Применение антифризов в системах отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха.

Ответы на вопросы

Каков срок эксплуатации антифризов в зависимости от рабочей температуры? Например, в солнечных коллекторах режим от –40 до +160 °C, в тепловых насосах – от –15 до +30 °C?

Однозначного ответа на этот вопрос нет: все зависит от химического состава пакета присадок, времени цикла нагрева и охлаждения и других факторов, например от количества растворенного кислорода и потенциала металлов системы (некоторые металлы проявляют бо`льшую коррозионную активность, некоторые – меньшую). Этиленгликоль начинает термически распадаться ближе к 130 °C при атмосферном давлении, отсутствие циркуляции или низкая скорость потока усугубляет ситуацию. В тепловых насосах температура нагрева невелика, и срок эксплуатации хорошего антифриза может достигать 10 лет и более.

Как влияет концентрация на вязкость антифриза?

С увеличением концентрации увеличиваются обе вязкости – и динамическая, и кинематическая. Существуют специальные таблицы значений динамической и кинематической вязкости в зависимости от температуры и концентрации.

Каков срок службы антифризов? Возможно ли их использование не в жидкой, а в паровой фазе?

Температура кипения чистого моноэтиленгликоля 197 °C, переход в паровую фазу будет означать термическое разложение гликолей. А вот отдельно карбоксилатный пакет присадок на водной основе вполне может переходить в паровую фразу и обратно.

Проводился ли Вами анализ изменения рН теплоносителя в зависимости от концентрации гликолей?

pH примерно одинаков у водно-гликолевых смесей разной концентрации – 6,4–6,7, но это без добавления пакета ингибиторов или щелочных смесей (например, NaOH).

Какие альтернативы существуют для защиты от коррозии теплосетей кроме химических присадок?

Например, катодная защита, катафорез или, например, нанесение на металл более активного металла (например, цинка), который будет корродировать вместо защищаемого металла.

Какова степень расширения антифриза при замерзании и переходе из жидкого состояния в вязкое? Как при этом или насколько повышается давление?

Это зависит от концентрации гликоля. При содержании гликоля в растворе 32 % и выше расширение при замерзании составляет менее 1 %. Эффект разрыва отсутствует.

Используют ли в качестве теплоносителя отработанное техническое масло? Приходилось видеть систему отопления с таким теплоносителем в столярном цехе, который безаварийно работает 10 лет. Хозяин цеха хвалил систему и говорил, что нет проблемы с ржавчиной, с замерзанием системы, например, во время праздников, когда котел приходится выключать.

Масла используются, как в системе охлаждения двигателей внутреннего сгорания, а также в качестве высокотемпературных теплоносителей. Масла пожароопаснее, чем водные растворы гликолей. Немаловажное значение имеют параметры системы и основа масла в том смысле, что масла также образуют отложения ввиду присутствия ароматических соединений (дают «лаковые» отложения) и нафтеновых смол (дают черные отложения, называемые шламовыми). Следует поинтересоваться у проектировщиков системы: чего они хотели достичь? Например, удельная теплоемкость водно-гликолевых теплоносителей выше, чем масляных теплоносителей.

Какие присадки, кроме антикоррозионных, стоит рассматривать как обязательные? Антипенные, антикавитационные?

Если речь идет о водно-гликолевой основе, то верно.

Наряду с ингибиторами коррозии, еще применяются пеногасители, стабилизаторы неорганических веществ (например, силикатов), ингибиторы предотвращения накипи и дисперсанты (присадки, удерживающие частицы во взвеси), а также буферы рН, создающие резерв щелочности.

Насколько меняется pH при длительной эксплуатации в солнечных коллекторах при стагнации теплоносителя, и насколько отличается состав фирменных производителей гликолевых смесей от изготовителей теплоносителей «попроще», и насколько существенна разница?

В случае длительной эксплуатации pH стремится к падению, а среда переходит в кислую. Состав фирменных производителей от производителей теплоносителей «попроще» отличается колоссально. Например, сроком службы – несколько месяцев или 10 лет…

Как антифриз взаимодействует с разными материалами труб (оцинковка, ПП, ПНД, PEX, медь, сталь) и их комбинациями и оказывает ли это влияние на срок службы оборудования?

