Каким должен быть теплоноситель для систем отопления: параметры жидкости для радиаторов

Как залить воду в систему отопления через расширительный бачок, то есть сверху

Таким образом, если у вас открытая система, то мы берем ведро или шланг, поднимаемся с ним на чердак или туда, где находится расширительный бачок, снимаем с него крышку, вставляем в горлышко бачка большую лейку или суем конец шланга прямо в бачок. После этого мы заливаем воду. На нашем бачке должно быть устройство, обычно это простая прозрачная трубка, которая показывает уровень воды в бачке. Мы же должны знать, когда остановиться! Кроме того, на бачке, в самой верхней его части, должен быть выход для лишней воды. Грубо говоря, это патрубок, к которому подсоединен шланг, идущий в канализацию.

Вода, теоретически, должна сливаться по трубам вниз и заполнять систему. Но это только теоретически. Дело в том, что вода, уходя вниз, образует пузыри. Вода сжимает воздух внизу системы. Воздуху нужно выйти. Выходить воздух, опять же, должен вверх. По тем же трубам, по которым заливается вода. И в этом большая проблема. Пока вода движется по трубам вниз, воздух не может двигаться по тем же трубам вверх. Это значит, что заливать постоянно мы не можем в принципе. Мы можем налить воды, а потом ждать. Сначала ждать, когда пойдут пузыри. Потом ждать, когда они перестанут идти. И только после этого мы можем залить в бачок новую порцию воды. Таким образом, мы заливаем, как нам кажется, полную систему. По крайней мере в бачке стоит вода и никуда не уходит. Но поверьте, включать нагрев еще очень рано! Нам надо сходить к каждому радиатору и спустить с каждого воздух. Каждый радиатор — это своеобразная ловушка воздуха. Ему уйти из радиатора просто некуда! При этом нам надо следить чтобы вода не совсем уходила из бачка. Ведь если она оттуда уйдет, то образуются пустые трубы, а это значит, что при заливке в них воды образуются новые воздушные полости, пузыри, которые должны будут обязательно выйти.

Итак, мы спускаемся к радиаторам. Есть у нас на радиаторах средства для спуска воздуха? Если есть, то хорошо, если нет, то все очень усложняется и вопрос заливки отопления приобретает статус не большой, а очень большой проблемы. Нам надо что-то раскрутить для спуска воды и, вполне возможно, этого будет недостаточно для выпуска воздуха из радиаторов. Но не будем о грустном! Будем считать, что у нас есть на каждом радиаторе так называемые краны Маевского, или клапаны для спуска воздуха. Мы их по очереди откручиваем и спускаем воздух до тех пор, пока не польется вода. Как уже указывалось, не забываем подливать воду в расширительный бачок.

После того, как из всех радиаторов воздух спущен, можно уже попробовать запустить котел. Если при этом котел нагревается, а трубы не нагреваются, то нам остается только ждать. Сколько? Может быть день. А может быть неделю. И за эту неделю могут быть случаи, когда мы, типа, просыпаемся ночью, и слышим как пузырь внутри нашего отопления вдруг начинает движение вверх с характерным булькающим звуком. Вот они — прелести открытой системы отопления!

Уклон труб

Для того, чтобы воздух из системы отопления мог выйти сам, все трубы должны иметь уклон. Уклон в сторону расширительного бачка. Пузыри должны подниматься вверх. По пологим трубам они тоже будут постепенно подниматься. Нужно только чтобы у труб был уклон в нужную сторону и не было впадин и петель. Вполне можно проложить трубы так, что в них будет собираться воздух, который никогда из них не выйдет, а значит и циркуляции в системе не будет никогда. Притом, чаще всего во всей системе, или во всей ветке.

Но уклон труб важен не только для открытой системы отопления! К сожалению, другие статьи про отопление написаны таким образом, что начинает казаться, что в закрытой системе уклон труб неважен и ненужен. Это не так! Уклон труб в системе отопления нужен всегда. А куда должен быть уклон в закрытой системе? Там же нет открытого расширительного бачка в самой верхней точке!

