Пропиленгликоль для систем отопления: свойства, плюсы и минусы, применение

Содержание

характеристики, плюсы и минусы, особенности применения

Теплоноситель – это рабочая жидкость, которая используется в различных отопительных и охлаждающих системах. Одним из популярных и экологичных видов данных материалов является пропиленгликоль теплоноситель.

Рассмотрим свойства данного вещества, чем оно отличается от воды и этиленгликоля, а также его применение.

Теплоноситель представляет собой вещество или смесь веществ, которые служат для переноса тепла в системе отопления или охлаждения зданий, помещений, отдельных узлов оборудования и т.п.

Самый распространенный и доступный вариант – дистиллированная вода. Она имеет все необходимы для теплоносителя свойства, но у нее высокая температура кристаллизации. Замерзшая жидкость способна разорвать радиаторы и трубы системы отопления при объемном расширении.

Именно поэтому вместо дистиллированной воды используются альтернативные варианты теплоносителей.

Качественный антифриз должен иметь предельно низкую температуру замерзания, быть текучим, обладать высоким коэффициентом теплопроводности, минимальной токсичностью и длительным сроком службы.

Это далеко не все требования, предъявляемые к данному классу жидкостей. Внимание также обращают на класс взрыво- или пожароопасности, зависимость температуры замерзания от концентрации и т.п.

В этом отношении пропиленгликоль для отопления является наиболее оптимальным выбором.

Вода обладает вполне очевидными плюсами. Она доступна, стоит дешевле антифризов и обладает большой удельной теплоемкости. Но, как уже было сказано выше, она замерзает при небольших отрицательных температурах: -10 °C.

В то же время, температура замерзания антифризов составляет до -70 °C.

Но у таких жидкостей есть определенные минусы:

Антифризы медленно нагреваются и хуже отдают тепло
Плотность антифризов на 10-20 % выше, чем у воды, а вязкость – на 30-50 %
При нагреве антифризы на 30-40 % больше расширяются, чем вода
Антифризы не имеют поверхностного натяжения, а их текучесть на 50 % выше, чем у воды

Именно поэтому в отопительных системах, сконструированных под воду, нельзя использовать незамерзающие теплоносители.

Соответственно, если планируется заливать антифриз, то нужно предусмотреть все возможные факторы его использования, а стоимость такой системы будет существенно выше.

Сегодня пропиленгликоль является одним из самых популярных видов теплоносителей ввиду своей безопасности и нетоксичности. Это вязкая бесцветная жидкость с характерным запахом и имеющая сладкий привкус. Она широко используется в косметологической, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Его раствор способен выдерживать температуры от -40 до +100 °C, а чистый пропиленгликоль работает в диапазоне от -60 до +187 °С. В составе вещества содержится около 5 % карбоксилатных присадок, которые защищают металлы от коррозии, кавитации, и увеличивают срок службы теплоносителя. Помимо карбоксилатных присадок в состав пропиленгликолевых жидкостей входят антикоррозионные, стабилизирующие, противонакипные и другие присадки.

Следует помнить, что пропиленгликоль и его растворы нельзя использовать в системах, где присутствуют элементы из цинка. Но к таким материалам, как пластик, резины, текстиль и т.п. такие жидкости неагрессивны.

Одним из важных свойств пропиленгликоля является плотность. Чем выше его концентрация в растворе, тем выше плотность теплоносителя и шире диапазон рабочих температур, в которых он будет работать.

Данная величина может составлять от 30 до 55 %. Иногда эту информацию указывают в названии жидкости: пропиленгликоль 30, пропиленгликоль 40 и т.д.

Этиленгликоль также широко используется в качестве теплоносителя. Он, как и пропиленгликоль обладает высокой температурой кипения, низкой температурой замерзания, сохраняет стабильность при перепадах температур и имеет высокий коэффициент теплопроводности.

Но, в отличие от более дорого пропиленгликоля, он токсичен, поэтому его не рекомендуется использовать для систем отопления, особенно где происходит нагрев воды для бытовых нужд. Дело в том, что устранить протечки в теплообменниках достаточно сложно, как и установить присутствие этиленгликоля в теплой воде.

Автомобильные антифризы полностью не совместимы с бытовыми системами отопления, поэтому их также нельзя использовать в качестве теплоносителя.

Антифриз на основе пропиленгликоля хоть и дороже этиленгликоля, но он безопаснее для здоровья человека и окружающей среды. Тем не менее, в пищу его употреблять нельзя.

