У теплій водяній підлозі теплоносієм, як правило, виступає вода, яка може бути свердловинна, дистильована, а також зі спиртом, проте заливають і антифриз.
У цій статті викладено, коли слід застосовувати конкретну рідину, описані її переваги та недоліки, особливості використання. Також ми з'ясуємо, яка з цих рідин найбільш підходяща для водяної статі.
Застосовувані в теплих підлогах рідини
Тепловий носій являє собою циркулюючу по системі опалення нагріту рідину, що обігріває покриття для підлоги. Існує кілька видів теплоносія, призначених для водяної опалювальної системи. Давайте оцінимо їх характеристики, переваги та недоліки.
Вода
Як тепловий носій для магістралей опалення найчастіше застосовують воду, яка майже безкоштовна та доступна. У неї є такі плюси:
- Будучи натуральним продуктом, вона є абсолютно безпечною для людини в екологічному відношенні;
- Вода має високий рівень теплоємності, а це дає можливість добре обігрівати приміщення;
- У неї мала ступінь в'язкості, тому для її прокачування потрібні невеликі зусилля.
Однак у води є і мінуси, що впливають на якість підігріву. До них слід віднести такі:
- Вона відрізняється чутливістю до зміни температур, що змінює її властивості. У разі незначного мінуса вода замерзає, а наслідком цього може бути розрив трубопроводу. Однак це важливо, тільки якщо в будинку мешкають тимчасово, а підлога функціонує періодично;
- Присутність різних домішок, які з часом осідають на трубах і, як наслідок, знижується тепловіддача, а також прохідність магістралі;
- Наявність кисню сприяє зростанню корозії металевих трубопроводів. При грамотному підборі труб корозію можна звести до мінімуму. Слід підбирати труби, що мають низький ступінь киснепроникності, а також мають шар, який не дає можливості потрапляти кисню всередину системи;
- Замінювати весь теплоносій слід один раз на 6 або 12 місяців.
Для підтримки необхідного об'єму води не потрібно докладати великих зусиль. У деяких випадках, щоб знизити жорсткість, рекомендується кип'ятити воду, що дозволить забрати зайві солі. А для підвищення характеристик не зайвим буде додати соду.
Ще однією рідиною, що заливається в систему опалення підлоги, є дистильована вода, яка своїми характеристиками дуже схожа на звичайну воду. Але вона дорожча. Якщо застосовувати дистильовану воду, трубопровід менше засмічуватиметься, оскільки в ній міститься мінімум домішок.
Деякі кажуть, що в системах опалення застосовувати дистильовану воду неприпустимо, оскільки в результаті контакту з повітрям зростає її кислотність, що є причиною так званої кислотної корозії. Отже, найкращий варіант – це консультація фахівців, які зможуть підібрати теплоносій, враховуючи характеристики системи. А взагалі, заливати цю рідину у водяну підлогу не рекомендується.
Рідина хімічного походження, основою якої є синтетичні речовини, відомий як антифриз. Ця рідина із вмістом спирту призначається для опалювальних систем.Вона містить хімічні добавки, що покращують її характеристики. Таким чином, у разі використання антифризу на трубопроводі утворюється менше корозійних утворень та накипу. Однак корозія може з'явитися на елементах з металу, тому треба застосовувати спеціальні прокладки, виконані з особливого антикорозійного матеріалу.
Використовувати у водяній підлозі антифризну рідину, призначену для авто, заборонено. У систему дозволена заливка антифризу, що спеціально призначається для таких цілей.
Головною відмінністю антифризу від інших рідин є те, що в мороз антифриз не замерзне, тому неофіційна його назва – «незамерзайка». Температура замерзання та інші властивості антифризу залежать від кількості присадок. До речі, ця рідина не замерзне за критично низької температури (до -65 градусів). Але і при замерзанні вона стає не твердою, а желеподібною.
