Jaki powinien być płyn chłodzący do systemów grzewczych: parametry płynu do grzejników

Pomimo promowania alternatywnych metod ogrzewania pomieszczeń, w zdecydowanej większości przypadków głównym źródłem ciepła jest obieg grzewczy na ciecz.Ze względu na swoją ekonomiczność i wydajność jest optymalny podczas długich zim typowych dla naszych szerokości geograficznych.

Wadą jest to, że woda może zamarznąć. Dlatego oprócz tego w systemach grzewczych stosuje się również niezamarzający płyn chłodzący, zastępując wodę. W tym artykule przyjrzymy się bliżej jego głównym odmianom, rozważymy ich istotne zalety i główne wady.

Podamy również algorytm obliczania wymaganej objętości płynu chłodzącego dla konkretnego układu oraz zalecenia dotyczące wyboru rodzaju płynu do obiegów grzewczych.

Lista wymagań dotyczących płynu chłodzącego

Głównym zadaniem cieczy w rurach jest przekazywanie energii cieplnej z kotła do grzejników.

Aby system grzewczy był bezpieczny i energooszczędny, czynnik chłodzący musi spełniać szereg ważnych wymagań, m.in.:

• ochrona rur przed korozją;
• obojętność chemiczna na uszczelnienia zainstalowane w rurociągu;
• zakres temperatur pracy odpowiedni do parametrów eksploatacyjnych rur (od zamarzania do wrzenia);
• wysoka pojemność cieplna, aby akumulować jak najwięcej ciepła;
• minimalna zdolność do tworzenia kamienia;
• pełne bezpieczeństwo: brak wydzielania się toksycznych oparów oraz maksymalna odporność na wybuch i ogień;
• stabilny skład chemiczny – ciecz nie powinna rozkładać się i zmieniać swoich właściwości fizycznych pod wpływem wysokich temperatur.

A teraz główne pytanie: który płyn niezamarzający do nowoczesnych systemów grzewczych spełnia wszystkie wymagania?

Odpowiedź może być rozczarowująca, ale obecnie w przyrodzie taka ciecz nie istnieje. Tak idealnego składu chemicznego jeszcze nie stworzono. Dlatego kwestia wyboru optymalnej opcji jest dziś bardzo pilnym zadaniem.

Kiedy potrzebny jest środek przeciw zamarzaniu?

Zanim zaczniesz rozważać alternatywne płyny, nie rezygnuj z wody. Jeśli w domu, w którym mieszkają na stałe mieszkańcy, zostanie zainstalowane ogrzewanie, woda będzie jedną z najbezpieczniejszych i najbardziej niezawodnych opcji.

Jako czynnik chłodzący posiada optymalne parametry cyrkulacji w obiegach instalacji grzewczych.

Jednak w szczytowym okresie zimowych przymrozków najmniejsza krystalizacja wody może spowodować poważny wypadek ze zniszczeniem elementów rurociągu i urządzeń grzewczych.

Jeśli mówimy o wiejskim domu, który jest okresowo odwiedzany, lub gdy w weekendy rodzina często opuszcza miejsce zamieszkania, pozostawiając ogrzewanie bez nadzoru, wówczas zastosowany płyn chłodzący musi być odporny na charakterystyczny dla tego obszaru niski zakres temperatur.

Tylko w przypadku stosowania związków chemicznych jako nośnika energii cieplnej konieczne jest przygotowanie obiegów grzewczych. System musi być całkowicie szczelny, ponieważ ciecz jest toksyczna i łatwopalna w różnym stopniu.

Środek zapobiegający zamarzaniu nie może być stosowany „w czystej postaci” w obiegach grzewczych. Ponieważ nierozcieńczone środki przeciw zamarzaniu są agresywne i mają tendencję do stymulowania rozwoju korozji, rozcieńcza się je wodą

Właściciel musi wziąć pod uwagę, że płyn niezamarzający wymaga okresowej wymiany, co jest obarczone dodatkowymi kosztami.