Уклон труб в закрытой системе отопления должен быть точно такой же, как и в открытой. В идеале трубы должны круто подняться от котла к самой верхней точке, а потом плавно спускаться к последнему, самому дальнему радиатору. В самой высокой точке должен быть установлен клапан для спуска воздуха. При спуске воды из системы отопления ни в одном ее месте не должна застаиваться вода. Она должна выливаться полностью, причем самотеком. И это тоже благодаря уклонам труб.

Как отличить закрытую систему отопления от открытой

Процесс заполнения отопления водой во многом зависит от ее конструкции:

Открытая. В этой системе используется естественная циркуляция теплоносителя (как правило – воды), когда дополнительное давление отсутствует. Основой ее работы выступают элементарные законы термодинамики: жидкость тут циркулирует медленно, ведь дополнительный насос не используется. В самой верхней точке открытого контура монтируется специальный расширительный бак, позволяющий компенсировать увеличение объема воды при нагревании. Эта емкость принимает в себя лишнюю воду при расширении, возвращая ее обратно в остывшем состоянии. Бак не герметичен, поэтому из него происходит постоянное испарение жидкости: ее объем приходится время от времени восполнять. Котел в открытой системе, в противовес баку, должен монтироваться в самом низу схемы.

Открытая система отопления

Закрытая. Полностью герметичная система, в которой нагретый теплоноситель перемещается под воздействием циркуляционного насоса. Отопление закрытого типа также оснащается расширительным баком, однако в отличии от открытой системы, он здесь полностью герметичен, и может быть установлен в любой точке системы, а не только сверху. Внутри емкости имеются два отделения, разграниченные резиновой мембраной. Нижняя часть расширительного бака заполнена жидкостью, а верхняя – воздухом: благодаря его давлению на мембрану в контуре поддерживается комфортный уровень давления (1,5 атм.). При повышении температуры теплоносителя он через клапан проникает в расширительный бак и сжимает воздух. После остывания жидкость выталкивается обратно в контур сжатым газом.

Закрытая система отопления

Перечень ситуаций, когда возникает потребность в заполнении системы отопления водой:

1. При первом запуске. Как уже упоминалось, эта процедура обычно проводится теми сантехниками, которые занимались монтажом отопительной системы.

1. Ремонт. Предварительным сбросом теплоносителя сопровождаются ремонтные мероприятия, когда нужно починить или заменить запорную арматуру, радиатор, участок трубопровода и пр.

1. После сезонного сброса. Системы с чугунными радиаторами стараются опорожнять после окончания отопительного сезона, так как это на порядок уменьшает износ межсекционных паронитовых прокладок. Кроме того, в некоторых случаях теплоноситель может сливаться и на зиму: обычно это бывает в дачных домах, которые зимой не используются.

1. Уменьшение качества теплоносителя. Жидкость внутри системы постоянно подвергается критическим воздействиям, то нагреваясь, то остывая. Это провоцирует выпадения осадка (если используется вода) в виде извести и ржавчины. Для синтетических теплоносителей подобный режим эксплуатации чреват тем, что меняется уровень вязкости. Также следует учитывать тот факт, что в металлических контурах жидкость постепенно накапливает в себе примеси железа. Все это приводит к снижению КПД отопления и его эксплуатационного ресурса, вплоть до выхода отдельных элементов из строя. Поэтому существуют определенные рекомендации о частоте замены теплоносителя, в зависимости от ситуации. К примеру, дистиллированную воду в системе с двухконтурным котлом рекомендуется менять раз в год, перед началом нового отопительного сезона.

Антифризы для отопления

В системы отопления кроме воды заливают специальные незамерзающие жидкости — антифризы. Обычно это водные растворы многоатомных спиртов. Не так давно на нашем рынке появился антифриз на основе глицерина. Так что теперь типов незамерзающих жидкостей для систем отопления три.

