Спирт в системе отопления: огонь, вода и медные трубы

Вот мы и добрались до самой любимой темы всех форумов про отопление. Знайте, если вы попали на русскоязычный сайт про системы обогрева помещений и в обсуждениях нет ни одного заголовка со словом “спирт”, то это не настоящий форум. На настоящих всегда есть вот такие вопросы. Можно ли лить спирт в систему отопления? Опасен ли спирт для напольного покрытия и отношений с соседями? Не лучше ли заливать спирт не в батареи, а сразу внутрь себя?

На время оставим популярные шутки в стороне и поговорим серьезно. Спирт — прекрасный теплоноситель. Если рассматривать его теплотехнические свойства в отрыве от всего остального, то вырисовывается картина настоящего супермена. Однако, чистый спирт никто в системах отопления не использует — слишком быстро улетучивается. Поэтому рассмотрим достоинства водно-спиртовых растворов, благо спирт охотно смешивается с водой в любых пропорциях.

Не замерзает. Как и антифризы на гликолевой или глицериновой основе, спиртосодержащая смесь не замерзает при отрицательных температурах, в отличии от воды. Правда, спирта в такой смеси должно быть немало, желательно не меньше 30%. Потому что даже 40%-ный водно-спиртовой раствор(вы все знаете как он называется) замерзает при температуре от -25 до -32°С.

Хорошая динамическая вязкость. Она у водно-спиртовых растворов чуть больше, чем у воды и гораздо ниже любых антифризов. Значит нам не нужны мощные насосы и большие диаметры труб.

Теплопроводность. Все относительно неплохо и с теплопроводностью. Для неразбавленного этилового спирта этот показатель равен всего 0.160 Вт/(м·K), однако у воды теплопроводность выше в 4 раза — 0.6423 Вт/(м·K). Вот и получается что наш 30-40% водно-спиртовой раствор прекрасно отдает тепло.

Главный минус — пожароопасность. Глядя на эти доводы создается впечатление, что перед нами просто идеальный теплоноситель. Однако, это далеко не так. Первый и самый главный минус спирта — его высочайшая пожароопасность. Обратимся к замечательному документу: “Инструкция по проектированию взрывопожароопасных производств спиртовых ликероводочных и коньячных предприятий пищевой промышленности”. Из приведенной ниже таблицы становится ясно, что уже 25% этанола в растворе приводит к его воспламеняемости. Причем всего при 39°С! С ростом концентрации спирта(а нам она нужна при морозах) температура воспламенения снижается — например для водки она составляет 28°С, а для ее паров — 32°С.

В качестве еще одной иллюстрации этого ключевого недуга рассмотрим бытовую ситуацию. 34% раствор спирта с водой закипает при 85°С. В “среднем по больнице” давление в бытовой системе отопления составляет 2 атмосферы. Наш раствор в таком случае закипит при 107°С. Системы безопасности котлов обычно срабатывают при 90°С, а значит у нас есть внушительная буферная зона безопасности. Но что будет, если система даст течь или трещину? Из труб вырвется разогретая жидкость, которая тут же превратится в пар покинув зону повышенного давления. Контакт с поверхностью разогретой всего до 36°С(смотрим табличку) приведет к воспламенению смеси. Стоит ли рассказывать о том, что будет дальше?

Летучесть. О второй неприятной особенности мы уже вскользь упоминали выше. Спирт не только горюч, но и летуч. В негерметичной системе он быстро испаряется, например через сапун котла. А куда деваются эти содержащие этанол пары? Правильно, они растворяются в воздухе, которым дышат обитатели отапливаемого помещения. Которые при должной концентрации, как мы уже знаем, могут запросто воспламенится. Кроме того, в лишенном спирта теплоносителе остается обычная дистиллированная вода со всеми ее известными минусами.

Повышенная коррозионная активность. Этиловый спирт является коррозионно активной средой по отношению к черным металлам. Вот любопытный факт из справочника химика. Известно, что этиловый спирт изготавливают на специальном оборудовании — брагоперегонных и ректификационных колоннах. Обычно они изготавливались из красной меди и служили очень долго — до 50 лет. Однако из-за дефицита цветных металлов, брагоперегонные аппараты стали делать из обычного чугуна. Срок службы сократился катастрофически — через два года вызванная спиртом коррозия разрушала конструкцию целиком. Такая мощь не снилась даже воде. Дальнейшие исследования показали, что успешно сопротивлялась коррозии нержавеющая сталь, а вот алюминий и сталь старели очень быстро.

Выводы. В этот раз выводы будут очень простыми. Спирт в системе отопления — удел настоящих смельчаков. Неслучайно все форумные баталии на тему использования спиртосодержащих растворов обычно заканчиваются ничем — мало кто готов рисковать дорогим оборудованием, собственным домом или производством ради небольшой выгоды. Не рекомендуем вам экономить и мы — пользуйтесь качественными антифризами. Или, на худой конец, обычной водой. Она в отличие от спирта не горит.