Теплоноситель для системы отопления загородного дома: выбор и применение

Особенности выбора теплопередающей жидкости

Прежде чем остановить свой выбор, на каком-либо теплоносителе нужно обязательно обращать особое внимание на основные характеристики веществ входящих в его состав

Показатели, при которых теплоноситель превращается в лёд. Вода замерзает при 0° C, тогда как антифриз остаётся жидким до -60° C в зависимости от типа незамерзающей жидкости. Этот параметр очень важен в отопительных системах с нерегулярной частотой использования.

Возможность котельного оборудования работать с незамерзающим теплоносителем «тёплый дом». Многими производителями в сопутствующей документации на котёл указываются рекомендации по использованию типа теплоносителя.

Стоимость незамерзающей жидкости. Здесь всё достаточно просто – за воду домовладельцу практически не придётся платить. В свою очередь, качественный антифриз стоит достаточно дорого.

Параметры токсичности теплоносителя. Если в качестве основного теплового источника используется двухконтурный котёл, то лучше использовать воду. В первую очередь — это обусловлено тем, что антифриз токсичен и при смешивании его с нагреваемой в водопроводе водой может причиняться вред человеческому здоровью. В свою очередь, для одноконтурного котла незамерзающая жидкость «тёплый дом» – самый лучший теплоноситель.

Материалы, используемые для изготовления трубопровода и отопительных радиаторов

На этот параметр нужно обращать особое внимание, так как, например, стальная труба под воздействием воды быстро приходит в негодность.

К выбору качественного теплоносителя для обогрева домов нужно подходить с должной ответственностью и вниманием. В последнее время на прилавках магазинов, занимающихся, продажей отопительного оборудования и сопутствующих материалов представлен обширный ассортимент незамерзающих теплоносителей

Поэтому у домовладельца не должно возникнуть проблем с выбором подходящей жидкости. Главное, нужно учитывать особенности разных марок теплоносителя и нюансов обогревательного оборудования установленного в отопительной системе.

Преимущества и недостатки воды

В качестве переносчика тепла вода и пар служат уже многие годы, ее эффективность и дешевизна до сих пор практически незаменимы. Мало того, что эта жидкость имеет большие запасы, в агрегатном своем, основном состоянии, вода как теплоноситель обладает наиболее высокой теплоемкостью – около одной килокалории.

Если объяснять с большей конкретикой, то если температуру одного литра воды поднять до девяноста градусов Цельсия, она, пройдя через отопительный радиатор и охладившись до семидесяти градусов Цельсия, отдаст в отапливаемое помещение около двадцати килокалорий тепла. Помимо этого, вода обладает одним из самых высоких показателей плотности – девятьсот семнадцать килограмм на квадратный метр. Плотность этой жидкости изминима при изменении температур, этим свойством вода как теплоноситель отличается от остальных веществ, используемых при обогреве.

Вода обладает существенным преимуществом перед остальными синтетическими веществами для отопления – она совершенно безопасна как для окружающей среды, так и для человека.

При возникновении утечки на предприятии или трубопроводе в отоплении, не требуется ни эвакуация рабочих, ни экологическая очистка территории, кроме того, она не вызовет аллергических реакций и других заболеваний у жильцов и пользователей отапливаемых помещений. Единственное, что действительно опасно – это попадание кипятка или пара непосредственно на кожу человека. При значительной утечке из трубопровода, ресурс воды легко восстановим. После ремонта достаточно налить воду в расширительный бак отопительной системы. Если выбирать транспортировщик тепла, исходя из ценовых затрат, то более дешевого теплоносителя для систем отопления найти невозможно.

При очевидных преимуществах водяного теплоносителя, имеются у него и заметные недостатки, искупаемые лишь его дешевизной.

Вода является хорошим растворителем, поэтому прежде, чем попасть в отопительную систему, вымывает из почвы и окружающей среды кислород и многочисленные соли, что это не очень хорошо отражается на рабочих поверхностях, непосредственно контактирующих с водой. Соли и оксиген являются источниками коррозии, зарастания слоем накипи элементов схемы отопления, а также внутренних стенках труб.

Этот недостаток легко устраним. Наиболее известный способ для уменьшения процента солей в воде – кипячение. При кипячении нужно пользоваться открытой металлической емкостью. В процессе нагрева, больший процент солей выделится в виде осадка, а углекислота будет удалена полностью. При использовании сосуда, где дно имеет обширную площадь, удаление солей пройдет более эффективно, соляной осадок можно будет увидеть на дне сосуда в виде накипи. Однако кипячение не является наиболее результативным способом избавления от вредных примесей. При термообработке вода выделяет только наименее устойчивые к нагреву соли магния и кальция. Соединения более стойкие остаются в жидкости и при нагревании, и при охлаждении, а также переходе воды в пар.