Після того, як температура підвищується, антифриз повертається до свого колишнього стану, причому його обсяг у цьому випадку не збільшується. Ціна антифризу досить висока. Крім цього, якщо порівнювати цю рідину з водою, вона більш текуча, а це може призвести до протікання. Це дуже небезпечно, якщо використовувати антифриз на основі етиленгліколю, оскільки речовина дуже отруйна. Також у антифризу хороші антикорозійні властивості, при додаванні окремих присадок корозія зменшується.
У різних марок антифризу склад присадок, і навіть їх кількість різняться, що відбивається з його властивостях. З огляду на це даний тепловий носій краще вивчити заздалегідь.
Антифриз буває двох видів:
- Етиленгліколь є речовиною без кольору і запаху, що містить вуглеводень.Ця рідина третього класу небезпека. При попаданні в організм людини або тривалому вдиханні її пари можлива смерть. Тому його можна застосовувати лише в обігрівальних системах закритого типу. Якщо потрібно з ним працювати, необхідно одягати засоби захисту. Цей антифриз має досить низьку ціну, тому, незважаючи на високу токсичність, його широко використовують. Крім цього, у разі перегріву даного теплового носія йде реакція, яка призводить до зниження його тепловіддачі. У речовини більша корозійна активність у порівнянні з іншими антифризами.
У цих рідин період служби становить два роки, а потім свої властивості вони втрачають. Але практично вони можуть служити довше. Замінювати теплоносій слід за три-п'ять років. Антифриз на основі пропіленгліколю зазвичай зеленого кольору. Колір етиленгліколевого антифризу, як правило, рожевий.
Технічний спирт
Фахівці рекомендують використовувати у водяних підлогах спирт, змішаний із водою. Це знижує градус замерзання теплоносія. Однак показники теплоємності та плинності залишаються незмінними. Але у складу є і мінуси: ця суміш закипає при температурі 75-90 град. А перегрівання теплового носія для водяної підлоги неприпустимо.
Який теплоносій вибрати?
Якщо ви вирішили самостійно укласти теплу підлогу, то потрібно правильно вибрати комплектуючі та взяти відповідну рідину як теплоносій. Вибирати її слід при складанні проекту статі. Більшість проектів передбачає використання як тепловий носій води. При застосуванні антифризу розрахунок необхідно змінити з огляду на характеристики обладнання.Застосування води – оптимальний варіант для приміщень, де водяна підлога постійно функціонує. Цей теплоносій відрізняється низькою ціною та безпекою в екологічному відношенні.
Якщо водяною підлогою обладнуються балкони, дачні будиночки та гаражі, вода як тепловий носій не підійде, оскільки водяна підлога працює там не постійно, а вода замерзає за негативних температур. При облаштуванні підлоги в подібних приміщеннях рекомендується використовувати антифриз, що незамерзає при критично низькій температурі.
Якщо водяна підлога облаштована в гаражі або на балконі, краще використовувати етиленгліколь. Його ціна нижча за пропіленгліколевий антифриз, а висока хімічна небезпека там, де люди знаходяться нетривалий час, не шкідлива для здоров'я. Для дачних будиночків більше підійде пропіленгліколевий антифриз. Його ціна вища, але в ній немає шкідливих речовин. Для котеджів, також рекомендований цей антифриз, з ним водяна підлога функціонуватиме ефективніше, а в майбутньому не виникне проблем із функціонуванням нагрівальної системи. За наявності твердопаливного котла антифриз застосовувати не можна, оскільки у разі перегріву він втрачає властивості.
Вибираючи тепловий носій, варто врахувати не лише наявність коштів та бажання господаря, а й умови експлуатації підлоги. Для тих, хто проживає в місцевостях з холодним кліматом, оптимальним варіантом буде заливання пропіленгліколю. У такому разі функціонування водяної підлоги буде ефективнішим.
Системи водяного опалення як радіаторної, так і теплої підлоги, для перенесення тепла використовують рідину. І це не лише вода, хоч вона і використовується здебільшого (68% від загальної кількості систем).Застосовуються ще антифризи – спеціальні незамерзаючі рідини на основі етиленгліколю та пропіленгліколю. Вони додані ще й присадки, що знижують хімічну активність, поліпшують деякі інші характеристики цих рідин.