Niektóre modele urządzeń kotłowych mają szczegółowe zalecenia dotyczące stosowania określonej marki chłodziwa. Jeżeli zastosujesz płyn o innym składzie możesz utracić gwarancję na kocioł.

Przegląd popularnych chłodziw

Aby się zabezpieczyć, przyjrzymy się bliżej każdemu rodzajowi płynu chłodzącego.

Opcja nr 1 – woda z dodatkami

70% nowoczesnych systemów wykorzystuje wodę, w tym jej modyfikowany skład za pomocą dodatków.

Co wyjaśnia tę popularność:

• całkowita nieszkodliwość — wyciek może spowodować jedynie trudności domowe;
• najwyższa pojemność cieplna – około 1 cal/g*C (każdy litr wody jest w stanie przekazać więcej ciepła niż jakakolwiek inna ciecz);
• tanie i dostępne - woda ma minimalny koszt w porównaniu do związków niezamarzających. System wodny można uzupełnić w dowolnym momencie bez znacznych inwestycji czasu, pracy i pieniędzy.

To prawda, że ​​​​niepożądana jest wymiana wody w obiegu grzewczym bez uzasadnionego powodu. Po podgrzaniu uwalnia się od soli i tlenu.

Woda, która kilka razy zagotowała się w bojlerze, nie ma już takiego samego składu i ilości soli, jak w momencie wlewania jej do instalacji. W odróżnieniu od nowej części jest praktycznie pozbawiony wolnego tlenu.

Nie należy często wymieniać wody w obiegach grzewczych, aby kamień nie osadzał się na ściankach rur i wewnętrznej powierzchni armatury

Druga strona medalu jest taka:

• Stosunkowo wysoka temperatura zamarzania, więc należy pozostawić bez nadzoru system podgrzewania wody jest to niemożliwe (w przeciwnym razie woda zamarzająca i rozszerzająca się może rozerwać rury i grzejniki);
• Sole zawarte w kompozycji mogą powodować osady na rurach i elementach grzejnych, co zmniejsza wytwarzanie ciepła i ogólną wydajność systemu;
• Woda jest utleniaczem, a rozpuszczony w niej tlen może powodować korozję metalowych elementów grzejnych, w tym grzejników.

Nic nie można zrobić z temperaturą zamarzania, ale inne negatywne właściwości można znacznie zmniejszyć. Na początek można zmniejszyć stężenie soli stosując zmiękczanie. Możesz zmniejszyć ilość soli wodorowęglanowych poprzez gotowanie.

Ortofosforan sodu, który można kupić w sklepie, zmiękcza wodę. W takim wypadku trzeba pamiętać o właściwym dawkowaniu, gdyż... nadmiar odczynników może negatywnie wpłynąć na właściwości termiczne wody.

Aby uniknąć nieporozumień z dawkami, możesz użyć wody destylowanej, ale będzie to kosztować o rząd wielkości więcej. Teraz nie musisz się martwić, że grzejniki zostaną zatkane kamieniem. Aby oszukać i zaoszczędzić pieniądze, możesz użyć stopionej lub deszczowej wody.

Jest już naturalnie destylowany. Ale jego czystość może być tylko częściowa. Równie dobrze mogłaby być nasycona zanieczyszczeniami atmosferycznymi, ale w każdym razie będzie znacznie bardziej miękka niż woda ze studni, studni czy kranów.

Aby zachować stan techniczny rur, kształtek i urządzeń, lepiej wlać destylat do obwodu grzewczego. Lepiej jest także uzupełnić wodę destylowaną po awaryjnym opróżnieniu i naprawie układu.

Producenci oferują wodę destylowaną wzbogaconą dodatkami inhibitorowymi. Znacząco zmniejszają prawdopodobieństwo korozji.

Do takiego destylatu wprowadza się również środki powierzchniowo czynne (surfaktanty). Ich zawartość w wodzie minimalizuje powstawanie osadów na wewnętrznych powierzchniach grzejników.

