Теплоносители для систем

Теплоноситель — жидкое или газообразное вещество , применяемое для передачи тепловой энергии . На практике чаще всего применяют воду (в виде газа или жидкости), глицерин , пропиленгликоль , бишофит , нефтяные масла , расплавы металлов (Sn, Pb, Na, К), воздух, азот (в том числе жидкий), фреоны (в случае использования фазовых переходов обычно называют хладагентами ) и др. Английский термин coolant в большей степени относится к использованию теплоносителя в качестве охлаждающего агента.

В большинстве приборов/инженерных систем и др., служащих для передачи/распределения тепла используется теплоноситель, например: системы отопления зданий, холодильник , кондиционер , масляный обогреватель , тепловой пункт , котельная , солнечный коллектор , солнечный водонагреватель и др.

Чтобы понять, какой теплоноситель лучше использовать , стоит разобраться в составе и свойствах жидкостей. Современные материалы изготавливают на основе органических соединений с низкой температурой застывания.

Этиленгликоль . Жидкость представляет собой двухатомный спирт, имеет маслянистую консистенцию и слабо выраженный характерный запах. Этиленгликоль летучий, токсичный, поэтому применяется только в системах закрытого типа. Допускается использование с газовыми, твердотопливными, электрическими, дизельными котлами. Не рекомендуется применять этиленгликоль в системах с электролизным оборудованием и оцинкованными трубами. Преимущества теплоносителя:

Основа . Начать поиск теплоносителя следует с определения подходящей основы.

Самым популярным органическим соединением является этиленгликоль (этандиол-1,2). Двухатомный спирт обладает такими полезными качествами, как низкая температура замерзания, хорошая растворимость в воде и высокая текучесть. Но токсичность теплоносителя ограничивает его сферу применения закрытыми системами отопления.

Более экологичным, но и дорогим веществом является пропиленгликоль (пропан-1,2-диол). Этот двухатомный спирт остается в жидком состоянии при температуре от -40 до +108ºС. Продукт можно смешивать с водой, при этом будет сужаться рабочий температурный предел. Но из-за более высокой вязкости пропиленгликоля придется ставить более мощный циркуляционный насос.

Теплоноситель – это вещество, которое передает тепловую энергию от источника к потребителям. Для этого используется пар (воздушные системы отопления) или жидкость (жидкостные или водяные системы отопления). В частных домах больше распространен последний вариант. Теплоноситель нагревается котлом и передается по магистралям к радиаторам или к системам теплого пола. Движение жидкости по системе обеспечивается насосом или самотеком (самотечные системы отопления).

В жидкостных системах отопления в качестве теплоносителя может использоваться обычная вода или антифриз («незамерзайка»). Последние представлены пропиленгликолем и этиленгликолем. Также есть и более экзотические варианты: раствор глицерина, растворы солей, трансформаторное масло и др.

Теплоноситель в жидкостной отопительной системе — это то вещество, посредством которого тепло переносится от котла к радиаторам. В наших системах качестве теплоносителя используется вода или особые незамерзающие жидкости — антифризы. При выборе необходимо руководствоваться несколькими критериями:

Теплоносителем в отопительной системе называют жидкость, которая переносит тепло к радиаторам от источника, то есть котла. Обычно для этой цели используется вода, а также специальные антифризы (жидкости, способные не реагировать даже на очень низкие температуры, и не замерзать).

Вид теплоносителя зависит от типа системы отопления

Для того чтобы купить теплоноситель для систем отопления, который будет идеально подходить под параметры вашего дома, нужно обратить внимание на такие критерии:

В водяном контуре отопления чаще всего используют воду. Это недорогой и достаточно эффективный способ обогрева жилья. Тем не менее, прежде чем залить жидкость в систему отопления, вода должна соответствовать определенным требованиям (содержание кислорода не должно превышать отметки 0,05 мг/м3, уровень кислотности и жесткости должен находится в рекомендуемых диапазонах и т.д.). Некачественная вода может стать причиной образования:

Рейтинг теплоносителей для открытых и закрытых систем отопления содержит товары препятствующие размораживанию труб, а также предотвращающие образование накипи, размножение бактерий и коррозию металлических соединений. Но выбирая антифриз для котла и радиаторов важно обращать внимание на некоторые параметры вещества:

Важная особенность такой системы – отсутствие контакта с наружным воздухом и наличие небольшого избыточного давления. Как правило, схема работает при искусственном побуждении циркуляции теплоносителя с помощью насоса. Это позволяет не беспокоиться о соблюдении больших уклонов магистралей, а также принимать меньшие диаметры труб и прокладывать их наиболее удобным способом.

Как правило, гравитационная система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя делается с открытым расширительным баком, устанавливаемым в самой высокой точке. Закрытая же система традиционно снабжается циркуляционным насосом, что повышает эффективность ее работы и снижает материалоемкость.

Благодаря своим особенностям, системы закрытого типа обладают массой преимуществ:

Незамерзающий теплоноситель для системы отопления загородного жилья изготавливается в виде готового раствора или концентрата. Первый вариант выпускается с расчетом на использование при определенной максимальной отрицательной температуре. Обычно ее значение составляет -30 °C. Вещества же в виде концентратов разводятся водой перед их закачкой в отопительный контур загородного дома.

Сегодня популярностью пользуются гликолевые антифризы, которые отличаются следующими свойствами:

Рекомендации по использованию антифриза в качестве теплоносителя

Некоторые из материалов, используемых для производства уплотнительных соединений, не совместимы с антифризом: могут дать течь или быстро выйти из строя. Поэтому, при переходе на антифриз потребуется перебрать такие соединения.

В открытой схеме системы отопления движение теплоносителя осуществляется двумя различными способами. Первый вариант – естественная или гравитационная циркуляция, второй – принудительное или искусственное побуждение от насоса.

Выбор схемы зависит от этажности и площади постройки, а также от предполагаемого теплового режима.

В гравитационной системе отсутствует какой-либо механизм для обеспечения движения теплоносителя. Процесс осуществляется исключительно за счет расширения горячей воды. Для работоспособности схемы предусматривается разгонный стояк, высота которого – не менее 3,5 м.

Как выглядит схема отопления закрытого типа? Основная конструктивная особенность, которая и обуславливает название такой системы – ее герметичность.

Система отопления закрытого типа, схема которой включает элементы, часть из которых используется и в других типах отопления, выглядит так:

Открытая система теплоснабжения предполагает забор горячей воды из общей теплосети. Для этой цели используются подающий и отводящий теплопроводы, через который теплоноситель проходит через смеситель, доводится до оптимальной температуры (в районе +65°С). Затем вода поступает к водозаборным кранам в квартирах потребителей. Оставшаяся часть поступает в систему отопления.

Открытая система теплоснабжения отличается простой конструкцией, в которую входят элементы:

Независимо от выбранной схемы (их разновидности мы рассмотрим далее) в ее состав всегда входят следующие основные элементы:

Отопительная закрытая схема отличается от предыдущей своей герметичностью и отсутствием воздуха в системе. Сама система может быть любой – одно- или двухтрубной, с вертикальными и/или горизонтальными стояками, так как передвижение жидкости по трубам обеспечивается работой насоса, а расширение воды при нагреве компенсируется смещением мембраны в герметичном расширительном резервуаре. Принудительная циркуляция антифриза или воды делает монтаж схемы простым и быстрым, так как уклон и поворот труб соблюдать не нужно, при этом трубы могут быть разного диаметра и даже меньше расчетного.

Открытая система отопления схема которой предполагает наличие расширительного бачка, используется во многих домах. При расширении излишки жидкости попадают именно в расширительный бак. Кроме того, при избытке воды в системе она также поступает в бачок.

