В качестве наполнителя нагревательных контуров и радиаторов применяется пропиленгликоль для отопления. В замкнутой системе энергоноситель не должен содержать примеси, химические вещества, щелочи и соли, способствующие коррозии. Использование готового теплоносителя повышает эксплуатационные характеристики котла, снижает разрушение внутренней поверхности труб, батарей.
Особенности водяной системы отопления
В состав входит нагревательный котел, сеть трубопроводов, батареи, циркуляционная помпа, коллекторы, внешние измерители температуры, термостаты. Вода проходит сквозь теплообменник агрегата, нагревается и по трубам поступает в радиаторы отапливаемого пространства. Энергоноситель отдает тепло через батареи и возвращается к источнику. Теплоноситель передвигается естественным способом или с помощью помпы.
Отопление в доме бывает:
- гравитационное (естественное);
- принудительное.
Работа управляется датчиками и термоголовками в автоматическом режиме или координируется вручную. В системе температура регулируется отдельно на всех приборах, что дает экономию топлива. В магистрали используется теплоноситель на основе пропиленгликоля, это продлевает срок службы оборудования и приборов. В трубах не откладывается осадок, поэтому отдается 80–90% тепла.
Недостаток воды в том, что она замерзает в неотапливаемых строениях, разрывает коллекторы и радиаторы. Добавление соли проблему не решает, т. к. ведет к активизации коррозии, включение в состав теплоносителя антифриза повышает стоимость отопления.
Описание пропиленгликоля
Вещество активно используется в отопительных контурах по причине нетоксичности и безопасности. Представляет собой вязкую жидкость без цвета со свойственным запахом, которая применяется во многих отраслях хозяйствования.
Свойства жидкости:
- раствор выдерживает без изменения состояния температуры от -40 до +100°С, для чистой субстанции рабочие параметры в диапазоне -60 — +185°С;
- вещество содержит до 5% карбоксилатов, защищающих внутренность трубы от разрушения;
- в состав гликоля для отопления вводят антикоррозионные, противонакипные и стабилизирующие добавки.
Плотность пропиленгликоля меньше, чем у глицерина и этиленгликоля, но больше аналогичного показателя этанола. Вязкость субстанции больше, чем у спиртов и этиленгликоля, особенно в условиях холода. Производится вещество из окиси пропилена методом гидратации при +160 — +200°С под давлением в 1,6 Мпа.
Реакция протекает в вакууме, в процессе выделяется:
- пропиленгликоль – 85%;
- дипропиленгликоль – 13%;
- трипропиленгликоль – 2%.
Готовый продукт хранится год без изменения качеств. После этого вещество делится на присадки и основу, что снижает теплоемкость пропиленгликоля.
Технические характеристики
Продукт находит применение в качестве основы для энергоносителя, с которым система не боится замерзания. Могут использоваться недорогие трубы, т. к. вещество содержит противокоррозионные компоненты.
Температура замерзания в зависимости от концентрации пропиленгликоля:
- содержится 54% вещества – энергоноситель замерзает при -40°С;
- 48% – -30°С;
- 39% – -20°С;
- 25% – -15°С;
- 15% – -5°С.
В системе с веществом используются накопительные бойлеры, в отоплении с этиленгликолем применение таких агрегатов по инструкции не положено. Недостатком пропиленгликоля, как и этиленгликоля, считается повышенная текучесть, из-за чего жидкость проникает в щели, недоступные для воды. Сварка швов и соединения фитингами выполняются тщательно, чтобы исключить протечки.
Теплоноситель пропиленгликоль используется только в системе с соответствующими техническими характеристиками, поэтому замена воды не всегда приводит к хорошим результатам. Производители радиаторов указывают в паспорте соответствие изделий тем или иным видам энергоносителя.
Продукт смешивается с водой, спиртами, этиленом, кислотами, органикой карбонильной группы, аминами и азотосодержащими растворами.
Достоинства и недостатки
В воде при температуре свыше +75°С разлагаются карбонаты, откладывается накипь. Пропиленгликоль ингибирует процесс коррозии, идеально, если вещество добавляется в дистиллированную жидкость.