Środek powierzchniowo czynny powoduje złuszczanie istniejących osadów (a następnie ich usunięcie z układu za pomocą filtra), a także zmniejsza aktywność chemiczną wody. Dzięki temu wszystkie uszczelki i uszczelnienia wytrzymają dłużej.

Opcja nr 2 - niezamarzający środek przeciw zamarzaniu

Nawet woda destylowana z optymalnym zestawem dodatków nie jest pozbawiona głównej wady - zamarzania w temperaturze 0 stopni Celsjusza. Specjalny płyn do grzejników metalowych jest pozbawiony tej wady, a dodatkowo posiada niższą temperaturę krystalizacji.

Niskie temperatury wpływają na płyn niezamarzający inaczej niż na wodę. Nawet po przekroczeniu minimalnych wartości eksploatacyjnych ciecz nie krystalizuje i nie rozszerza się, lecz zamienia się w substancję żelową. Dzięki temu rury i grzejniki są chronione przed odkształceniami i uszkodzeniami.

Wraz ze wzrostem temperatury konsystencja zagęszczonego płynu niezamarzającego staje się bardziej płynna, a wskaźniki płynności rosną, choć w stanie normalnym są o 15% niższe niż w przypadku tradycyjnego rywala - wody.

Płyn chłodzący dostarczany jest w dwóch wersjach: 1 - z temperaturą zamarzania w stanie nierozcieńczonym -65° i drugą opcją -30°

Skoncentrowaną kompozycję przeciw zamarzaniu można rozcieńczać zgodnie z instrukcjami producenta, biorąc pod uwagę lokalne warunki klimatyczne. Aby otrzymać ciecz o granicy zamarzania -30°, należy ją rozcieńczyć wodą o połowę, w przypadku -20° część środka przeciw zamarzaniu miesza się z dwiema częściami wody.

Większość związków wytrzymuje do -65 stopni. W większości obszarów strefy północnej i środkowej temperatura rzadko spada poniżej -35, dlatego środek przeciw zamarzaniu często rozcieńcza się wodą destylowaną, obniżając próg do -40.

Producenci wysokiej jakości rozwiązań sprawiają, że kompozycja jest tak stabilna, jak to tylko możliwe, dzięki czemu może wytrzymać nawet 5 lat. Następnie należy go całkowicie wymienić.

Aby osiągnąć te właściwości, musieliśmy poświęcić niektóre zalety wody:

• przenikanie ciepła przez środek przeciw zamarzaniu jest o 15% niższe, czasami może to wiązać się z potrzebą montaż dodatkowych grzejników lub sekcje;
• może zawierać substancje toksyczne, dlatego środka przeciw zamarzaniu nie można stosować w układach 2-obwodowych, w których kompozycja może przedostać się do obwodu dostarczającego ciepłą wodę;
• wysoka płynność w porównaniu do wody, dzięki czemu konieczne jest stosowanie specjalnych uszczelek, które mogą zapobiec wyciekom;
• zwiększona lepkość, co będzie wymagało zastosowania mocniejszej pompy - zalecenia dotyczące wyboru pompy i przegląd dziesięciu najlepszych modeli, które oferujemy omówione tutaj;
• wyższy współczynnik rozszerzalności będzie wymagał zainstalowania zbiornika wyrównawczego o zwiększonej objętości.

Przy stosowaniu wszystkich rodzajów środków przeciw zamarzaniu instalacji grzewczych nie można wykonywać za pomocą rur ocynkowanych, ponieważ w kontakcie z nimi środek przeciw zamarzaniu traci część swoich pierwotnych korzystnych właściwości.

Należy pamiętać, że do wypełnienia obiegu grzewczego należy zastosować kompozycję stworzoną specjalnie dla systemów grzewczych. Nie można do tego celu używać płynu samochodowego.

Stosowanie cieczy niezamarzających jako chłodziwa wymusza konieczność wprowadzenia zmian w konstrukcji instalacji grzewczej. Płyn niezamarzający ze względu na lepkość wolniej przekazuje ciepło do urządzeń grzewczych, dlatego lepiej jest zwiększyć liczbę sekcji grzejnika lub zakupić urządzenia o większej pojemności cieplnej.