Виды незамерзающих жидкостей и их свойства

Антифризы есть на основе двух веществ: этилен-гликоля и пропилен-гликоля. Первый более дешев, замерзает при более низких температурах, но очень токсичен. Отравиться можно не только выпив, но даже просто замочив руки или надышавшись парами. Второй незамерзающий теплоноситель для системы отопления — на основе пропилен-гликоля.Он более дорог, но безопасен. Иногда он даже используется как пищевая добавка. Его минус — он теряет текучесть при более высоких температурах чем пропилен-гликоль.

Этилен-гликолевый теплоноситель очень ядовит

Несмотря на высокую токсичность чаще покупают этилен-гликолевые теплоносители. Связано это, скорее всего, с ценой — пропилен-гликоль дороже раза в два. Но этилен-гликолевые антифризы в чистом виде еще и химически активны, могут вспениваться, имеет повышенную текучесть. С пеной и активностью борются присадками, а повышенная текучесть никак не корректируется. В паре с токсичностью она — опасное сочетание. Если есть где-то малейшая возможность, этот антифриз протечет. А так как и его пары ядовиты, ни к чему хорошему это не приведет. Поэтому, если есть возможность, используйте пропилен-гликоль.

Таблица с разновидностью теплоносителей

Еще один важный недостаток — этилен-гликоль очень плохо реагирует на перегрев, а перегрев наступает при довольно низкой температуре. Уже при +70 °C образуется большое количество осадка, который оседает на элементах системы отопления. Отложения снижают теплоотдачу, что снова ведет к перегреву. В связи с этим в системах с котлами на твердом топливе такие антифризы не используют.

Пропилен-гликоль, наоборот, химически почти нейтрален. Он меньше всех теплоносителей реагирует с другими веществами, перегрев наступает при более высоких температурах и приводит не к таким последствиям.

Пропилен-гликолевый теплоноситель безопасен, но стоит дороже и замерзает при более высоких температурах

Особенности систем с антифризом в качестве теплоносителя

При проектировании системы отопления надо изначально принимать во внимание теплоноситель. Это связано с более низкой теплоемкостью незамерзающих жидкостей, а также другими их свойствами. Если все оборудование было рассчитано на воду, а зальют в нее антифриз, могут возникнуть следующие проблемы:

Если все оборудование было рассчитано на воду, а зальют в нее антифриз, могут возникнуть следующие проблемы:

• Не хватит мощности и в доме будет холодно. Это связано с более низкой теплопроводностью антифризов. Решить эту проблему можно малой кровью — увеличить скорость движения теплоносителя, поставив более мощный циркуляционный насос. Но по-хорошему, требуется увеличение количества секций радиаторов.
• В системах закрытого типа может недостаточным оказаться объем расширительного бачка. Это связано с тем, что при нагревании незамерзайки расширяются больше, чем вода. Выход — поставить еще один бачок. Суммарный объем должен быть чуть больше требуемого (объем можно взять из таблицы). Объем расширительного бачка для разных типов теплоносителя
• Если использованы обычные резиновые прокладки, при использовании этилен-гликоля или глицерина они через некоторое непродолжительное время разрушатся и потекут. Потому перед заливкой антифриза во всех разъемных соединениях прокладки заменяют на паронитовые или тефлоновые.

Как вы поняли, лучший теплоноситель для системы отопления — вода. Она и лучше по характеристикам и в разы дешевле. Если же отоплению грозит разморозка, приходится заливать антифризы, но не автомобильные, а специальные — для отопления. В этом случае, при наличии достаточного количества средств, лучше использовать пропилен-гликоль. Этиленовые незамерзайки — крайний случай. Они пригодны в системах закрытого типа, в которых установлены специальные прокладки и автоматизированные котлы, которые не допустят перегрева.

Чтобы покупателям было проще ориентироваться, в теплоносители добавляют красители. В этиленовые — красные или розовые, в пропиленовые — зеленый, в глицериновые — голубой. Через некоторое время цвет может стать нет таким интенсивным или пропасть совсем. Это происходит из-за термического разрушения красителей, но на свойства самого антифриза не влияет.

