Какой теплоноситель выбрать для системы отопления

Особенности использования воды в качестве теплоносителя

С точки зрения эффективности переноса тепла вода — идеальный теплоноситель. Она имеет очень высокую теплоемкость и текучесть, что позволяет доставлять тепло к радиаторам в требуемом объеме. Какую воду заливать? Если система закрытого типа. заливать можно воду прямо из крана.

Да, водопроводная вода неидеальна по составу, в ней содержатся соли, некоторое количество механических примесей. И да, они осядут на элементах системы отопления. Но это произойдет один раз: в закрытой системе теплоноситель циркулирует годами, подпитка небольшим количеством требуется очень редко. Потому никакого ощутимого вреда некоторое количество осадка не принесет.

Вода как теплоноситель для систем отопления почти идеальна

Если отопление открытого типа требования к качеству воды, как к теплоносителю, намного выше. Тут происходит постепенное испарение воды, которое периодически восполняется — воду доливают. Таким образом получается, что концентрация солей в жидкости все время увеличивается. А это означает, что и осадок на элементах тоже накапливается. Именно поэтому в системы отопления открытого типа (с открытым расширительным бачком на чердаке) заливается очищенная или дистиллированная вода.

В данном случае лучше использовать дистиллят, но достать его в требуемом объеме бывает проблематично, да и дорого. Тогда можно заливать очищенную воду, которая пропущена через фильтры. Наиболее критично наличие большого количества железа и солей жесткости. Механические примеси тоже ни к чему, но с ними бороться проще всего — несколько сетчатых фильтров с ячейкой разных размеров помогут отловить большую их часть.

Чтобы не покупать очищенную воду или дистиллят, ее можно подготовить самостоятельно. Во-первых, налить и отстоять, чтобы осела большая часть железа. Отстоявшуюся воду аккуратно перелить в большую емкость и прокипятить (крышкой не закрывать). Этим удаляются соли жесткости (калия и магния). В принципе, уже такая вода неплохо подготовлена и ее можно заливать в систему. А доливать потом уже или дистиллированной водой или питьевой очищенной. Это уже не так бьет по карману, как первоначальная заливка.

Теплоноситель для солнечного коллектора.

Теплоноситель для гелиосистемы выполняет очень важную роль. Он обеспечивает транспортировку тепловой энергии от солнечного коллектора в бак аккумулятор. В трубках абсорбера коллектора теплоноситель нагревается, а затем отдает тепло водонагревателю через теплообменник.

Наиболее подходящим теплоносителем для гелиосистем является вода. Она имеет высокую теплоемкость и общедоступность. Однако использование воды в чистом виде ограничено климатическими зонами, в которых не бывает отрицательных температур. В других же климатических условиях, в том числе и в наших, необходимо предусмотреть предотвращения замерзания воды, поскольку это может разгерметизировать гелиоконтур и привести к поломки солнечных коллекторов. Для этого воду смешивают с пропиленгликолем. В центральной Европе обычно используют 40%-ю концентрацию пропиленгликоля. Эта концентрация соответствует температуре -30 ˚ С как температура начала кристаллизации теплоносителя для гелиосистем.

Пропиленгликоль представляет собой трудновоспламеняемую, нетоксичную жидкость. Его безопасность свидетельствует применение пропиленгликоля в кондитерской и косметической промышленности. Температура кипения около 188˚ С, плотность – 1,04 г/см³. Пропиленгликоль – это органическая жидкость имеющая обычные свойства. Поэтому из-за воздействия высоких температур, которые возникают во время перегрева (стагнации), теплоноситель подвержен окислению. Это может вызвать появление коррозии на некоторых узлах гелиосистемы тем самым вывести ее из строя. Так же, если в жидкости содержится кислород, то это способствует разложению теплоносителя и образованию твердых отложений. Исследования показали, что в негерметичных системах с постоянным поступлением кислорода этот процесс возникает гораздо чаще, чем вследствие стагнации при высоких температурах.Для увеличения срока службы теплоносителя, а как следствие всей гелиосистемы в жидкость добавляют специальные антиокислительные присадки. Это обеспечивает поддержание pH-среды в щелочном диапазоне (≥ 7,0). Это гарантирует длительную защиту от коррозии. Однако слишком большое количество добавок в теплоноситель гелиосистемы приводит к ухудшению теплоемкости, поэтому основной задачей производителей является достижения оптимального баланса физических свойств жидкости.