Konieczne jest również zmniejszenie tarcia w rurociągach poprzez wymianę złączek na analogi o jedną pozycję większe niż te stosowane w obiegach wodnych.

Nowoczesne płyny przeciw zamarzaniu, w zależności od ich składu, można podzielić na trzy główne typy:

• gliceryna;
• na bazie glikolu propylenowego;
• na bazie glikolu etylenowego.

Rozważmy każdy z osobna, aby wybrać najbardziej odpowiednią opcję dla istniejącego sprzętu i warunków.

Opcja nr 3 – środek przeciw zamarzaniu na bazie glikolu etylenowego

Jeden z najpopularniejszych płynów niezamarzających zajmuje honorowe miejsce na półkach sklepowych dzięki najbardziej przystępnej cenie, wynikającej z prostego procesu produkcji.

Płyn zawiera około 4% dodatków zapobiegających pienieniu się glikolu etylenowego w wysokich temperaturach. Obejmuje to również inhibitory, które zapobiegają atakowi korozji na powierzchnie metalowe.

Ze względu na agresywność glikolu etylenowego produkt stosuje się wyłącznie w postaci rozcieńczonej w celu zabezpieczenia wnętrza rur i grzejników.

Glikol etylenowy jest agresywny dla rur, urządzeń i połączeń, toksyczny, ale ma dobre właściwości termiczne

Główną wadą glikolu etylenowego jest jego toksyczność. Minimalna ilość tej substancji w organizmie człowieka może powodować poważne problemy zdrowotne. Dlatego cały system grzewczy musi mieć najwyższy stopień szczelności.

Kolejną luką w stosowaniu glikolu etylenowego jest stała kontrola temperatur. Jeśli kocioł podgrzeje ciecz do temperatury zbliżonej do temperatury wrzenia, kompozycja zacznie się rozkładać, tworząc stały osad i uwalniając kwasy, co jest destrukcyjne dla wszystkich urządzeń grzewczych.

Określony środek przeciw zamarzaniu nadaje się tylko do tych systemów, w których możliwe jest dokładne utrzymanie temperatury, ale nie wszystkie urządzenia kotłowe są wyposażone w taką możliwość.

Opcja nr 4 – płyn na bazie glikolu propylenowego

Jest to bardziej nowoczesny środek przeciw zamarzaniu, który pozbył się niektórych wad glikolu etylenowego.

Zalety:

• nietoksyczny – w składzie znajdują się dodatki stosowane w przemyśle spożywczym;
• może być stosowany w układach dwuobwodowych, ponieważ nawet przypadkowe dodanie do obwodu pitnego nie zaszkodzi zdrowiu ludzkiemu;
• wyższe właściwości termiczne;
• eksploatowany przez 10 lat;
• działają w obiegu grzewczym na zasadzie smarowania, co zmniejsza opory hydrauliczne w rurociągu i zwiększa wydajność układu.

Ale jednej wady nie udało się wyeliminować - niezgodności z cynkiem. Specjalne dodatki tracą jakość podczas przepływu przez rury ocynkowane. Kolejną względną wadą jest dwukrotnie wyższa cena.

Opcja nr 5 - glicerynowy środek przeciw zamarzaniu

Glicerynowy środek przeciw zamarzaniu utożsamiany jest z wodą, jako zestaw właściwości bliskich idealnemu, a jednocześnie krytykowany. Opinie są różne, dlatego warto wyrazić wszystkie punkty.

Zwolennicy kompozycji gliceryny identyfikują następujące zalety:

• rozwiązanie przyjazne dla środowiska i bezpieczne;
• szeroki zakres temperatur pracy - -30+100;
• podczas zamrażania rozszerza się do wartości minimalnych;
• nie agresywny dla ocynkowanych rur i grzejników;
• kosztuje mniej niż glikol propylenowy;
• żywotność 7-10 lat.