Подготовка теплоносителя: какую воду залить в систему отопления, чтобы исключить проблемы?

В любом варианте подготовку проекта надо начинать с выяснения реальных условий. В городе редко применяют автономные системы отопления. Здесь подключаются к централизованным коммуникациям, где кроме примесей не исключены опасные перепады давления.

На загородном участке лучше взять пробы из источника, сдать их в лабораторию для развернутого анализа. Получив результаты, можно сделать вывод о составе, производительности и других параметрах очистки:

• Механические примеси удаляют дисковыми, засыпными, проточными или сетчатыми фильтрами. Подходящие изделия выбирают с учетом размеров частиц.
• Соединения железа, магния, иные ионы задерживают с помощью специальных наполнителей (смол в гранулах).
• Для устранения биологических загрязнений применяют активированный уголь, обработку ультрафиолетовым излучением, специализированные препараты.
• Чтобы создать защиту от накипи, должна использоваться электромагнитная водоподготовка, емкости с полифосфатными химическими соединениями.
• В самых сложных ситуациях обработку жидкости выполняют с помощью мембранных технологий.

Каждую методику следует изучить в комплексе с работой другого оборудования, при этом зная, какую воду заливают в систему отопления. Полифосфаты, например, предотвращают образование накипи. Но их надо удалить из питьевой воды. Чтобы не создавать сложный комплекс из последовательности нескольких фильтров, такие приспособления используют только в закрытых контурах отопления.

Экономическое обоснование проекта: какую воду лучше использовать и в каком объеме?

Выше изучено подробно, какая вода используется для системы отопления. Однако любой расчетливый хозяин желает получить хороший результат с минимальными расходами. Уточнить экономическую целесообразность отдельных решений можно при рассмотрении достаточно длительного временного интервала. Значение имеют будущие затраты, а не только стоимость первичной покупки.

Комплект для ионного обмена с производительностью на 3-4 потребителей занимает несколько квадратных метров. Его устанавливают в отдельном помещении частного дома, где поддерживается определенная влажность и температура. При правильной эксплуатации с регулярной промывкой засыпку меняют каждые 7-9 лет. Поддерживают запас натриевой соли для регенерации и промывки. Изменяют режим работы при изменении уровня температуры, объема и жесткости воды.

Альтернативный по назначению набор электромагнитной обработки — это компактный блок управления с генератором и провод для создания индукционной катушки. Такое оборудование не нужно контролировать в течение всего срока службы. В нем нет никаких наполнителей, сменных деталей. Современные электронные компоненты сохраняют работоспособность более 20 лет. Настройка осуществляется автоматически, поэтому владельцу ничего не надо делать при изменении концентрации соединений кальция и магния.

Этот пример поясняет, какой должна быть и какая воду лучше для отопления, а также необходимость комплексной проверки для принятия правильного решения. Надо подчеркнуть, что отсутствие тщательного ухода (электромагнитная обработка) обладает определенной ценностью. Дополнительным бесплатным преимуществом этой технологии является бесшумность выполнения заливки в трубы отопления.

Основные теплоносители и их характеристики

Сегодня не только вода применяется в качестве теплоносителя в системе водяного отопления. Альтернативой ей является антифриз. И если говорить об этих двух жидкостях, то каждая имеет свои особенности, достоинства и недостатки.

Чтобы соблюсти все правила и нормы, касающиеся эффективной работы отопительной системы, необходимо принять во внимание различительные характеристики. Ведь именно они подтверждают особенности теплоотдачи

Вода

Начнем с воды. Она является самым доступным и дешевым теплоносителем. Но есть у нее некоторые качества и свойства, которые вряд ли можно отнести к плюсам. К примеру, низкая температура замерзания, значительное расширение в процессе нагрева, негативное воздействие на металлы, вызывающее их коррозию, что особенно касается незащищенных поверхностей трубопроводов. 