Для избавления от солей существует еще чистка системы отопления с помощью реагентов. Лишние вещества, имеющиеся в воде, вступят в химическую реакцию и выпадут в виде осадка. Такая реакция схожа с кипячением, только в этом случае, толчком к реакции послужит не температура, а присутствие определенных химикалий. Химическая реакция оставит после себя осадок, от которого легко избавиться с помощью фильтрации.

Заливка реагента в систему отопления

Дистиллированная вода для отопления стоит чуть дороже, зато обеспечивает более продолжительную бесперебойную работу без необходимых профилактических мероприятий.

Следует учитывать, что даже если отопительная схема смонтирована буквально недавно, перед заполнением ее дистиллированной водой, трубы и отопительные приборы в любом случае нужно как следует провести промывку системы отопления, с помощью этого действия произойдет устранение промышленных загрязнений и засорений в процессе монтажа. Для промывки можно не пользоваться купленной водой, а прибегнуть к воде талой, дождевой, поскольку в ней содержание солей крайне мало. Даже вода из артезианской скважины или из колодца более жесткая, чем дождевая или талая.

Основным недостатком воды – транспортировщика тепла, является замерзание ее при минусовых температурах. Лед может разорвать трубы и повредить отопительные приборы, поэтому использование ее в помещениях, где отопление производится нерегулярно – крайне не рекомендуется.

Нормативы отопления ПП РФ № 354 от 06.05.2011 и ГОСТ

6 мая 2011 года было издано Правительственное Постановление, которое действует по сей день. Согласно ему, отопительный сезон зависит не столько от времени года, сколько от температуры воздуха на улице.

Центральное отопление начинает работать при условии, что внешний термометр показывает отметку ниже 8 °C, и похолодание длится не менее пяти суток.

На шестой день трубы уже начинают обогрев помещений. Если в течение указанного времени наступило потепление, отопительный сезон откладывается. Во всех частях страны, батареи радуют своим теплом с середины осени и поддерживают комфортную температуру до конца апреля.

Если морозы наступили, а трубы остаются холодными, это может быть результатом неполадок в системе. В случае глобальной поломки или незавершённых ремонтных работ придётся воспользоваться дополнительным обогревателем, пока неисправность не будет устранена.

Если проблема заключается в заполнивших батареи воздушных пробках, то обращаются в эксплуатирующую компанию. В течение суток после подачи заявки приедет закреплённый за домом сантехник и «продует» проблемный участок.

Стандарт и нормы допустимых значений температуры воздуха прописаны в документе «ГОСТ Р 51617-200. Жилищно-коммунальные услуги. Общие технические сведения». Диапазон прогрева воздуха в квартире может варьироваться от 10 до 25 °C, в зависимости от назначения каждого отапливаемого помещения.

• Жилые комнаты, к которым относятся гостиные, спальни кабинеты и подобные, должны быть нагреты до 22 °C. Возможно колебание этой отметки до 20 °C, особенно в холодных угловых помещениях. Максимальное значение термометра не должно превышать 24 °C.
• Кухня по документам относится к рабочим помещениям. К тому же в ней постоянно присутствует дополнительный источник тепла в виде газовой или электрической плиты.

Оптимальной считается температура от 19 до 21 °C, но допускается охлаждение зоны до 18 °C или интенсивный нагрев до 26 °C.

• Туалет повторяет температурный диапазон кухни. Но, ванная комната, или смежный санузел, считаются помещениями с повышенным уровнем влажности. Прогреваться эта часть квартиры может до 26 °C, а охлаждаться до 18 °C. Хотя, даже при оптимально допустимом значении в 20 °C использовать ванну по назначению неуютно.
• Комфортным диапазоном температуры для коридоров считается 18–20 °C. Но, уменьшение отметки до 16 °C признано вполне терпимым.
• Показатели в кладовых могут быть ещё ниже. Хотя оптимальные пределы — от 16 до 18 °C, отметки 12 или 22 °C не выходят за границы нормы.
• Войдя в подъезд, жилец дома может рассчитывать на температуру воздуха не ниже 16 °C.
• В лифте человек находится совсем недолго, отсюда и оптимальная температура всего в 5 °C.
• Самые холодные места многоэтажки — подвал и чердак. Температура здесь может понижаться до 4 °C.

Тепло в доме зависит и от времени суток. Официально признано, что во сне человек нуждается в меньшем количестве тепла. Исходя из этого, понижение температуры в комнатах на 3 градуса с 00.00 часов до 05.00 утра не считается нарушением.

