Виды теплоносителей для систем отопления

Принцип работы большей части современных отопительных систем предусматривает наличие теплоносителя, при помощи которого тепловая энергия передается от источника тепла к потребителю. В качестве теплоносителей могут использоваться жидкости и газы. Но каждое из выбранных веществ имеет свои преимущества и недостатки, поэтому приоритет отдается отдельному виду вещества в зависимости от первостепенности решения тех или иных задач в системе отопления. В соответствии с выбором теплоносителя проектируется отопительная система. Рассмотрим основные виды теплоносителей.

Вода

Чаще всего системы отопления заполнены водой, так как это наиболее доступный и универсальный материал. Вода – естественный ресурс, который имеется в свободном доступе и постоянно возобновляется. Около 70% всех систем отопления заполнены водой. Кроме доступности, наибольшим преимуществом воды является ее экологическая безопасность. Вода обладает высокой плотностью и удельной теплоемкостью. Также для эксплуатации важны такие характеристики воды, как низкая вязкость, хороший уровень коэффициента передачи тепла, невысокая химическая активность. Температуру воды легко регулировать. В системе теплоносителей вода маркируется как СП-В.

Несмотря на множество достоинств, сделавших воду самым популярным теплоносителем, она имеет и недостатки. Прежде всего, верхний предел нагревания для воды достаточно низкий. Для действующего в системе отопления давления такая температура составляет всего 150°С. Если теплопровод хорошо изолирован, потери тепла составляют 1°С на километр. Самый существенный недостаток – при температуре 0°С вода замерзает. Это приводит к выходу из строя отопительной системы. Если во время зимы вышло из строя нагревательное оборудование, вода, замерзшая в системе, рвет трубу, приводя в негодность систему. При использовании металлических труб и фитингов возникает опасность возникновения коррозионных процессов, которые ускоряют износ теплопроводов. Вода, нагретая до температуры более 80°С, откладывает накипь на трубы. Чтобы снизить рост отложений, необходимо использовать дистиллированную воду или добавлять специальные присадки. Системы, использующие в качестве теплоносителя воду, требуют регулярного обслуживания – необходимо ежегодно промывать теплопроводы и радиаторы отопления, ремонтировать котел, в отопительный период — корректировать удельное сопротивление воды.

Этиленгликоль

В некоторых системах есть необходимость использовать теплоносители, для замерзания которых требуется очень низкая температура — антифризы. Около 25% всех теплоносителей составляет антифриз на основе этиленгликоля. В его состав входят специальные добавки ингибиторы, которые снижают скорость нежелательных химических процессов под воздействием этиленгликоля. Его температура замерзания до -60°С. По своим теплофизическим свойствам вещество вполне подходит для заполнения отопительных систем. Такие антифризы используют в автомобильных системах отопления, для обогрева нежилых помещений. К достоинствам данного теплоносителя относят средний уровень цены на него, а также пониженное образование отложений на теплопроводах.

Более широкого распространения этиленгликоль не получил по причине его высокой токсичности. Это яд, которого достаточно 50-500 мг для смерти человека. В открытых системах этиленгликоль не применяется. Еще из недостатков вещества следует выделить высокую вязкость при понижении температуры. Если этиленгликоль попал на доски, плитку, утеплитель в доме, эти материалы подлежат замене.

Пропиленгликоль

Поиск антифриза меньшей токсичности с достаточными теплофизическими характеристиками для выполнения функции теплоносителя привел к внедрению в системы отопления заполнителей на основе пропиленгликоля. Это вещество экологически безопасно, не токсично.

Если пропиленгликоль по какой-либо причине вытек из системы, его можно просто собрать тряпкой без соблюдения каких-либо мер предосторожности. Вещество не вызывает отравления при вдыхании пара. Антифризы на его основе замерзают при температуре -60°С — -70°С. В системах отопления доля пропиленгликоля как теплоносителя 5%. Он используется для обогрева жилых домов, общественных зданий. Еще одно важное преимущество вещества – низкая химическая агрессивность. Использование пропиленгликоля дает возможность применять материалы, для которых нежелателен контакт с водой по причине повышенной опасности развития коррозии. Даже при полном удалении воды из смеси температура замерзания остается на уровне -60°С, при том что этиленгликоль в таком случае замерзает при -13°С. Использование данного вещества дает возможность предотвратить гидроудары, так как оно обладает хорошим смазывающим эффектом.

Отставание пропиленгликоля от этиленгликоля по теплофизическим параметрам до 20%. При этом стоимость такого теплоносителя выше стоимости этиленгликоля. Однако его преимущества вполне покрывают недостатки, поэтому его использование часто более выгодно.

Смеси

На основе смесей двух основ, этиленгликоля и пропиленгликоля, разработаны теплоносители, которые совмещают преимущества двух веществ. Повышенная вязкость пропиленгликоля в некоторых системах является серьезным препятствием, ухудшающим запуск оборудования. Применение такой смеси дает возможность использовать все преимущества пропиленгликоля и понизить энергозатраты на 20% при вводе системы в эксплуатацию.