Какой теплоноситель выбрать для системы отопления: виды, основные требования, рекомендации

Система отопления представляет собой инженерную коммуникацию, предназначенную для обогрева зданий в холодное время года. Ее корректная работа зависит не только от того, насколько профессионально разработана схема труб и радиаторов, но и от правильного выбора теплоносителя в системе отопления. Какой теплоноситель выбрать для частного дома, производственного здания или другого объекта, какими бывают антифризы для отопительных систем – об этом пойдет речь ниже.

Основные требования к теплоносителю

Теплоносителем называется жидкость, обеспечивающая перенос тепла от котла отопления к точкам теплообмена (радиаторам). От ее рабочих характеристик зависит качество обогрева помещений. Основные требования к лучшему теплоносителю таковы:

• Высокая теплоемкость. Она обеспечивает эффективное поглощение тепла и перенос его к радиаторам.
• Химическая нейтральность. Это означает, что, будучи залит в отопительную систему, теплоноситель нейтрален к материалам уплотнителей и не вызывает коррозии металлов.
• Широкий температурный диапазон. Теплоноситель должен выдерживать высокие и низкие температуры, иметь как можно более низкую точку замерзания.
• Хорошие эксплуатационные характеристики. Это низкая вязкость, высокая текучесть и малое расширение при замерзании (переходе в твердую фазу).
• Нетоксичность. Это требование в первую очередь относится к теплоносителям, которые заливаются в системы отопления жилых домов, как многоквартирных, так и частных.
• Стабильность состава. Высококачественный теплоноситель не разлагается от нагрева или с течением времени, не образует отложений на внутренних поверхностях труб и радиаторов.
• Стабильность характеристик. Плотность, теплоемкость, химическая инертность и другие базовые свойства должны сохраняться в течение всего периода использования.

Вода: особенности использования в отопительных системах

Если учесть требования к теплоносителям для отопления, то может показаться, что наиболее подходящий вариант – это вода. Она безвредна, имеет высокую теплоемкость и текучесть, практически бесплатна. Однако жители частных домов все чаще отказываются от воды в качестве теплоносителя. Это связано с тем, что она не всегда обеспечивает должный уровень безопасности эксплуатации отопления. Также вода может вызывать коррозию в системе отопления и в домах сезонного проживания требует ежегодного слива в конце сезона.

В каких случаях можно использовать воду. Основное требование к такой отопительной системе – она должна находиться под постоянным присмотром. Если есть возможность контролировать работоспособность отопления, своевременно проводить ее обслуживание, тогда выбор воды будет хорошим вариантом. При установке отопительной системы в здании временного проживания или на объектах, где возможны частые и длительные отключения электричества или газа, следует выбирать антифризы.

Преимущества. Главный плюс использования воды – это ее доступность. Хотя она имеет неидеальный состав, содержит некоторое количество механических примесей и солей, но это допустимо для закрытых систем отопления. Будучи залит один, такой теплоноситель циркулирует годами и практически не требует дополнительной подпитки.

К другим преимуществам относятся:

• теплотехнические параметры. Вода имеет высокие показатели плотности, текучести и теплоемкости;
• безопасность для человека и окружающей среды. Даже при сильной протечке системы вода влечет за собой только бытовые последствия.

Недостатки. К существенным недостаткам воды как теплоносителя относятся:

• высокий коэффициент расширения при замерзании. Это главная причина, по которой воду нельзя использовать на объектах с частыми и длительными отключениями света и газа. Когда нагревательный котел отключен, теплоноситель быстро охлаждается. При охлаждении до температуры замерзания вода превращается в лед и сильно расширяется, разрывая трубы и радиаторы;
• коррозионная активность. В воде всегда присутствует некоторое количество растворенного атмосферного кислорода. При ее контакте с поверхностями из черных и некоторых цветных металлов возникают коррозионные процессы. Результатом является постепенное разрушение труб и радиаторов, а также образование осадка, ведущего к ухудшению циркуляции теплоносителя.

Чтобы придать воде необходимые свойства, ее фильтруют либо добавляют специально подобранные реагенты. Однако это требует высокой точности и дополнительных затрат на покупку, установку и эксплуатацию системы водоподготовки с умягчителями. Во многих случаях дешевле будет использовать в системе специальную незамерзающую жидкость.