Когда необходимо применять антифриз

Прежде чем приступить к рассмотрению альтернативных жидкостей, не стоит сбрасывать со счетов воду. Если отопление устанавливается в доме, где жильцы живут постоянно, то вода будет одним из самых безопасных и надежных вариантов. Она как теплоноситель обладает оптимальными параметрами для циркуляции по контурам систем отопления.

Однако на пике зимних морозов, малейшая кристаллизация воды может послужить причиной серьезной аварии с разрушением трубопровода и узлов отопительного оборудования.

Если речь идет о загородном доме, в который периодически осуществляется наезд, или когда на выходных часто семейство покидает свою обитель, оставляя отопление без надзора, то тогда используемый теплоноситель должен быть устойчивым к характерному для района интервалу низких температур.

Только для использование химических составов в качестве переносчика тепловой энергии необходимо подготовить контуры отопления. Система должна быть полностью герметичной, т.к. жидкость является в разной степени токсичной и огнеопасной.

В отопительных контурах нельзя использовать антифризы «в чистом виде». Поскольку неразбавленные составы незамерзаек агрессивны и склонны стимулировать развитие коррозии, их разбавляют водой

Хозяин должен учитывать, что незамерзающую жидкость нужно периодически менять, что чревато дополнительными расходами. Некоторые модели котельного оборудования имеют конкретные рекомендации по использованию теплоносителя определенной марки. Если применить жидкость другого состава, то можно потерять гарантию на котел.

Производители теплоносителей

Покупать жидкость необходимо в проверенных магазинах, чтобы не повредить свою систему отопления

Антифризы состоят на 30-65% из гликоля, на 30-50% из дистиллированной воды, на 3-4% из присадок, которые препятствуют вспениванию, коррозии металла, выпадению осадка. На рынке представлен широкий ассортимент антифризов, предназначенных для системы отопления загородного дома. Они изготавливаются преимущественно из импортного сырья и продаются по примерно одинаковой цене. Если продукт стоит слишком дешево, следует усомниться в его качестве. Проверить состав можно с помощью соды. Так как контрафактные антифризы имеют в большинстве своем кислотную среду, можно смешать щепотку соды с небольшим количеством теплоносителя. Если при этом наблюдается шипение и образуется пена – продукт некачественный, если реакции не произойдет – антифриз хороший.

Лучшими антифризами являются следующие:

• Dixis-65. Теплоноситель с лучшими показателями кристаллизации. Этот антифриз подходит для газовых и электрических котлов отопления, систем с элементами из чугуна, меди, пластика, алюминия, латуни. Температура окружающей среды от –65°C до +95°C. Возможно использование для обогрева домов на Крайнем Севере. При применении в более мягких климатических условиях можно разбавить теплоноситель водой 1:1. Преимущества: срок службы – не менее 5 лет, пожаробезопасность.
• Теплый дом Эко. Пропиленгликолевый теплоноситель с температурой кристаллизации –31°C. Срок службы – 5 лет и более. Температура кипения составляет 106°C, а разрушение происходит только при +170°C. Он сочетается с герметиками и не расширяется.
• Thermagent-65. Антифриз отечественного производства, произведенный из немецкого сырья. Возможно использование в системах с резиновыми прокладками, герметиком. Сохраняет свойства до 10 лет и имеет низкую температуру замерзания. Может использоваться при температуре окружающей среды до –65°C.

Способы повышения энергоэффективности дома

Сократить затраты энергии, используемой для отопления, можно разными методами:

• повышением энергоэффективности строения;
• применением системы «Умный дом», а также другой автоматикой, позволяющей минимизировать затраты;
• снижением электропотерь при помощи радиаторов и иных приборов;
• увеличением КПД отопительных котлов или печей;
• использованием экологичных видов энергии (дрова, солнечные батареи).

Для достижения лучших результатов можно применять комбинацию двух или более вариантов.

Даже самая надежная и качественная система отопления не принесет особой пользы, если в доме происходит масштабная отдача тепла, поэтому следует предпринять меры, которые будут препятствовать утечкам теплоэнергии через щели и открытые форточки.

Важно предпринять простые, но эффективные шаги, обложив теплоизоляционным материалом полы, стены, двери, потолки, оконные рамы. Помимо утепления по нормативным требованиям можно разместить и дополнительную изоляцию

Это позволит еще больше сократить теплопотери, тем самым повысив энергоэффективность здания.

