет заметно проседание давления, значит, воздух постепенно ходит, освобождая место для еще одной порции теплоносителя. Когда отопление отработает без включенного котла 2-3 часа без видимых снижений давления, значит, заливка теплоносителя выполнена успешно.

Срок эксплуатации бытовой жидкости

В том случае, когда температура поднимается свыше 175 градусов, наблюдается термическое разложение антифриза, особенно это касается этиленгликоля. В результате, на элементах нагрева образуется нагар, выделяются газообразные продукты распада, а антикоррозионные присадки подвергаются разрушению.

До того, как начинается закачка антифриза в систему отопления, следует обеспечить качественную циркуляцию теплоносителя по системе и правильно разместить нагревательные элементы, чтобы не допускать перегрева вещества и его пригорания.

Профессионалы рекомендуют для определения эффективности конкретного вида теплоносителя производить расчеты процессов теплообмена. Только так можно определиться с требуемой циркуляцией потоков тепла (прочитайте ещё: «Теплообмен между несколькими теплоносителями — делаем правильно»).

Чтобы обеспечить эффективность использования антифриза в качестве теплоносителя, следует соблюдать герметичность отопительной системы. Этиленгликоль, который является его главным компонентом, окисляется на воздухе. Этот процесс ускоряется примерно в 2 раза на каждые 10 градусов повышения температуры.

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.

Основные области применения

Пропиленгликоль используется практически во всех современных сферах производства.

• Фармацевтической промышленности.
• Лакокрасочной.
• Химической.
• Нефтедобывающей

Пропиленгликоль может входить в состав отдельных смазочных веществ, полимерных пластмасс, антиобледенителей, применяемых в теплоносителях, а также в отдельных веществах, служащих как для производственных целей, так и для решения бытовых задач.

• В роли антифриза в системах отопления, вентилирования и кондиционирования. Данные агрегаты могут быть установлены как на производстве, так и дома.
• Используется для изготовления алкидных и полиэфирных смол для автомобильной и строительной отраслей.
• Часто пропиленгликоль может быть в веществах, созданных в фармацевтике и косметологии.

Гликоли относятся к категории пожароопасных и взрывоопасных материалов. Поэтому во время работы с пропиленгликолем необходимо соблюдать основные правила безопасности, чтобы избежать неприятностей и создания аварийных ситуаций.

• Все емкости, в которых хранится вещество должны быть герметичны и плотно закрыты, чтобы избежать пролива и выплескивания во время транспортирования.
• Во время работы с веществом необходимо применять все средства индивидуальной защиты.
• Крайне рекомендуется закрыть органы дыхания, чтобы предотвратить проникновение паров в легкие.
• Закрыть открытые участки тела, чтобы избежать химических ожогов и травм.

Какой объём нужно заливать?

Количество заливающейся в отопительную систему жидкости зависит от различных факторов. Основными из них являются:

• объём обогревательного котла;
• тип отопительной системы;
• качество материалов изготовления труб и радиаторов;
• площадь отапливаемого помещения.

Расчёт объёма жидкости для заливки системы проводят исходя из рекомендации производителей. В техническом паспорте котлов содержится информация о том, какой теплоноситель можно использовать и в каком объёме.

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.

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.

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.