На изображении показан начальный вид теплоносителя с (pH 8,2) и после эксплуатации (pH 6,7), а так же твердые отложения. 

Теплоноситель для гелиосистем, подвергающийся незначительным термическим нагрузкам, может прослужить до 10 лет. В солнечных сплит системах с возможными длительными периодами стагнации (например, если гелиосистема спроектирована с возможностью поддержки отопления) теплоноситель может прослужить значительно меньше. Рекомендуется после первых двух-трех лет эксплуатации гелиосистемы проверять показатели кислотности теплоносителя каждый год.

Вывод: Очень важно использовать в гелиосистемах качественный теплоноситель, поскольку он продлит срок службы всей гелиоустановки. 

На российском рынке сейчас достаточно большое количество незамерзающих теплоносителей. Но, не все теплоносители одинаково полезны. Дело в том, что химический состав большинства теплоносителей очень вреден как для котлов, так и для резиновых прокладок в системе. Со временем уплотнения начинают разъедаться, и зарастают накипью. Чтобы таких проблем не было Производственная компания “АНДИ Групп” рекомендует использовать Теплоноситель Antifrogen SOL HT компания Clariant – мирового лидера в области специализированных химических реагентов.

Antifrogen SOL HT. Готовый к применению теплоноситель с антифризными и ингибирующими свойствами для солнечных систем отопления, работающих при повышенных тепловых нагрузках.

Купить Теплоноситель Antifrogen SOL HT 10 литров Купить Теплоноситель Antifrogen SOL HT 20 литров Купить Теплоноситель Antifrogen SOL HT концентрат – 10 литров   Купить Теплоноситель Antifrogen SOL HT концентрат – 20 литров

Заполнение системы отопления

Способы заполнения открытой и закрытой отопительной системы различаются.

Как залить в закрытую

Закрытая система оснащена герметичным расширительным бачком, который устанавливается произвольно.

Внимание! Не рекомендуется использовать для залива теплоносителя верхний ярус системы. В этом случае воздух выходит сквозь слой теплоносителя, насыщая его

При нагреве по всему контуру образуются воздушные пробки.

Оптимальный вариант — подача теплоносителя через нижний вентиль:

• из водопровода;
• из ёмкости, скважины с помощью насоса.

Сам процесс проводится в начале отопительного сезона или после ремонтных работ.

Качественный антифриз может перезаливаться раз в 5—6 лет.

Если подача жидкости производится не из водопровода, то понадобится насос. Источником выступает скважина или ёмкость. Процесс заполнения:

• Проводить заполнение системы лучше вдвоём, тогда будет проще контролировать давление.
• Теплоноситель закачивается при выключенном источнике тепла.
• Вся запорная арматура открывается, закрытым остаётся только слив.
• Радиаторы также перекрываются, за исключением самых отдалённых в каждом ответвлении.
• Подключается подача теплоносителя: заполняются контур, котёл и бачок.
• С начала процесса выход воздуха контролируется: он должен выходить через клапан группы безопасности и отводчик в верхней точке магистрали.

Важно! Группу безопасности рекомендуется ставить на систему с любым видом котла и типа топлива. Открываются радиаторы, начиная с первого от котла

Открываются краны, воздух стравливается через кран Маевского, после заполнения радиатор снова перекрывается. Этот процесс повторяется со всеми радиаторами ответвления

Открываются радиаторы, начиная с первого от котла. Открываются краны, воздух стравливается через кран Маевского, после заполнения радиатор снова перекрывается. Этот процесс повторяется со всеми радиаторами ответвления.