Но несмотря на это вода в качестве теплоносителя уже несколько столетий выполняет возложенные на нее функции, причем неплохо. И дело не только в ее дешевизне и доступности. Вода обладает высокой теплоотдачей, и ее можно не менять в системе отопления несколько лет.

https://youtube.com/watch?v=lKKW_NrnUug

Антифриз

Антифриз стали применять в качестве теплоносителя относительно недавно. В нем появилась нужда, когда отопление стало замерзать в сильные морозы, и переставал работать котел, или случались большие поломки. Эта жидкость не замерзает при низких температурах — от -30С до -65С, что зависит от ее типа. Сегодня производители незамерзающих жидкостей изготавливают свою продукцию из этиленгликоля или пропиленгликоля.

DIXIS-65 30л

Выбирая антифриз для системы отопления собственного дома, необходимо знать, что залить его будет довольно просто. Правда, для этого придется использовать насос, специально установленный в схему. Если такового нет, то заливать нужно будет вручную через расширительный бачок. Его впоследствии герметизируют, заваривая отверстие или устанавливая крышку с резиновой прокладкой. Варианты герметизации есть, так что можете самостоятельно выбрать подходящий.

Чтобы немного снизить токсичность антифризов, их частенько разбавляют водой. Но при этом необходимо обеспечить процентное содержание двух смешивающихся компонентов. Небольшой перебор с водой может привести к существенному снижению качества теплоносителя.

И последнее. Антифризы по показателю теплоотдачи хуже, чем обычная вода. Это первое. Второе — в их состав входят добавки, которые препятствуют возникновению ржавчины на внутренних поверхностях труб и радиаторов, что тормозит процесс разрушения металлов под действием коррозии. Это, бесспорно, большой плюс.

Ингибиторы

Ассортимент продукции

Эта жидкость не является стопроцентным теплоносителем, и ее добавляют в воду в небольших количествах. Это могут быть несколько долей или процентов.

Для чего необходимы эти вещества? С их помощью предотвращаются различные химические реакции в трубопроводах отопительной системы. К примеру, они способны полностью очистить систему от накипи и ржавчины. И если говорить о том, что способствовало их появлению на рынке, то это потребность в универсальном теплоносителе на основе обычной воды, который бы не причинял вреда технике и оборудованию.

Альтернативные решения

Водяное отопление — это идеальная возможность создать автономную систему. Конечно, многое будет зависеть от вида топлива, но в любом случае можно избежать некоторых проблем. Но давайте поговорим об альтернативных вариантах. Возьмем, к примеру, воздушное отопление, где в качестве теплоносителя выступает нагретый воздух. Какие здесь есть решения?

Вариантов не так уж мало:

Электро конвекторы

• Первый — это кондиционеры. Обычные домашние приборы, которые вешают на стены или устанавливают на полу. Может показаться, что этот вариант не совсем удачен, поскольку такой прибор не способен отопить весь дом или большое помещение. Все может быть, хотя многое зависит от мощности кондиционера. Но дело не в этом. Установленный в небольшом коттедже кондиционер в не самые сильные морозы спокойно будет выполнять свои функции. И сегодня во многих частных домах его используют не как основное отопление, а как дополнительное, что тоже неплохо.
• Электрические конвекторы или воздушные завесы выполняют одну и ту же операцию. Они нагревают воздух, проходящий через их корпус, где установлен нагревательный элемент в виде ТЭНа или спирали. Основная масса конструкций дополнительно оборудована нагнетательным вентилятором, который равномерно прогоняет воздух через нагреватели и распространяет его по всему объему помещения. И если конвекторы стараются установить под оконными проемами, то воздушные завесы навешивают около входных дверей. Место установки — сбоку или сверху, что зависит от конструкции прибора.
• Третий вариант — это сложная система кондиционирования с элементами обогрева. Это полноценная отопительная система, для которой не нужны дополнительные нагревательные элементы или приборы. Ее «сердце» — это кондиционер, мощность которого рассчитывается под определенный объем пространства. Причем это не простой кондиционер, а сложная установка, которая не только нагревает или охлаждает воздух, но также чистит его, ионизирует, освежает и так далее. Получается, что теплоноситель — это чистейший воздух без пыли и бактерий. Многие задаются вопросом — а нужна ли такая стерильность? Она нужна для людей, страдающих аллергией.