Преимущества применения энергоносителя с присадками:
- предохраняет отопительный контур и приборы от разрыва при морозе, замерзание происходит медленно с постепенным кристаллообразованием;
- замерзшее вещество в трубах получает рабочую консистенцию при запуске отопительного агрегата;
- второй по экологической безопасности теплоноситель после воды, длительное вдыхание паров, проглатывание, попадание на кожу не опасно;
- при контакте с отделкой пола и стен не повреждает материалы;
- способствует быстрому нагреву и медленному охлаждению системы;
- снижает гидравлическое сопротивление и улучшает функционирование помпы в обратной ветке;
- снижает потребление электричества при прокачке энергоносителя, благодаря невысокой плотности.
К недостаткам относится высокая стоимость по сравнению с другими типами. Но дороговизна оправдывается минимизацией ремонтов, снижением количества топлива и трудовых затрат. Вещество не применяется в магистралях отопления, где есть оцинкованные элементы.
Различия пропиленгликоля с этиленгликолем
Этиленгликоль является органическим кислотосодержащим раствором, представителем многоатомных спиртов. Это бесцветная прозрачная жидкость маслянистой густоты без запаха. Попадание в организм вызывает токсическое отравление.
Отличия от пропиленгликоля:
- при замерзании объем воды с пропиленгликолем увеличивается только на 0,1%, а теплоноситель с этиленгликолем становится больше на 1,5%;
- энергоноситель с пропиленгликолем выдерживает испарение воды из раствора и не замерзает до -60°С, этиленгликоль кристаллизируется при -13°С, глицерин – +17°С;
- токсичность пропиленгликоля ЛД50 от 20 до 30 тыс. мг/кг, аналогичный показатель этиленгликоля – ЛД52 – 4700 мг/кг.
Токсическое вещество быстро всасывается в организм, вызывает отек легких и сердечную недостаточность. Вещество не используется в открытых системах, т. к. проникает через кожу и при дыхании. Отработанный энергоноситель на основе этиленгликоля не выливается в грунт или канализацию, а отдается на переработку.
Критерии выбора
При определении вида учитывается рабочая температура, при которой энергоноситель существует определенное время без разложения. Свойства жидкостей описаны и позволяют сделать выбор присадки по характеристикам отопительной системы.
Учитываются показатели:
- теплоемкость показывает объем энергоносителя, который обеспечит нужное тепло за единицу времени;
- коррозионная активность говорит о необходимости выбора труб и батарей и о невозможности применения с некоторыми материалами;
- вязкость определяет скорость передвижения жидкости, влияет на протечки, коэффициент передачи тепла, показатель меняется при нагревании или охлаждении;
- показатель смазывания ограничивает использование некоторых материалов и конструкций разных механизмов, контактирующих с продуктом.
Имеет значение безопасность для человека, способность вызывать ожоги, токсические отравления. Учитывается предел возгораемости, возможность порчи предметов при разливе из системы.
Область применения и особенности использования пропиленгликоля
Вещество применяют при выпуске полиэфирных ненасыщенных смол для строительной и автомобильной промышленности, в производстве алкидных мастик и полиуретанов. Продукт используется при изготовлении кремов, паст, моющих препаратов в косметическом и фармацевтическом производстве. Пищевая отрасль применяет пропиленгликоль для растворения добавок, использует бактерицидные и консервирующие характеристики.
Вещество употребляется при производстве антифризов, тормозных, антиоблединительных жидкостей, служит пластификатором при выпуске поливиниловых пленок и целлофана. Пропиленгликоль заправляют в приборы для визуального дыма при сценических представлениях.
Из-за потери жидкости в контуре часто есть необходимость смешивать этиленгликоль и пропиленгликоль в системе отопления. Перед заливкой нужно провести тест на совместимость. Эти вещества сочетаются, но производители применяют разные добавки, которые при соединении могут давать осадок. Идеальным решением является полное сливание теплоносителя перед новой заливкой.
Энергоноситель на основе пропиленгликоля можно использовать в отопительных магистралях, которые частично проходят снаружи дома или на чердаке. Теплоноситель заливается в контур под давлением или вручную, но предварительно система проходит гидравлические испытания. В течение эксплуатации берутся пробы энергоносителя и проверяется пригодность в лаборатории.