Для проведения качественной теплоизоляции можно вызвать специалиста-энергоаудитора. Он произведет тепловизионную съемку дома, что позволит выявить места наиболее интенсивных теплопотерь, изоляцию которых нужно осуществить в первую очередь

Система обогрева на антифризе

С наступлением холодов становится актуальной «незамерзайка» — незамерзающая жидкость для системы отопления. Трубы, наполненные подобным теплоносителем, не лопнут при низкой температуре – этот момент важен для собственников жилья, которые пользуются домом нерегулярно. Носителем тепловой энергии данного типа является антифриз. Как правило, он рассчитан на работу до температуры -30°С или -65°С.

Если температурный показатель опускается ниже нормы, антифриз для систем отопления, в отличии от воды, не твердеет, а переходит в гелеобразное состояние. Возвращаясь в жидкое состояние, он не теряет своих первоначальных свойств и не несет угрозы для отопительного контура.

Некоторые виды антифриза способны функционировать до предельно низких температур

Для удаления накипи или очагов коррозии производители добавляют в жидкость присадки – специальные ингибиторы. Благодаря им период службы отопительной системы увеличивается на несколько лет. Однако следует помнить, что антифриз для отопления – не универсальная жидкость, и присадки подходят только для определенных материалов конструкции. Некоторые из них способны разрушить полимерные трубы, другие – вызвать коррозию электрохимического типа.

Внимание! Средний срок службы антифриза – 5 лет (10 сезонов). После указанного периода весь объем теплоносителя подлежит замене

Производители рекомендуют рабочий срок 3 года.

Если сравнивать антифриз с водой, кроме преимуществ, можно выявить ряд недостатков:

• повышенная вязкость требует оснащения отопительного оборудования мощным циркуляционным насосом;
• на 15% ниже теплоемкость, следовательно, количество отдаваемого тепла меньше;
• более тщательно следует герметизировать разъемные соединения;
• требуются радиаторы, которые по объему на 50% больше, чем аналоги для воды;
• необходим расширительный закрытый бак, так как во время нагрева происходит повышенное расширение;
• токсичность вещества (например, этиленгликоля) в составе антифризов предусматривает использование его в котлах одноконтурного типа.

Таким образом, перед тем, как заполнить систему отопления антифризом, необходимо продумать установку более мощного насоса и вместительного расширительного бака. Радиаторы должны быть объемными, трубы – большего диаметра. Для уплотнения разъемных соединений лучше использовать тефлоновые или паронитовые прокладки. Если решили разбавить антифриз, понадобится только дистиллированная вода. Каждая очередная заливка антифриза требует полной промывки отопительной системы, в том числе и котла.

Виды и особенности антифриза

В системе отопления используется специальный антифриз, безопасный для резиновых деталей и металла

Антифризы классифицируются по типу основы:

• пропиленгликолевые;
• этиленгликолевые;
• растворы на основе спирта и глицерина.

Разновидности отличаются между собой физико-техническими характеристиками

Выбирая одну из них, следует принять во внимание особенности системы отопления и условия, в которых она функционирует. Для заполнения систем производят специальные составы

Автомобильные антифризы, например тосол, для отопления не подходят. Они содержат массу токсичных веществ и негативно воздействуют на резиновые и металлические элементы магистрали, служат 1, максимум 2 года.

Пропиленгликолевые

Главное положительное свойство пропиленгликолевого состава – безвредность. Он не токсичен, может использоваться в открытых системах отопления и двухконтурных котлах, где осуществляется подогрев воды для водоснабжения. Даже при утечке пропиленгликоля в воду значительный вред здоровью не будет нанесен.

Антифриз на основе пропиленгликоля не ядовит, быстрее разлагается в окружающей среде

Технические свойства пропиленгликолевых антифризов также хороши. Они не оказывают агрессивного воздействия на внутреннюю поверхность элементов системы.

Недостатки тоже имеются:

• высокая вязкость, которая в два раза превышает по значению вязкость этиленгликоля;
• взаимодействие с цинком: происходит реакция с образованием белых нерастворимых хлопьев, металл разрушается;
• высокая стоимость.

Этиленгликолевые

Этиленгликоль после использования необходимо утилизировать особым образом, так как вещество ядовитое

Этиленгликолевые составы высокотоксичны. Это их главный недостаток. Об опасности этиленгликоля сигнализирует красный или желтый цвет жидкости. Благодаря яркой окраске легче обнаружить утечку теплоносителя. Он может нанести вред при попадании в легкие или на кожу. Смертельная концентрация при употреблении внутрь – 2 мг на 1 кг веса. В связи с этим утилизация антифриза этого типа составляет определенную проблему. В целях безопасности этиленгликолевый теплоноситель используют только в одноконтурных системах, где нет риска попадания в контур водоснабжения. Технические свойства этиленгликоля позволяют использовать жидкости на его основе при температурах до –65°C.