Антифризы на основе пропиленгликоля экологичны, что подтверждается логотипом «ЭКО». Данный вид теплоносителя может применяться в любых системах отопления, даже двухконтурных котлах, а также в качестве охлаждающей жидкости для двигателей внутреннего сгорания. Пропиленгликоль, смешанный с небольшим количеством горячей воды, не нанесет вреда кожным покровам или пищеварению.

Теплоноситель на основе пропиленгликоля обладает следующими плюсами:

Экологичность
Более высокая теплоемкость, по сравнению с этиленгликолем
Безопасность при работах, связанных с заполнением отопительной системы
Обладает эффектом смазывания

Рассмотрим минусы пропиленгликоля. Во-первых он несовместим с деталями, которые имеют цинковое покрытие. Во-вторых, экологичность и высокие эксплуатационные характеристики сказываются на стоимости материала – она на 40-50 % выше, чем у этиленгликоля, а дистиллированная вода по сравнению с пропиленгликолем покажется вовсе бесплатной.

В-третьих, теплоносители на основе пропиленгликоля продаются только в виде готовой жидкости, а не концентрата. Такой теплоноситель, в зависимости от концентрации, может использоваться только в определенном диапазоне температур.

Перед заменой теплоносителя на основе пропиленгликоля нужно полностью удалить старую жидкость из труб и системы отопления. Необходимо также очистить контур от различных отложений, накипи, коррозии и проверить его на наличие цинксодержащих деталей.

Заправка отопительной системы может быть ручной и под давлением. Первый вид подходит для открытых контуров. Для их наполнения достаточно при помощи ковша или иной емкости постепенно переливать теплоноситель в систему.

С закрытыми отопительными системами дело обстоит несколько сложнее. Для этого в контур трубопровода необходимо врезать стандартный тройник, резьбовое соединение которого не более половины дюйма. На это резьбовое соединение наворачивается запорный кран со штуцером для подключения шланга.

Теплоноситель закачивается в систему под давлением. Для этого достаточно ручного или погружного электронасоса типа «Малыш».

После заправки нового теплоносителя необходимо произвести адаптацию жидкости под новую жидкость:

Первый запуск системы выполняется на низкой мощности
Рабочее давление в системе и мощность насоса увеличивается постепенно

Важно также обеспечить полную герметичность системы. Как уже было сказано выше, пропиленгликоль очень текуч, поэтому там, где вода не просачивается, пропиленгликолевый теплоноситель может просачиваться. При утечках жидкости из контура снижается эффективность всей системы отопления, поэтому при их обнаружении следует приостановить работу системы до устранения неисправностей.

теплоноситеть для отопления: свойства, отличия от этиленгликоля

Понравилось?

Самым распространённым в настоящее время считается пропиленгликоль для отопительных систем. Благодаря ему происходит процесс теплообмена, он зарекомендовал себя как самый безвредный и нетоксичный.

Свойства
Плотность
Отличие от этиленгликоля
Преимущества пропиленгликоля для отопления
Использование

Особое вещество изготавливают из равных частей пропиленгликоля и воды, а именно в соотношении 1:1.

Раствор имеет большое количество карбоксилатных присадок – около 5% от всего объёма.

Из-за такого состава жидкость с лёгкостью выдерживает температуры от плюс 100 °С до минус 40 °С, потому она является наиболее надёжным теплоносителем в условиях непостоянного климата.

Теплоноситель пропиленгликоль для системы отопления дома

Свойства

Если вы решили выбрать в качестве теплоносителя пропиленгликоль для системы отопления, то помните, что первоначально стоит ознакомиться с теххарактеристиками этого раствора, его химическим составом и другими свойствами, что имеют значительные отличия от простой и привычной воды.

Пропиленгликолевый состав более активен химически и быстро взаимодействует в реакции с поверхностями и прочими веществами. Как раз из-за этого в таком теплоносителе всегда есть особые присадки, которые нейтрализуют процесс окисления, и функциональные добавки:

антикоррозионные;
стабилизирующие;
противонакипные и др.

Запрещается применять пропиленгликоль для отопления в системах с цинковыми элементами. Эти меры безопасности требуются, чтобы избежать отслоения материала.

С прочими видами поверхностей (пластиковым, текстильным и др.) раствор не так явно реагирует.

Плотность

Стоит знать, что чем концентрированнее исходное вещество в растворе, тем большую плотность приобретает теплоноситель, соответственно. выше значения максимальных температур его кипения и кристаллизации.

Это значение разнится от 30 до 55 %, что часто указывается в названии жидкости: пропиленгликоль 30, 40 …

Погодные условия тоже отражаются на плотности раствора.