Расширительный бак не герметичен, что обуславливает постоянное испарение воды, поэтому ее необходимо периодически доливать. Схема открытой системы отопления довольно проста, но при этом отличается надежностью. Открытая система отопления не предусматривает наличие насоса. Количество входящих в систему элементов довольно невелико: трубопровод, расширительный бачок, отопительные приборы и котел. В такой конструкции можно устанавливать любые котлы, кроме электрических.

Особенность открытой системы отопления заключается в том, что теплоноситель движется по трубам естественным путем. Это происходит из-за разности в плотности у холодной и горячей воды (у последней она больше). Поэтому создается гидростатический напор который направляет теплоноситель в радиаторы. В качестве теплоносителя чаще всего используется обычная вода. В состав открытой отопительной системы входит отопительный котел, расширительный бак, прямые и обратные трубы и радиаторы. Естественная циркуляция, при которой нагреваются радиаторы, происходит следующим образом. Вода достигает высокой температуры, стремится вверх на выходе из котла, выталкивается холодной водой. При нагревании структура воды расширяется, появляются её излишки.

Обратимся к самой нижней точке нашей системы отопления. В этой точке должен быть кран для слива воды из системы. Если этот кран будет не в самой нижней точке, мы не сможем спустить воду полностью и что-то обязательно останется. Так что скорее всего эта точка будет даже ниже котла. Вот примерно там же, рядом, в непосредственной близости от этого крана, должен быть патрубок для заливки отопления. На конце этого патрубка находится обратный клапан. Он пускает воду внутрь системы, но не выпускает наружу. Нам осталось присоединить к этому клапану выход водопровода с краном. Открывая кран, вода из водопровода устремляется в систему. Давление, развиваемое водопроводом должно быть больше или равно максимально допустимому давлению в нашей системе отопления.

Это системы, в которых жидкость не контактирует с воздухом вне системы. Имеют насос для принудительной циркуляции воды и расширительный бачок с мембраной. Более подробно о системе отопления с насосной циркуляцией мы уже писали здесь . Бачок представляет собой герметичную ёмкость, которая внутри разделяется на две части резиновой мембраной. В нижней его части находится теплоноситель, а в верхней – воздух под давлением в полторы атмосферы. Он давит на мембрану, в результате чего в системе устанавливается постоянное давление в 1,5 атм.

Если возможная проблема промерзания системы отопления характерна для вашего региона, то стоит обратить внимание на другую разновидность теплоносителя — антифриз. Он прекрасно переносит как очень низкие, так и очень высокие температуры. Даже в случае экстремального похолодания «незамерзайка» просто превратится в густой гель, не нанеся никакого ущерба трубопроводу. После согревания антифриз вновь начнет циркуляцию в отопительной системе, совершенно не потеряв своих качеств.

Безусловно, один из частых случаев, связанных с осушением системы отопления – это проведение каких-либо ремонтных работ. Вода сливается в случае замены и установки арматуры запорного типа, а также во время повреждений участков общего стояка.
Совсем нелишним также будет сбросить систему отопления в теплое время года, особенно это касается радиаторов, изготовленных чугунов, что связано с одной неприятной особенностью такого оборудования: в процессе эксплуатации находящиеся внутри таких батарей прокладки, выполненные из устойчивой к высокой температуре резины, теряют свою эластичность.

Частный дом может отапливаться по-разному.

Печное отопление — это уже «вчерашний день»

В настоящее время этот вид отопления используется все реже, и как правило – при абсолютной невозможности или полной нецелесообразности применения другой, более эффективной системы.

Закрытая система отопления с подключением к водопроводу

Антифриз для системы отопления

Оптимальный состав жидкости должен определяться параметрами системы отопления. Зачастую система отопления заполняется водой, так как она имеет ряд существенных преимуществ. Определяющим является доступная стоимость – часто берут простую водопроводную воду. Однако это в корне неправильно. Большое количество элементов металла и щелочи будут способствовать образованию нароста на внутренних стенках труб и радиаторов. Это приводит к уменьшению проходного диаметра, возрастанию гидравлических потерь на отдельных участках магистрали.