Особенности и преимущества использования теплоносителей

Теплоноситель (антифриз) используется в тех случаях, когда нельзя обеспечить бесперебойную работу отопления в течение всей зимы. Он имеет более низкую температуру начала кристаллизации и значительно меньший коэффициент расширения. Кроме этого, почти не теряет исходной текучести при охлаждении.

Преимущества использования. Среди главных плюсов следует отметить следующие:

• более низкая температура начала кристаллизации. О конкретной температуре указывается на упаковке и в названии теплоносителя. Например, если на упаковке стоит обозначение Thermagent -30/-20, то он имеет температару начала кристаллизации -30 °C. Затвердевать продукт будет и вовсе при -47 °C! При -30 °C он не будет замерзать, а превратится в снежную шугу, как следствие не может повредить систему отопления. При нагревании он снова переходит в жидкое состояние без потери рабочих характеристик;
• высокая концентрированность составов. В большинстве случаев для заливки используется не чистый антифриз, а его раствор в дистиллированной воде, благодаря чему можно достичь существенной экономии;
• химическая стабильность. Теплоносители не разлагаются при нагреве и замерзании, на образуют отложений и осадков, не окисляются, сохраняют свойства в течение длительного времени;
• срок службы. Средний срок службы теплоносителей определен в ВНИИ Коррозии и составляет 10 отопительных сезонов. Это позволяет на долгие годы забыть про систему отопления и наслаждаться теплом и уютов в доме.

Видео — Тест теплоносителей для систем отопления

Основные виды теплоносителей для систем отопления

Производители выпускают широкий ассортимент незамерзающих жидкостей для систем отопления. Наиболее востребованы два вида: на основе этиленгликоля и пропиленгликоля. Чтобы знать, какой лучше подойдет для конкретной системы отопления, следует ознакомиться с особенностями каждого из них.

На основе этиленгликоля

Это самая распространенная группа теплоносителей, имеющая более низкую цену. Важным свойством этиленгликоля является то, что даже при охлаждении его ниже точки замерзания образуется вязкая кашицеобразная масса, а объем при этом увеличивается максимум на 0,3 %. Однако он токсичен, поэтому они используются, если отопительный контур достаточно изолирован и отделен от бытового соприкосновения.

Меры предосторожности. По токсичности этиленгликоль относится к веществам III класса опасности для человека. Всего 100 мг такой жидкости представляют собой смертельную дозу. Первыми же симптомами поражения становятся сонливость, слабость и вялость. Важно избегать попадания жидкости на кожу, в глаза и на лакокрасочные поверхности. Места попадания промыть большим количеством воды. При работе использовать средства индивидуальной защиты. Теплоносители на основе этиленгликоля не рекомендуется использовать в двухконтурных системах во избежание смешивания этиленгликоля и воды в контурах отопления и водоснабжения. Для этого используются антифризы на основе безопасного пропиленгликоля.

Рекомендации по использованию. Антифризы на основе этиленгликоля чаще применяются в промышленной сфере. А также в закрытых одноконтурных системах, теплых полах и т. д. Их преимущества – это широкий температурный диапазон, невысокая цена, высокая пожаро- и взрывобезопасность. Но даже герметично закрытые системы с этиленгликолевым теплоносителем требуют постоянного внимания.

При эксплуатации такого отопления важно не допускать перегрева. Автоматика отопительного котла должна быть очень надежной и не допускать нагрева теплоносителя выше температуры кипения, которая составляет +106…+116 °С. Для этого установите качественный насос, который обеспечит надежную циркуляцию. При ее дальнейшем увеличении этиленгликоль разлагается. Вследствие этого на внутренних поверхностях откладываются соли, а ингибиторы разрушаются и перестают эффективно защищать от коррозии.

Температура начала кристаллизации теплоносителей на этиленгликоле зависит от концентрации основного вещества (30–70 %). Чем выше концентрация, тем ниже температура. Если у вас нет возможности обеспечить безопасную эксплуатацию системы с этиленгликолевым антифризом, выбирайте пропиленгликолевый вариант.

На основе пропиленгликоля

При обычных условиях пропиленгликоль – это прозрачная вязкая жидкость, не имеющая запаха. Его водные растворы с концентрацией до 60 % негорючие. Пропиленгликоль нетоксичен. Изготовленные на его основе теплоносители являются наиболее безопасными и экологичными.