Некоторые типы пропиленгликолевых теплоносителей выдерживают и температуры до минус 60 °С и не портят трубы при минус 80 °С.

Отличие от этиленгликоля

Свойства пропиленгликоля и этиленгликоля похожи, где водный раствор последнего повсеместно применяется в качестве антифриза. Главное отличие веществ в том, что этиленгликоль токсичен, а соответственно использовать его в отопительных системах специалисты не советуют, в особенности, когда совместно с отоплением жилья происходит нагрев воды для бытовых нужд. Суть в том, что убрать протечки в теплообменниках трудно, как и трудно установить наличие этиленгликоля в тёплой воде.

Потому правильно будет не использовать этиленгликоль, а рассмотреть вариант подороже, но и безопаснее, – пропиленгликоль.

Преимущества пропиленгликоля для отопления

Этот пункт и описанный выше служат ответом на вопрос, почему рекомендуется остановить свой выбор именно на теплоносителе для систем отопления загородного дома пропиленгликоле. Эта добавка во многих видах теплоносителей имеет не одно достоинство:

Пропиленгликоль мгновенно растворяется в воде и хорошо перемешивается с прочими типами веществ.
Делает температуру замерзания исходного вещества намного ниже.
Хорошо впитывает влагу с поверхности и атмосферы.

Как уже говорилось выше, он кристаллизуется только при очень низких градусах, пожаробезопасен и не выделяет токсичных веществ. Пропиленгликоль не несёт вреда человеческому организму и легко разлагается. Раствор без примесей широко применяется в косметологической сфере, пищевой промышленности и фармацевтике.

Использование

А теперь о том, как правильно использовать этот раствор. Перед тем, как залить его в отопительную систему, в обязательном порядке нужно провести гидравлические испытания.

Особенно уделить внимание нужно выбору раствора на основе пропиленгликоля для отопления конкретно в вашей системе. С этой целью анализируются системные компоненты, и составляется список материалов, из которых они выполнены. По этому перечню и подбирают раствор, исключая из состава вредные для материалов обогревательной системы добавки.

Наиболее востребованными для систем отопления считаются растворы с карбоксилатными присадками. Как правило, его применяют как минимум пять лет. Стоит сказать, что если эффективных присадок в пропиленгликолевом теплоносителе нет, то это особенно негативно может сказаться на медных теплообменниках. В противном случае это повлечёт за собой выход из строя конструкции уже через год после пользования.

При эксплуатации жидкость загрязняется, а качество требует постоянного контроля, что требуется делать в лабораториях.

Заменяют пропиленгликоль после качественной промывки обогревательной системы раствором щёлочи и проведения её гидравлического испытания.

Теги: монтаж системы отопления

Теплоноситель: Вещество которое применяется для передачи тепловой энергии и применяется для систем отопления. Самыми распространенными видами теплоносителей являются: вода и водные растворы этиленгликоля (бытовой антифриз).
теплоносителя (Теплоноситель): Вещество которое применяется для передачи тепловой энергии и применяется для систем отопления. Самыми распространенными видами теплоносителей являются: вода и водные растворы этиленгликоля (бытовой антифриз).
теплоносителем (Теплоноситель): Вещество которое применяется для передачи тепловой энергии и применяется для систем отопления. Самыми распространенными видами теплоносителей являются: вода и водные растворы этиленгликоля (бытовой антифриз).
теплоносителе (Теплоноситель): Вещество которое применяется для передачи тепловой энергии и применяется для систем отопления. Самыми распространенными видами теплоносителей являются: вода и водные растворы этиленгликоля (бытовой антифриз).
теплоносителей (Теплоноситель): Вещество которое применяется для передачи тепловой энергии и применяется для систем отопления. Самыми распространенными видами теплоносителей являются: вода и водные растворы этиленгликоля (бытовой антифриз).
присадки (Присадка): Препарат, который добавляется к топливу, смазочным материалам и другим веществам в небольших количествах для улучшения их эксплуатационных свойств.
присадки (Присадка): Препарат, который добавляется к топливу, смазочным материалам и другим веществам в небольших количествах для улучшения их эксплуатационных свойств.
присадок (Присадка): Препарат, который добавляется к топливу, смазочным материалам и другим веществам в небольших количествах для улучшения их эксплуатационных свойств.
присадками (Присадка): Препарат, который добавляется к топливу, смазочным материалам и другим веществам в небольших количествах для улучшения их эксплуатационных свойств.
теплообмена (Теплообмен): Необратимый процесс передачи теплоты от более нагретых тел к менее нагретым.