• Когда батареи залиты, выпускается скопившийся воздух из циркуляционного насоса.
• Далее активизируется источник тепла и одновременно включается насос. Проводится прокачка системы — без радиаторов.
• Когда трубы достаточно нагрелись, на каждой батарее открываются краны. При этом необходимо ещё раз проконтролировать выход воздуха из каждого.
• Если все сделано правильно, давление стабилизируется и составляет не более 2 Бар.
• Процесс повторяется для каждого ответвления, в последнюю очередь теплоноситель заливается в тёплый пол.

Если отопление сконструировано с коллектором, то ветки заполняются отдельно, выход воздуха происходит через клапаны коллектора.

Внимание! В случае разветвлённой структуры прокачка и нагрев системы проводится только после заполнения всех частей. Процесс занимает много времени, требует внимательности

Если основные моменты будут упущены, в системе может остаться воздух, который впоследствии создаст проблемы в работе отопления

Процесс занимает много времени, требует внимательности. Если основные моменты будут упущены, в системе может остаться воздух, который впоследствии создаст проблемы в работе отопления.

Как закачать в открытую

Это открытая ёмкость с крышкой, которая является также удобным входом для поступления воды в систему. Заполняется обычным ведром или присоединяется насос. Отличие заполнения заключается в давлении в контуре: оно равно обычному атмосферному. Теплоноситель контактирует с окружающей средой — в самом высоком месте контура устанавливается расширительный бачок.

Процесс заполнения:

• Если используется насос, то понадобится ёмкость большого размера для подачи определёнными объёмами.
• Вода заливается постепенно, с перерывами — так у воздуха будет возможность выходить. Если включается насос, то давление в контуре не должно превышать двух атмосфер. Воду останавливают, когда начинает заполняться сам расширительный бачок.
• Далее выпускается воздух изо всех радиаторов и узлов системы. Для этого открываются вентили или краны Маевского до появления жидкости.
• Затем в систему добавляется вода. Воздух по большей части самостоятельно удаляется через расширительный бачок, после запуска источника тепла этот процесс усиливается. В открытой системе проблема воздушных пробок не стоит так остро, как в закрытой.

Из открытого бачка происходит испарение, поэтому время от времени воду придётся доливать.

Контур заполняется снизу, если есть соответствующий разъём.

Расчет теплоносителя для системы отопления

Если необходимо рассчитать объём заполнения уже существующей системы отопления или нужно высчитать, сколько теплоносителя потребуется при переходе с одного типа жидкости на другой, можно использовать несколько способов:

1. Включить на заполнение полностью пустую систему, и при этом засечь показания водомера в начале и в конце этого процесса.
2. Наоборот, аккуратно сливать жидкость из целиком наполненной системы, применяя мерные резервуары.
3. Сделать расчет самостоятельно, учитывая объемов теплообменника котла, всех радиаторов, контуров труб и/или теплого пола (подача + обратка), расширительного бака и других возможных элементов (гидрострелки, буферной емкости, бойлера).

Для третьего варианта можно использовать простую формулу расчета объема теплоносителя в системе:

V = V ( радиаторов) + V (труб) + V (котла)

Формула для расчета объема жидкости в трубе:

V (объем) = S (площадь сечения трубы) * L (длина трубы)

При этом объем теплоносителя в контуре отопления можно примерно подсчитать и без использования формул. Для этого нужно знать только мощности системы обогрева.

Здесь берется соотношение, что оборудованию для передачи 1 кВт тепла потребуется 15 литров жидкости. Несложно подсчитать, что для отопительной системы мощностью 75 кВт необходимо75×15=1125 литров теплоносителя.

Внимание! Приблизительный расчет объема воды в системе отопления производится из соотношения 15 л воды на 1 кВт мощности котла.