Wersja na bazie gliceryny jest niewybuchowa i niepalna. Istotnym plusem jest to, że praktycznie nie niszczy uszczelek.

Do składu płynu niezamarzającego na bazie gliceryny wprowadzono syntetyczne dodatki, dzięki którym znacznie obniżono korozyjność płynu

Wśród tych, którzy są przeciwni temu chłodziwowi, są następujące argumenty:

• duża masa, która powoduje dodatkowe obciążenie rur;
• brak standardów jakości dla mieszanek glicerynowych;
• po przegrzaniu i odparowaniu wody traci swoje właściwości, zamieniając się w żelową masę z twardnieniem;
• zwiększone pienienie;
• w temperaturach powyżej 90 stopni może zacząć się rozkładać;
• niższa pojemność cieplna w porównaniu do glikolu propylenowego;
• dzięki zwiększonej lepkości przyczynia się do szybszego zużycia sprzętu.

Warto zaznaczyć, że w niektórych krajach, w których obowiązuje zakaz stosowania glikolu etylenowego, w ogóle nie prowadzi się produkcji płynów glicerynowych. Ze względu na sprzeczności w stosowaniu płynu glicerynowego odpowiedzialność za jego użycie spada całkowicie na właściciela.

Płyn niezamarzający na bazie gliceryny to opcja z wieloma zaletami, ale koszt i wysoka lepkość sprawiają, że przed zakupem warto pomyśleć dwa razy

Opcja nr 6 - płyn chłodzący do kotła elektrodowego

Tego typu sprzęt trzeba odnotować osobno, bo Kotły elektrodowe wymagają specjalnego rodzaju chłodziwa. W tym przypadku ciecz jest podgrzewana w wyniku jonizacji pod wpływem prądu przemiennego.

Środek przeciw zamarzaniu musi mieć określony skład chemiczny, który może zapewnić trzy warunki: prawidłowe wartości oporu elektrycznego, przewodności elektrycznej i jonizacji.

Producenci kotłów elektrodowych podają własne rygorystyczne zalecenia dotyczące stosowania chłodziw określonych marek. Dlatego należy zachować szczególną ostrożność, aby wybrać płyn niezamarzający, aby nie utracić gwarancji.

Każdy model kotła elektrodowego jest ograniczony do niektórych marek chłodziwa. W przypadku zastosowania innego składu producent zastrzega sobie prawo do nie dopełnienia obowiązków gwarancyjnych.

Zalecenia dotyczące wyboru produktu

Należy wziąć pod uwagę nie tylko charakterystykę chłodziwa dla systemu grzewczego, ale także konfigurację sprzętu, aby ogrzewanie było bezpieczne i wydajne.

Jeśli zdecydujesz się zastosować środek przeciw zamarzaniu, przyjrzyjmy się warunkom, w których jego użycie jest wykluczone:

• brak regulatora temperatury ogrzewania w kotle;
• w przypadku stosowania uszczelek lnianych impregnowanych olejem;
• w obwodzie grzewczym zastosowano rury, grzejniki, zawory odcinające o powierzchni ocynkowanej;
  - system grzewczy typu otwartego

Odparowanie wody z płynu niezamarzającego może zmienić jego właściwości, a opary glikolu etylenowego są toksyczne.

Przestrzeganie następujących zasad pozwoli właścicielom pozbyć się szeregu problemów wynikających z nieprawidłowego użycia płynów niezamarzających:

• w miejscach uszczelnień pakuł lniany należy pokryć pastą uszczelniającą;
• grzejniki sekcyjne należy uporządkować, aby wymienić uszczelkę na uszczelki teflonowe lub paronitowe;
• nie używaj automatycznych nawiewników (aby odprowadzić nadmiar powietrza, lepiej zamontować Żurawie Mayevsky'ego do ręcznej regulacji);
• grzejniki i rury muszą mieć zwiększoną objętość i średnicę;
• obecność pompy obiegowej dużej mocy;
• zainstalować membranę zbiornik wyrównawczy ze zwiększoną objętością.