Температура замерзания, t °С	-40	-30	-20	-10	0
Плотность вещества, кг/м³	1040	1037	1031	1019	999,3

Использование гликоля в водяных системах отопления

Гликоль

, также называемый антифризом, является важным соединением, которое производители HVAC используют для защиты водяных систем отопления в холодном климате. При добавлении в воду гликоль снижает температуру замерзания полученной смеси, благодаря чему она остается жидкой даже в суровую зимнюю погоду.

Без гликоля простое отключение источника тепла более чем на день или два может привести к замерзанию всей системы; образование льда, который, вероятно, приведет к разрыву труб и значительному повреждению жилища водой. Добавление гликоля в воду предотвращает такие катастрофы, но часто снижает производительность системы. Однако высококачественный гликоль может снизить этот риск.

Промышленность HVAC использует два типа гликоля в водяных системах отопления:

Этиленгликоль. Исторически популярный и очень эффективный антифриз, современные специалисты по HVAC стараются избегать использования этиленгликоля из-за его токсичности. Тем не менее, он обычно применяется в промышленных условиях, где строгие правила предотвращают любую возможность его просачивания в питьевую воду.
Пропиленгликоль. Более современное соединение, пропиленгликоль, является эффективным антифризом, признанным FDA безопасным. Специалисты по HVAC используют этот антифриз в жилых и коммерческих помещениях. Пропиленгликоль также является предпочтительным антифризом для промышленного применения в пищевой промышленности.

Гликоль Характеристики

Гликоль имеет более высокую вязкость и более низкие характеристики теплопередачи, чем вода. По этой причине инженеры HVAC обычно разбавляют гликоль водой внутри водяных систем отопления. Максимально рекомендуемое соотношение для разбавления гликоля водой составляет 1:2. Концентрация гликоля ниже 50 % позволяет избежать чрезмерной нагрузки на производительность котлов и насосов системы, а также устраняет риск повреждения в условиях низкотемпературного климата.

По этой причине проектировщики систем HVAC должны обращать пристальное внимание на минимальную температуру, которую они ожидают получить в той или иной конкретной системе. Количество гликоля, включенного в систему, в идеале должно предотвращать замерзание при этой температуре без превышения параметров концентрации — это обеспечивает наилучшую возможную производительность.

Выбор гликоля для водяных систем отопления

Sentinel X500 Glycol — это соединение на основе пропиленгликоля, которое содержит уникальную смесь химических веществ, замедляющих коррозию. Эти добавки предотвращают деградацию системы, значительно продлевая срок службы водяных нагревательных приборов и гликоля, используемого в системе.

В то время как срок службы большинства неингибированных гликолевых продуктов составляет от трех до пяти лет, предварительно смешанный гликоль Sentinel X500 может прослужить до 20 лет без необходимости замены. Предварительно смешанный гликоль Sentinel использует чистую воду с нейтральным pH, что является важным фактором продления срока службы, поскольку «тяжелая/жесткая вода» содержит микроэлементы и другие минеральные примеси, которые сокращают срок службы гликоля и вызывают коррозию гидравлических насосов, котлов, клапанов и арматура.

Установщики систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, имеющие доступ к воде с нейтральным pH, также могут приобрести Sentinel X500 в концентрации 100 %. Это идеально, когда для конкретных рабочих требований, которые должны быть выполнены, необходимы определенные проценты смеси.

Так ли важно качество воды?

Некоторые специалисты по HVAC считают качество воды само собой разумеющимся. Однако он может играть и играет важную роль в обеспечении бесперебойной работы водяных систем отопления. Следовые отложения металлов и других загрязняющих веществ могут образовывать шлам, который блокирует компоненты гидравлической системы и снижает ее эффективность. Со временем отложения осадка повреждают систему и истощают ингибиторы коррозии, создавая идеальные условия для внутренней коррозии и, в конечном итоге, сокращая срок службы системы.

Чтобы обеспечить наилучшие результаты, не используйте водопроводную воду, если вы не уверены, что вода вашего местного муниципалитета имеет приемлемый уровень pH (нетипичный). Если предпочтительным методом является смешивание гликоля, используйте деминерализованную воду или воду, которая была дистиллирована, деионизирована или профильтрована через систему обратного осмоса.