В некоторых странах этиленгликолевый теплоноситель запрещен к использованию.

Растворы на основе спирта и глицерина

Глицериновые составы для устранения вязкости разбавляют спиртом

По поводу глицериновых теплоносителей сложилось неоднозначное мнение. Одни говорят о том, что глицерин – лучший бытовой антифриз для отопительной системы,  другие указывают на множество его недостатков:

• высокая вязкость вещества, из-за которой ускоряется износ оборудования – чтобы компенсировать высокую вязкость глицерина, состав разбавляют спиртом;
• более высокая плотность по сравнению с другими антифризами;
• превращение в яд при температуре выше 90°C;
• риск вспенивания;
• сравнительно низкая теплоемкость;
• химическое взаимодействие с резиной и пластмассой;
• после выпаривания воды становится твёрдым или желеобразным.

Однако у глицериновых теплоносителей много положительных свойств:

• пожаро- и взрывобезопасность;
• экологичность;
• химическая инертность к цинку;
• широкий разброс рабочих температур: от –30°C до 105°C;
• низкая стоимость;
• долгий срок службы – 10 лет;
• не расширяются при замораживании.

Глицериновые составы производят согласно ТУ, и это еще один недостаток, потому что производители сами устанавливают стандарты.

Можно также использовать в качестве теплоносителя растворы с содержанием 40-55% этилового спирта. Они экологичны, кристаллизуются при –30°C. Однако их применение ограничено герметичными закрытыми системами, потому что они отличаются повышенной летучестью. Температура кипения – 90°C, что является минимальным показателем среди всех типов теплоносителей.

Основные характеристики теплоносителя для отопления

Определить заранее расход теплоносителя в системе отопления можно лишь после анализа его технических и эксплуатационных параметров. Они повлияют на характеристики всего теплоснабжения, а также скажутся на работе других элементов.

Дистиллированная вода для отопления

Так как свойства антифризов зависят от их состава и содержания дополнительных примесей, будут рассмотрены технические параметры для дистиллированной воды. Для теплоснабжения следует использовать именно дистиллят – полностью очищенную воду. При сравнении теплоносителей для систем отопления можно определить, что проточная жидкость содержит большое количество сторонних компонентов. Они негативно влияют на работу системы. После использования в течение сезона на внутренних поверхностях труб и радиаторов образуется слой накипи.

Для определения максимальной температуры теплоносителя в системе отопления следует обращать внимание не только на его свойства, но и на ограничения в эксплуатации труб и радиаторов. Они не должны пострадать при повышенном термическом воздействии

Рассмотрим самые значимые характеристики воды, как теплоносителя для алюминиевых радиаторов отопления:

• Теплоемкость – 4,2 кДж/кг*С;
• Массовая плотность. При средней температуре +4°С она составляет 1000 кг/м³. Однако во время нагрева удельная плотность начинает снижаться. При достижении +90°С она будет равна 965 кг/м³;
• Температура кипения. В открытой системе отопления вода закипает при температуре +100°С. Однако если увеличить давление в теплоснабжении до 2,75 атм. — максимальная температура теплоносителя в системе теплоснабжения может составлять +130°С.

Немаловажным параметром в работе теплоснабжения является оптимальная скорость теплоносителя в системе отопления. Она напрямую зависит от диаметра трубопроводов. Минимальное значение должно составлять 0,2-0,3 м/с. Максимальная скорость ничем не ограничивается

Важно, что бы в системе поддерживалась оптимальная температура теплоносителя в отоплении по всему контуру и отсутствовали посторонние шумы

Однако профессионалы предпочитают руководствоваться норами старого СНиПа 1962 г. В нем указаны предельные значения оптимальной скорости теплоносителя в системе теплоснабжения.

Диаметр трубы, мм	Максимальная скорость воды, м/с
25	0,8
32	1
40 и более	1,5

Превышение этих значений скажется на расходе теплоносителя в системе отопления. Это может привести к увеличению гидравлического сопротивления и «ложным» срабатываниям спускного предохранительного клапана. Следует помнить, что все параметры теплоносителя системы теплоснабжения должны быть предварительно рассчитаны. Это же касается оптимальной температуры теплоносителя в системе теплоснабжения. Если проектируется низкотемпературная сеть — можно не придавать этому параметру значения. Для классических схем максимальное значение нагрева циркулирующей жидкости напрямую зависит от давления и ограничений по трубам и радиаторам.