Далее о конструкции. В каждом помещении на поверхности потолка размещаются отверстия — где-то одно, а где-то два. К ним подводятся воздуховоды, по которым теплоноситель будет поступать внутрь помещений. Вся трубная система теплоизолируется, чтобы сделать потери тепла минимальными

И самое важное, что вся установка с системой трубопроводов располагается в чердачном помещении. Ее не видно и не слышно, и вы ее даже не заметите

Паровое отопление

Паровой вариант

Пар как альтернативный вид теплоносителя сегодня в жилых и общественных помещениях не используется. Но поскольку мы говорим обо всех вариантах, остановимся на его достоинствах и недостатках.

Начнем с достоинств:

• Небольшие габариты котельного оборудования.
• Невысокая цена комплектующих.
• Незначительное время на прогрев отопительной системы и невысокая инертность.
• Полное отсутствие теплопотерь в отопительных приборах.
• Возможность сэкономить на использовании труб меньшего диаметра.
• Теплоноситель имеет цикличность.
• При применении парового отопления отсутствуют вредные выбросы.

К недостаткам можно отнести следующее:

• Высокая температура отопительных приборов и трубопроводов, что может привести к ожогам.
• Плавно регулировать общую температуру радиаторов достаточно сложно, а подчас невозможно.
• При поступлении пара в отопительную сеть возникают сильные шумовые эффекты.
• Если система уже работает на пару, то провести монтаж дополнительных ветвей очень непросто.
• Срок эксплуатации всех частей отопления слишком низкий за счет высокой температуры теплоносителя.

Главные требования к теплоносителю

1. Безопасность для людей. Возможность причинения ущерба здоровью должна быть минимальной.
2. Теплоёмкость. За определённый отрезок времени переносится максимум тепла с наименьшими потерями.
3. Стабильность как химического, так и физического состава. Теплоноситель под воздействием больших температур не должен разлагаться, менять вязкость и плотность.
4. Доступность и экономичность. При регулярном использовании дорогого теплоносителя главным условием должна стать его долговечность.
5. Инертность по отношению к контактирующим материалам, будь то резина или металл, для недопущения коррозионных процессов и быстрого износа.
6. Широта температурного режима от точки закипания до границы замерзания, между которыми теплоноситель эксплуатируется, не теряя технических характеристик. Выход за пределы режима приведёт к необратимым последствиям.

Описание пропиленгликоля

Для редко посещаемого дачного дома лучше использовать незамерзающую жидкость

Вещество активно используется в отопительных контурах по причине нетоксичности и безопасности. Представляет собой вязкую жидкость без цвета со свойственным запахом, которая применяется во многих отраслях хозяйствования.

Свойства жидкости:

• раствор выдерживает без изменения состояния температуры от -40 до +100°С, для чистой субстанции рабочие параметры в диапазоне -60 – +185°С;
• вещество содержит до 5% карбоксилатов, защищающих внутренность трубы от разрушения;
• в состав гликоля для отопления вводят антикоррозионные, противонакипные и стабилизирующие добавки.

Плотность пропиленгликоля меньше, чем у глицерина и этиленгликоля, но больше аналогичного показателя этанола. Вязкость субстанции больше, чем у спиртов и этиленгликоля, особенно в условиях холода. Производится вещество из окиси пропилена методом гидратации при +160 – +200°С под давлением в 1,6 Мпа.

Реакция протекает в вакууме, в процессе выделяется:

• пропиленгликоль – 85%;
• дипропиленгликоль – 13%;
• трипропиленгликоль – 2%.