Особенности антифризов на пропиленгликоле. Около 5 % от объема составляют карбоксилатные присадки, обеспечивающие теплоносителю необходимый набор эксплуатационных характеристик: инертность к материалам системе, защита от вспенивания и кавитации.  Стандартная продукция, в зависимости от концентрации основного вещества (31−70 %), замерзает при температуре от -15 до -58 °С. Пропиленгликолевый раствор, в отличие от воды, химически активен. Для снижения этой активности и предназначены карбоксилатные присадки. Их пакет включает в себя вещества:

• стабилизирующие состав;
• замедляющие коррозию;
• снижающие образование отложений и т. д.

Пропиленгликолевый теплоноситель недопустимо заливать в отопительную систему с оцинкованными трубами или другими деталями, покрытыми цинком. Это ведет к выпадению осадка и ухудшению качества рабочей среды.

Отличие от этиленгликоля. Оба вида антифризов имеют сходные характеристики и отличаются только по степени токсичности. Этиленгликоль более токсичен. Даже минимальное количество этого вещества, попавшего на кожу или в верхние дыхательные пути, может нанести ущерб здоровью. Поэтому в жилых домах могут использоваться только безвредные теплоносители: на основе пропиленгликоля.

Преимущества. Среди существенных плюсов теплоносителей на пропиленгликоле можно отметить такие:

• безвредность для человека и окружающей среды;
• возможность использования в автономном отоплении частных домов;
• низкая температура замерзания, что важно для регионов с суровым климатом;
• универсальность – подходит для отопительных систем из разных материалов;
• высокая теплопроводность и теплоемкость;
• широкий температурный диапазон использования (-30…+106 °C);
• устойчивость к перепадам температуры;
• дополнительная функция смазывания.

Единственным недостатком, помимо несовместимости с цинком, является высокая стоимость.

Как правильно использовать пропиленгликоль. Чтобы сохранить защитные свойства теплоносителя, мы не рекомендуем разбавлять -30 антифриз и ниже. Так как Вам в дальнейшем может понадобиться доливка, и доливать в разбавленный теплоноситель -30, значит уменьшить концентрацию активного вещества и как следствие ослабить защиту. Поэтому допускаемые 5 % разбавления теплоноситель -30 оставьте для потенциальной будущей доливки. А вот теплоноситель -65 концентрат уже спокойно можно разбавить подготовленной водой по инструкции:

88 : 12 % (-50 °C);

77 : 23 % (-40 °C);

65 : 35 % (-30 °C).

Несмотря на свою нетоксичность, пропиленгликоль все же является активным химическим реагентом. Поэтому работать с ним рекомендуется в местах с хорошей вентиляцией или на открытых площадках. Следует использовать средства индивидуальной защиты. Следуйте рекомендациям, указанным в технической документации на продукцию.

Параметры подбора теплоносителя

Некоторые производители отопительных котлов в технической документации на оборудование указывают рекомендуемые виды теплоносителей. Если же таких рекомендаций нет, придется самостоятельно решать, какой теплоноситель лучше для отопления в каждом конкретном случае. Так, некоторые антифризы могут иметь свыше 20 сертификата допуска от ведущих производителей отопительного оборудования: BAXI, Ariston, Protherm и т. д. Отметка об этом также является критерием высокого качества.

При подборе антифриза следует учитывать ряд факторов:

Температура замерзания. Практика применения показывает, что температура в помещении, которое не отапливалось длительное время, и температура окружающей среды всегда отличаются. В помещении всегда будет теплее на 10 и более градусов. Даже если за окном минус 40, а помещение промерзло до минус 30, теплоноситель не превратится в лед и, соответственно, не разорвет трубы и радиаторы. Чтобы антифриз с маркировкой -30 °С замерз и повредил систему отопления, температура (в доме) должна быть ниже -50 °С, что в реальности довольно трудно себе представить.

С другой стороны, незамерзающие жидкости с температурой минус 10, 15 и даже 20 °С, применять не следовало бы по ряду причин:

Даже в центральных регионах России зимой температура понижается ниже указанных величин. В таких условиях вряд ли кто-то захочет купить продукт, который превратился в «снежную кашу», несмотря на то что после оттаивания он полностью вернет свои свойства.