Однако недостаточно просто высчитать расход теплоносителя, также необходима формула для расчета объёма расширительного бака:

V = (VS x E)/d, где:

V – результат вычисления; VS – расчетный расход теплоносителя (просуммированный объём всех составляющих системы теплоснабжения); d — коэффициент эффективности расширительного бака; Е — так называемый коэффициент расширения жидкости, для воды он составляет 4%, для антифриза на базе этиленгликоля — 4,4 %.

Расчеты очень приблизительные и сложные. Чтобы упростить себе задачу, используйте быстрый способ – Калькулятор объема системы отопления.

Расчёт количества теплоносителя

Расчётный

Необходимо суммировать количество теплоносителя в котле радиаторах и трубопроводах. Данные о количестве теплоносителя в котле и батареях можно взять из паспортов.

Объем жидкости внутри трубы можно рассчитать по формуле:

• V = S (площадь сечения трубы) x L (длина трубы).

Для упрощения расчётов существует таблица объёмов.

Объем воды в радиаторе:

• алюминиевый радиатор — 1 секция — 0,450 литра;
• биметаллический радиатор — 1 секция — 0,250 литра;
• старая чугунная батарея – 1 секция — 1,700 литра;

Объем воды в 1 погонном метре трубы:

• ø15 (G ½”) — 0,177 литра;
• ø20 (G ¾”) — 0,310 литра;
• ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра;
• ø32 (G 1¼”) — 0,800 литра;

Опытный

Для определения объёма опытным путём, необходимо полностью заполнить контур отопления водой. Затем необходимо аккуратно слить воду, замеряя, при этом объем мерной ёмкостью.

При заполнении водой необходимо приоткрыть кран, установленный на участке системы водоподготовки. При этом, воздушные клапаны должны быть открыты. Так можно избежать завоздушивания системы.

Слив воды из контура отопления производится через дренажный кран в систему канализации или подпиточный бак. Заполнение системы пропиленгликолем необходимо производить с помощью подпиточного насоса.

Как и в случае с водой, заполнение необходимо производить с малой скоростью. Учитывая стоимость пропиленгликоля, дренировать системы нужно только в подпиточный бак.

Заполнять системы этиленгликолем необходимо со всеми мерами предосторожностями. Ни в коем случае не допускать розлива антифриза или попадании его на тело. Технически процедура, как слива, так и залива идентична процедурам с применением пропиленгликоля.

Периодичность замены воды в контуре отопления, как правило, составляет один тепловой сезон. Для антифризов периодичность установленная производителем составляет 5 лет.

Напоследок о теплоносителях для электродных котлов

Электрические водонагреватели данного типа работают по принципу «солдатского кипятильника» из двух лезвий, подключенных к сети 220 вольт. Вода одновременно служит теплоносителем и электролитом, нагрев идет за счет ее проводимости, зависящей от содержания солей магния и кальция.

Вот почему электродные котлы не работают с дистиллятом и значительно теряют мощность при недосоленной воде. Согласно паспорту отопителя «Галан», сопротивление рабочего тела должно составлять не более 3200 Ом на 1 см.

Если залить в электролизный теплогенератор обычный этиленгликоль, вещество вступит в химическую реакцию, вспенится и потеряет присадки от коррозии и образования накипи. Проблема решается 2 способами:

1. Приобретается специальный антифриз, разработанный под агрегаты электродного типа. В рабочей среде растворены специальные добавки, противостоящие пенообразованию.
2. Готовится солевой раствор нужной концентрации, как показано ниже в видеоролике. Такая вода начнет кристаллизоваться при более низкой температуре, хотя с антифризом по морозостойкости не сравнится.

Подготовке водопроводной воды стоит уделить внимание – пропустить через фильтр и дать отстояться в течение 1—3 суток. Неплохое решение – отдельно купить ингибитор коррозии и заранее добавить в теплоноситель для системы отопления.