Теплоносителем называется жидкость, применяемая в качестве рабочей среды в системах отопления. Ее назначение отражено в названии – переносить энергию по всей системе от нагревательного оборудования (печи, котла) к теплообменникам, излучающим тепло в воздух (радиаторам отопления). Поэтому базовыми техническими требованиями к такой жидкости являются:

  • способность аккумулировать значительное количество тепловой энергии;
  • сохранение жидкого состояния во всем диапазоне возможных температур при эксплуатации;
  • отсутствие агрессивного воздействия на материалы, из которых изготовлена отопительная система: контактирующие с жидкостью внутренние поверхности котлов, циркуляционных насосов, радиаторов, а также соединительных трубопроводов;
  • совместимость с веществами, применяемыми в качестве уплотнений в резьбовых и иных соединениях;
  • долговечность эксплуатации в течение минимум нескольких отопительных сезонов;
  • приемлемые характеристики по вязкости.

Кроме технических, к теплоносителям предъявляют требования по экологичности и безопасности для здоровья человека.

Виды существующих теплоносителей

Теоретически в качестве теплового агента могут быть использованы разнообразные жидкости, но на практике по различным причинам выбор оказывается не так велик.

Вещества, не подходящие для отопления жилых домов.

Многие технические материалы, имеющие применение в промышленности, для частных жилых домов и общественных зданий запрещены, так как не удовлетворяют строгим требованиям безопасности. Так, не употребляются в индивидуальном строительстве отопительные системы, работающие на жидких углеводородах, минеральных или синтетических маслах, из-за их пожароопасности. По этой же причине недопустимо заливать в систему отопления своего дома смеси на основе спирта. Хотя по большинству характеристик такое решение может показаться перспективным, решающим оказывается способность растворов этанола в воде загораться при концентрациях выше 25 %. Другой минус использования спиртовых смесей в отоплении – высокая летучесть. Даже в полностью исправном отоплении источником потерь окажутся клапаны аварийного сброса давления, если в трубах появятся парогазовые пробки.

Обычная водопроводная вода.

Самый очевидный выбор жидкости, чтобы заполнить отопительный контур, – это простая вода из системы холодного водоснабжения. Преимущества кажутся очевидными:
  • вода общедоступна и практически ничего не стоит (с учетом объема отопительной системы небольшого дома ее ценой можно пренебречь);
  • простота заполнения системы, если на этапе монтажа предусмотреть между контуром ХВС и трубой отопления подпитывающий кран;
  • полная безопасность для людей и природы.

Однако существуют и серьезные минусы:

  • присутствие в водопроводной воде значительного количества растворенных солей приведет к выпадению твердых осадков, из-за чего внутренние поверхности деталей оборудования и труб покрываются накипью;
  • повышенная коррозия металлов, вызванная присутствующими в технической воде солями и растворенными газами;
  • невозможность использовать воду для отопления помещений, в которых зимой возможны отрицательные температуры (дачи и иные постройки без постоянного проживания).

Подготовленная вода.

Многие недостатки, свойственные технической воде, могут быть устранены путем ее специальной подготовки. Для очистки от содержащихся солей используют разнообразные фильтры или абсорбирующие патроны. Некоторые из них, а также установки обратного осмоса способны существенно повысить качество воды, получаемой из водопровода. Еще лучше окажется очистка кипячением, а в идеале – дистилляцией. Уменьшить коррозионную способность можно путем добавления особых присадок. Однако при этом исчезает главное достоинство воды как теплоносителя – ее доступность и простота пополнения расхода через обычный кран. Некоторые операции (например, добавление ингибиторов коррозии) оказываются затруднительными в домашних условиях, отчего подготовленную воду в виде специальной жидкости промышленного изготовления придется покупать в магазине.

Антифризы на основе органических соединений.

Главный недостаток воды в качестве теплоносителя – ее превращение в лед при температуре ниже 0 градусов. При замерзании вода увеличивается в объеме, из-за чего трубы и элементы оборудования разрушаются. Чтобы избежать такой проблемы, выпускаются специально разработанные материалы, обладающие низким показателем температуры кристаллизации. В соответствии с нормативами ГОСТ 33341-2015 для использования в системах отопления жилых и общественных строений применяют всесезонные низкозамерзающие составы (СНВТС) на основе водных растворов гликолей (моно-, ди- и триэтиленгликоль, пропиленгликоль) и других функциональных добавок. В зависимости от конкретной рецептуры и концентрации входящих в состав веществ температура начала перехода в твердую фазу может достигать -65 °C. Если такой показатель морозостойкости не требуется, состав возможно самостоятельно развести очищенной водой. Это поможет сэкономить на покупке.

Особенности теплоносителей на основе гликолей

Общими свойствами, благодаря которым гликолевые теплоносители приобрели популярность в различных областях, включая индивидуальное строительство, стали:

  • возможность выбора вещества с очень низкими температурами кристаллизации (в неразведенном виде до -70 °С);
  • не закипают при нагревании даже выше точки кипения воды (в зависимости от состава и концентрации +106…+116 °С);
  • не летучи, не испаряются в системах с открытым контуром;
  • полностью совместимы с дистиллированной водой, что упрощает пополнение уровня при его понижении, если в наличии нет запаса антифриза;
  • не оказывают разрушающего действия на материал труб, отопительных агрегатов, радиаторов и уплотнений;
  • могут выполнять смазывающую функцию для вращающихся деталей, в том числе элементов циркуляционного насоса;
  • имеют высокую теплоемкость.

Растворы этиленгликоля.

Критически важная черта этиленгликоля, ограничивающая его использование в быту, – высокая токсичность. По действующей в РФ классификации этот реагент относят к веществам 3-го класса опасности, особенно вредны пары при вдыхании. Смертельно опасной дозой считают попадание внутрь организма 100 мг. Поэтому данный класс материалов допускается к использованию исключительно в составе отопительных контуров закрытого типа. Запрещается применять его в обогревательных приборах с двойным контуром из-за угрозы смешивания с водой в техническом водопроводе. Однако при аккуратном применении материал обладает и рядом достоинств:
  • расширенным температурным диапазоном использования;
  • большей, чем у других аналогов, эксплуатационной стойкостью;
  • увеличенным сроком службы без замены;
  • самой низкой стоимостью в своей группе благодаря широкому распространению в разных отраслях промышленности.

Растворы на базе пропиленгликоля.

Их главное достоинство – полная безопасность для человеческого организма. Это вещество не имеет никаких токсичных компонентов. Оно даже сертифицировано в качестве допустимого при изготовлении косметических средств, парфюмерии. Высокие защитные свойства к коррозии делают его привлекательным для создания низкозамерзающих жидкостей систем отопления. К недостаткам относят более высокую стоимость, чем у этиленгликоля. Также реагент менее стоек при работе в горячем состоянии, быстрее потребует обновления.