Гликоли растворяют цинк, в то время как ингибирование лишь немного замедляет процесс. С остальными материалами, например из полиэтилена низкого давления, состав нейтрален, пока живы присадки. Значительно хуже обстоят дела с эластомерами, водно-гликолевая основа агрессивна к силиконовым каучукам (кремнийорганический каучук, силоксановый каучук, Silicone rubber, MVQ), каучукам на основе сополимера этилена, пропилена и диенового мономера (Ethylene Propylene Diene rubber, EPDM), к поливинилхлоридным (ПВХ, Polyvinylchloride, PVC), к гидрогенизированным нитрильным каучукам и акрилонитрилбутадиеновым каучукам (Hydrogenated nitrile rubber, H-NBR). Справедливости ради отметим, что много зависит от условий эксплуатации системы, например температур. Хороший производитель проводит исследования совместимости готового продукта с эластомерами.

Какой антифриз эффективней для систем теплого пола?

Проверенный производитель, сертифицированный ISO/TS, с допусками производства антифризов от автоконцернов, карбоксилатные присадки, основа – моноэтиленгликоль или пропиленгликоль (безопасный), температура начала кристаллизации –30 °С. Если кратко – теплоноситель на основе глицерина не рекомендую.

Если триэтиленглиголь обладает преимуществами по сравнению с другими гликолями, почему его применяют реже?

Во многом вопрос в самой системе и что именно считать преимуществом. Триэтиленгликоль (С6Н14О4) имеет высокую молекулярную массу, температура замерзания чистого С6Н14О4–7,2 °C против –13 °C (у этиленгликоля, С2Н6О2). Критическое давление С6Н14О4 = 3,72 МПа, у этиленгликоля = 8,26 МПа. Динамическая вязкость триэтиленгликоля при 20 °С = 47,8 мПа·с, у этиленгликоля = 20,9 мПа·с при 20 °С.

Как рекомендуется запускать систему при –45 °С, которая уже замерзла на 40 %-ном гликоле? Следует сразу применять смесь на –65 °С?

Систему необходимо запускать постепенно – она постепенно растает. Что касается второго вопроса, то решать потребителю. Если есть возможность увеличить мощность насоса или тратиться на дополнительную электроэнергию, то можно использовать смесь на –65 °С. Но мы не рекомендуем этого делать. По всем теплофизическим свойствам такая смесь хуже.

При каком процентном содержании (этилен, пропилен) жидкость является горючей?

Смесь станет горючей после выпаривания воды. Происходит следующее: при 100 °С выпаривается вода, далее начинается деструкция гликоля, концентрат на гликолевой основе, в котором примерно 0,3 % воды, остальное – этиленгликоль, имеет температуру вспышки 124 °С. Но пока не выпарится вся вода, данный процесс не начнется.

Можно ли применять антифриз на основе этиленгликоля в системах теплоснабжения калориферов приточных установок с независимым присоединением к тепловым сетям. (Наши «Тепловые сети» не разрешают, так как не везде закрытый водоразбор горячей воды.) Есть ли в других городах такая практика?

Как утилизировать отработанную смесь?

Существуют ли компактные экспресс-тестовые средства в удобном виде, что-то типа лакмусовой бумажки, для проведения тестов на месте на предмет кислотности и прочего?

Насколько безопасна пропиленгликолевая смесь с присадками?

Почему производители насосного оборудования ограничивают применение стандартных насосов раствором этиленгликоля с концентрацией не более 50 %?

Есть какие-либо особенности или ограничения применения антифриза в системах отопления с электрокотлами?

Сколько служат присадки?

Чем быстро измерить, что залит теплоноситель с указанной температурой замерзания?

Какая концентрация гликоля достаточна, чтоб раствор не расширялся при отрицательных температурах?

Ответы на эти вопросы Вы можете найти в полной версии статьи в журнале АВОК №6