Środek przeciw zamarzaniu wlewa się do układu grzewczego dopiero po jakości przepłukanie obiegu grzewczego, dla których lepiej jest użyć specjalnych związków. Dla bezpieczeństwa wszystkich mieszkańców eksperci zalecają stosowanie glikolu propylenowego.

Kocioł nie może być natychmiast po napełnienie układu płynem chłodzącym doprowadzić do maksymalnej mocy. Konieczne jest stopniowe zwiększanie temperatury. Jest to konieczne, aby środek przeciw zamarzaniu uzyskał optymalne właściwości użytkowe i rozszerzył się w normalnych granicach.

Aby wybrać odpowiedni płyn chłodzący, należy wziąć pod uwagę właściwości rur, wyposażenia kotła i inne czynniki.

Podczas rozcieńczania cieczy wodą nie należy dopuszczać do stężeń wyższych niż -20 stopni. Nadmiar wody spowoduje osadzanie się kamienia i zmianę właściwości użytkowych glikolu. Można rozcieńczać wyłącznie wodą destylowaną.

Jak określić objętość płynu chłodzącego?

Najłatwiej jest skorzystać z wodomierza lub przepływomierza. Prawie w każdym domu lub mieszkaniu znajduje się taki, który posiada scentralizowane zaopatrzenie w wodę.

Przed rozpoczęciem pomiarów należy całkowicie opróżnić obieg grzewczy. Następnie dokonywane są odczyty na liczniku i system zaczyna być napełniany niewielkim ciśnieniem wody. Jest to konieczne, aby uniknąć kieszeni powietrznych zakłócających odczyty.

Gdy tylko rurociąg grzewczy zostanie napełniony wodą, należy ponownie dokonać odczytów wodomierza. Należy pamiętać, że 1 metr sześcienny to 1000 litrów i zakupić odpowiednią ilość płynu.

Druga metoda jest mniej wygodna, ale skuteczna, gdy nie ma licznika. Napełniony układ opróżnia się poprzez pojemnik pomiarowy (zbiornik lub wiadro o określonej objętości). Najważniejsze, aby nie zbłądzić z liczbą wiader.

Inną metodą jest metoda matematyczna. Jako dane wyjściowe przyjmuje się wartości objętości grzejników i zbiornika wyrównawczego, średnice rur i objętość wymiennika ciepła kotła. Za pomocą prostych wzorów geometrycznych i arytmetycznych możesz obliczyć ostateczną objętość.

Szczegółowe przykłady obliczeń każdego z elementów systemu grzewczego przyjrzeliśmy się naszym następującym artykułom:

• Obliczanie objętości rur: zasady obliczeń i zasady wykonywania obliczeń w litrach i metrach sześciennych
• Zbiornik wyrównawczy do ogrzewania typu otwartego: urządzenie, przeznaczenie, główne typy + wskazówki dotyczące obliczania zbiornika

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Film przedstawia opinię specjalisty na temat tego, czy warto zmieniać wodę na płyn niezamarzający:

Szczegółowa analiza cech napełniania układu grzewczego płynem chłodzącym i zalecenia dotyczące prawidłowego uruchomienia systemu w następującym filmie:

Podane fakty ukazują pełny obraz informacyjny dla każdego właściciela, którego determinuje wybór płynu chłodzącego. Będzie wiedział, jakiego płynu potrzebuje, jakie warunki są niezbędne do jego użycia i jak je stworzyć.

Jaki rodzaj cieczy krąży w Twojej instalacji grzewczej? Dlaczego wybrałeś właśnie ten płyn chłodzący i czy jesteś zadowolony z jego działania? Podziel się swoją opinią w bloku komentarzy.

A może dopiero decydujesz o rodzaju płynu chłodzącego, ale w tym artykule nie znalazłeś odpowiedzi na swoje pytania? Zadawaj pytania w komentarzach - postaramy się Ci pomóc.