Теплоноситель в системе отопления частного дома — какой выбрать и как залить

Вода как теплоноситель в системе отопления

Вода — это несжимаемая жидкость, способная накапливать при нагревании и отдавать при остывании большое количество тепла. Благодаря своей доступности вода стала самым распространенным видом теплоносителя в частных системах отопления. Помимо доступности, можно выделить и такие особенности воды, как увеличение в объеме при нагревании и хорошая текучесть.

Рассмотрим, как ведет себя вода при нагревании:

• В естественном состоянии вода находится под действием гравитационных сил и обладает давлением 10 метров водяного столба (0,981 атм или 0,1 МПа или 1 бар).
• Нагреваясь молекулы воды получают дополнительную кинетическую энергию, что приводит к их интенсивному и хаотическому движению (более разогретые молекулы перемещаются вверх, а менее разогретые — вниз). В результате объем воды увеличивается.
• Вода — это несжимаемая жидкость. Соответственно увеличение ее объема ведет к увеличению давления. В открытых системах отопления это увеличение равняется новой высоте водяного столба. В закрытых системах к силам водяного столба добавляется давление межмолекулярных связей, препятствующих сжатию воды.
• Стоит учитывать, что в воде также содержатся молекулы различных солей и кислорода. При нагревании они высвобождаются и оседают на стенках труб в виде солевых отложений (накипи), а скопившийся воздух провоцирует завоздушивание труб. Периодическая доливка воды добавляет в систему отопления новые порции соли и кислорода. Минимизация доливок сократит отложения солей в трубах и появления воздушных пробок. Также, чтобы снизить отложения солей на стенках труб, применяют дистиллированную воду.

При замерзании жидкость переходит в твердое состояние и увеличивается в объеме. На микроскопическом уровне при отрицательных температурах происходит прекращение движения молекул воды и образование кристаллической решетки.

В системах отопления с замкнутым контуром расширение воды в результате замерзания приводит к развитию высокого давления, которое способно деформировать трубопровод и разорвать соединительные узлы. Поэтому необходимо предусмотреть ряд мероприятий по безопасному использованию воды в качестве теплоносителя системы отопления частного дома. Одним из вариантов, как можно обезопасить себя, является использование вместо воды специальных составов на основе этиленгликоля.

Антифриз как теплоноситель в системе отопления

Антифриз — это незамерзающая жидкость, сделанная на основе этиленгликоля и пропиленгликоля. Его можно использовать в качестве теплоносителя вместо воды.

Пропиленгликоль не обладает токсическим действием, поэтому может применяться даже в двухконтурных котлах. Водный раствор пропиленгликоля, в отличие от раствора на основе этиленгликоля обладает смазывающим эффектом, что облегчает работу циркуляционного насоса. Для удобства покупателей производители в составы добавляют красители. В этиленовые — красные или розовые, в пропиленовые — зеленый, в глицериновые — голубой.

В отопительной системе нельзя использовать антифризы, предназначенные для охлаждения двигателя автомобиля, а следует применять только специализированные составы. Это обусловлено тем, что сам по себе этиленгликоль агрессивен и может вызывать коррозию внутренней поверхности труб и радиаторов. Поэтому его разбавляют веществами, нейтрализующими химическую активность.

Антифриз для систем отопления продается в двух модификациях:

1. Концентрированный (с температурой замерзания минус 65°С).
2. Разбавленный (с температурой замерзания минус 30°С).

Концентрированный антифриз может быть разбавлен водой до требуемых пропорций:

• Для получения теплоносителя с температурой замерзания минус 30°С к двум частям антифриза добавляется одна часть воды.
• Для получения теплоносителя с температурой замерзания минус 20°С антифриз смешивается с водой в пропорции 1 : 1.

Особенность использования антифриза в системе отопления:

• Антифриз хуже накапливает и отдает тепло, так как его теплоемкость на 15 — 20% ниже, чем у воды. Поэтому, при проектировании системы отопления с антифризом в качестве теплоносителя потребители тепловой энергии (радиаторы) следует выбирать более мощные.
• Используя антифриз (более вязкий состав) нужно снижать трение в трубопроводе. Делается это путем увеличения диаметров на одну позицию относительно диаметров для воды и (или) выбором более мощного циркуляционного насоса.
• Антифриз также более текуч, чем вода (не путать с вязкостью). Текучесть — это свойство, означающее способность течь под влиянием самых малых сдвигающих усилий. Поэтому к системе предъявляются повышенные требования, и при монтаже разъемных соединений все прокладки должны быть заменены на специальные (для антифриза).
• Использование антифриза в системе с оцинкованными трубами нежелательно. Оцинковка приводит к химическим изменениям состава антифриза и потере его изначальных свойств.

Как закачать теплоноситель в систему отопления

Система отопления частного дома могут быт выполнены как в открытом исполнении с расширительным бачком, так в закрытом. И если в первом случае с процедурой заливки теплоносителя особых проблем нет (теплоноситель под действием гравитации сам растекается по системе), то при наличии системы с замкнутым контуром придется прибегнуть к некоторым ухищрениям.

Рассмотрим основные этапы заливки теплоносителя (воды или антифриза) в систему закрытого типа:

• Если необходимо заменить теплоноситель полностью, то сливаются любые жидкости из отопительного контура путем открытия запорного крана на выходном патрубке в самой нижней точке трубопровода.
• Проверяются и, при необходимости, промываются все фильтры, установленные в системе отопления.
• Подготовленный теплоноситель (антифриз) переливается в емкость большого объема.
• В емкость с теплоносителем погружается электронасос, а выходной шланг подключается с помощью резьбового соединения к патрубку сливного трубопровода.
• Процесс закачки насосом теплоносителя в систему отслеживается по показанию манометра давление.
• При достижении давления в системе 1 -1,5 бара закачка теплоносителя прекращается.
• После первого нагрева теплоносителя до температуры около +60 °С нужно проверить систему на утечки и, при необходимости, стравить воздух.