Гликолевые нагреватели — Sigma Thermal

Опубликовано jforman на 18 мая 2021 г. 13:48 | Оставить комментарий

В некоторых типах систем отопления, таких как замкнутые системы нагрева теплоносителя, может использоваться гликоль для поддержания желаемой температуры теплоносителя. В то время как вода является идеальным теплоносителем для определенного диапазона температур, чистая вода имеет недостатки. Он может замерзнуть при температуре ниже 32 ° F и вызвать коррозию внутренних частей системы отопления. Также называемый антифризом, гликоль снижает температуру замерзания смесей, в которые он добавляется, и гарантирует, что суровые погодные условия не вызовут замерзания систем отопления. Кроме того, гликоль в некоторой степени повышает температуру кипения воды, что позволяет использовать более высокие рабочие температуры при меньшем рабочем давлении, чем чистая вода. Гликоль также часто покупают с ингибиторами коррозии, которые со временем уменьшают коррозию внутри системы.

Почему важны гликолевые нагреватели?

Без добавления гликоля в систему отопления может произойти дорогостоящее и потенциально опасное повреждение технологического оборудования. Если систему отопления отключить на некоторое время зимой, система и ее трубы могут замерзнуть и лопнуть, что приведет к повреждению водой. Помимо предотвращения замерзания системы, смеси гликолей также являются очень эффективной теплопередающей средой по сравнению с маслами или водой по отдельности. Смеси воды и гликоля обладают большей теплоемкостью, чем масла, и хорошо работают во многих типах нагревателей. Существуют температурные ограничения по сравнению с термальными маслами, но в правильном диапазоне водно-гликолевый раствор является отличным выбором.

Кроме того, гликолевые обогреватели ценны благодаря надежной теплопередаче, которую они обеспечивают. Например, может быть опасно располагать нагревательные элементы рядом с процессом или материалами, но использование системы нагрева с гликолем обеспечивает безопасное удаление источника тепла от процесса. Термальные масла также представляют опасность пожара в случае утечки в системе, тогда как растворы гликоля не воспламеняются.

Использование гликоля в промышленных системах отопления

Этилен и пропиленгликоль обычно используются в промышленных установках для технологического охлаждения. Однако они также используются в системах технологического отопления. Они очень эффективны в системах отопления благодаря нескольким свойствам, таким как:

Высокая удельная теплоемкость
Высокая теплопроводность
Низкая вязкость
Смешиваемость с водой

Растворы воды и гликоля имеют много преимуществ для промышленных процессов, с другой стороны, это не единственные доступные теплоносители. Синтетические и органические термальные масла также иногда выбирают, поскольку они хорошо работают при температурах до 750 ° F и создают очень низкое давление пара. Также можно использовать воду без добавок, хотя и в более ограниченных условиях из-за ее непереносимости низких температур и температуры кипения. Вода также может создавать опасное давление пара при определенных температурах.

Смесь воды и гликоля может быть предпочтительным выбором во многих областях применения, поскольку она имеет более высокую температуру кипения, чем одна вода, которую можно еще больше повысить, включив более высокую концентрацию гликоля. Различные типы гликоля могут использоваться для различных рабочих температур. Например, в то время как этилен и пропиленгликоль подходят для систем с температурой от 250 до 300°F, триэтиленгликоль эффективно работает до 350°F.

Гликолевые нагреватели от Sigma Thermal

Гликольные нагреватели Sigma Thermal, такие как нагреватели HC-2, разработаны для соответствия всем классификациям зон и могут оптимально работать даже в самых суровых условиях, включая пустыни, арктические и прибрежные регионы. Нагреватель термальной жидкости HC-2 доступен с производительностью от 1 до 100 млн БТЕ/ч, а также доступны размеры по индивидуальному заказу. Корпус нагревателя снаружи изолирован с помощью изоляции из минеральной ваты, которая покрыта алюминиевой оболочкой.

Некоторые другие конструктивные особенности гликолевых нагревателей от Sigma Thermal включают усовершенствованные варианты системы управления и конструкцию змеевика с двойной спиралью, которая обеспечивает три прохода дымовых газов вдоль консервативно спроектированной площади поверхности змеевика. В зависимости от температуры на входе в технологический процесс базовая эффективность может превышать 88 %, а при включении дополнительного экономайзера может превышать 93% (база LHV).

Эти системы позволяют значительно охлаждать дымовые газы, что устраняет необходимость большей части внутренней изоляции кожуха. Sigma Thermal предлагает горелки с низким уровнем выбросов, отвечающие всем требованиям по выбросам в стандартных или специально разработанных конфигурациях горелок, которые можно использовать как с традиционными, так и с альтернативными источниками топлива.