При малейшем разведении (что очень вероятно, особенно, в двухконтурных котлах, или после промывки системы), теплоноситель без небольшого запаса по температуре потеряет свои необходимые свойства.

Тип отопительной системы. На это следует обратить особое внимание. В некоторых случаях использовать антифризы запрещено. Это системы:

• открытого типа, требующие постоянного долива;
• с естественной циркуляцией (без насоса);
• с элементами из оцинкованной стали;
• с уплотнителями из резины;
• без автоматики, поддерживающей заданную температуру.

Во всех остальных системах антифризы будут лучшим выбором, чем вода.

Назначение здания. Если антифриз подбирается для системы отопления в частном доме, то наилучшим будет вариант на основе пропиленгликоля. Он не требует постоянного контроля, устойчив к воздействию низких температур.

Независимо от того, для какого здания подбирается теплоноситель лучше не делать это самому, а обратиться за помощью к специалистам. Саму же продукцию рекомендуется покупать у производителя или у официального дилера.

Видео — Расчет расхода теплоносителя по мощности

Как найти теплоноситель № 1 в России

Важным фактором является технология изготовления. Поэтому ищите теплоноситель, производство которого осуществляется по современной технологии Organic Acid Technology. Для придания антифризам требуемых эксплуатационных свойств в их состав вводится карбоксилатный пакет органических присадок. Это позволяет увеличить срок службы в 2 раза по сравнению с обычными силикатными теплоносителями.

Ряд компаний, специализирующихся на выпуске теплоносителей, имеют в своем ассортименте как этиленгликолевые, так и пропиленгликолевые. Формат выпуска может отличаться, в зависимости от производителя. Опишем возможные формфакторы и резюмируем информацию о данных типах антифризов.

На основе этиленгликоля. Продукция токсична и чаще используется в системах, которые не соприкасаются с системами жизнедеятельности человека. Основная сфера применения – промышленные объекты, гаражи, теплые полы. Одно из главных преимуществ – низкая цена этиленгликолевого антифриза. Этиленгликолевые антифризы часто выпускаются в фасовках 10, 20, 45 кг. Некоторые разновидности можно приобрести с завода оптом в фасовке по 200 и даже 1000 кг. Теплоноситель с пометкой «-30» – готовый к применению продукт, который может сразу заливаться в систему. Пометка «-65» обычно говорит о том, что внутри концентрат, который может разводиться водой до требуемой консистенции. Антифризы имеют ярко-малиновый цвет, что должно предупреждать пользователя об их токсичности.

На основе пропиленгликоля. Теплоносители этой линейки будут наилучшим выбором для систем отопления в жилом секторе и там, где приоритетом является безвредность для человека и окружающей среды. Пропиленгликолевые теплоносители отличаются маркировкой. Например, вышеупомянутый Thermagent будет иметь маркировку «-30» в этиленгликолевой разновидности, и «ЭКО -30/-20» – в пропиленгликолевой. Безопасность продукции подчеркивает ее зеленый цвет. Существуют жидкости, совместимые с этиленгликолем и пропиленгликолем, которые используются для долива в системы отопления.

В теплоносители высокого качества добавляются специальные присадки. Карбоксилатный пакет органических присадок, введенный в состав таких антифризов, придает продукции высокие эксплуатационные свойства. Благодаря этому такие антифризы постоянно попадают в лидеры рейтинга теплоносителей в РФ, пример такого рейтинга – исследование МГ «Текарт» в 2022 по объему продаж в России. Качественный теплоноситель имеет следующие преимущества:

• создание прочной защитной пленки только на очаге коррозии;
• эффективное подавление коррозионного процесса;
• термическую стабильность в широком температурном диапазоне;
• устойчивость к вспениванию и пониженную кавитацию;
• малую вязкость при отрицательной температуре;
• хорошую теплоемкость и теплопроводность;
• соответствие повышенным требованиям к антифризам для современных котлов.

Особым преимуществом является длительный срок эксплуатации, составляющий 10 лет. Большинство антифризов с более простым составом рассчитаны всего на 4-5 лет.

Обратите внимание! Чтобы помочь вам определиться с выбором, мы подготовили рейтинг с лучшими теплоносителями, выделили плюсы и минусы товаров, а также добавили калькулятор расчета объема теплоносителя для системы отопления.

Видео — Чем заполнить систему отопления?