Для теплої підлоги можуть використовуватися ті самі склади, які заливають і в радіаторну систему, але перед покупкою обов'язково уточніть сумісність з підлоговим опаленням. Властивості антифризу залежать від доданих присадок і можуть досить відрізнятися, тому щоразу цікавтеся повним переліком властивостей незамерзаючих рідин.
На теплій підлозі, незалежно від того, чим він заповнений, навіть відпочивати приємно
З тим, яким теплоносієм буде заповнена водяна тепла підлога, потрібно визначатися заздалегідь, навіть ще до стадії розрахунків. У загальному випадку всі розрахунки проводяться для води, а при використанні антифризів рахувати все необхідно з урахуванням їх показників. Наприклад, загальну продуктивність насоса потрібно збільшувати на 10-15%, а натиск взагалі на 60-65%. Змінитися і довжина контурів або діаметр труб, оскільки антифризи мають нижчу тепловіддачу. До того ж знадобиться більша довжина системи для перенесення необхідної кількості тепла. Важливим є вид теплоносія і при виборі обладнання та труб: не все сумісне з антифризами, а деякі, навпаки, можуть бути використані тільки з рідинами, що незамерзають.
Який теплоносій кращий?
На це питання немає однозначної відповіді. Як завжди, є кілька аспектів, які необхідно враховувати і в кожному конкретному випадку вибирати оптимальний варіант. Щоб вибір був усвідомленим, важливо знати всі переваги та недоліки кожної рідини. Розглянемо докладніше властивості кожного теплоносія.
Вода та дистильована вода
Якщо використовувати звичайну непідготовлену воду – це, звичайно, найдешевший, іноді взагалі безкоштовний варіант. Причому він має й інші переваги:
- Екологічна безпека та абсолютна нешкідливість для людини. Звичайна вода нічим не може зашкодити ні людині, ні довкіллю.
- Висока теплоємність. Це єдина рідина, здатна переносити таку кількість тепла, і що не менш важливо, здатна його добре віддавати.
- Легке поповнення втраченого обсягу. Після усунення протікання або випаровування якоїсь частини води її можна просто долити.
- Можливість використання у системах будь-якого типу. У тому числі й відкритих із розширювальним бачком відкритого типу. Немає нічого екологічнішого та безпечнішого за воду
Але використання води в якості теплоносія є і мінуси. Деякі з них до систем теплої статі відноситься лише до певної міри і, хоч і завдають якоїсь шкоди, але незначної:
- Через наявність у складі води солей відбувається їхнє осадження на елементах системи. Навіть невелика кількість опадів знижує тепловіддачу опалювальних приладів. Але водяні теплі підлоги відносяться до систем закритого типу. Тобто одна й та сама рідина циркулює замкнутим трубопроводом. А в обмеженому обсязі міститься не така вже велика кількість солей, тож про серйозні відкладення не йдеться.
- Через наявність кисню у складі води відбувається корозійне руйнування металевих частин системи. Але вміст кисню може бути обмеженим. Це робиться на стадії підбору труб: вибираються вироби з матеріалу з низькою кисневою проникністю або з додатковим шаром, що запобігає проникненню кисню.В цьому випадку в невеликому обсязі води міститься невелика кількість кисню, який швидко переходить у зв'язаний стан і ніякої шкоди складникам системи більше не завдає.
- При замерзанні системи вода збільшується в обсягах і може зашкодити трубопровід. Це фізична властивість води і нікуди від нього не дінешся. Але ситуацію можна зробити некритичною: вибрати труби із пластичного матеріалу, який при збільшенні обсягу не зруйнується. Наприклад, такі властивості має поліпропілен і поліетилен.
- Воду в системі теплої підлоги потрібно міняти не рідше ніж один раз на рік. Антифризи змінюють раз на 3-5 років. Але вода безкоштовна, а антифризи стоять пристойно. Дистильована вода – найкращий варіант у будинках з постійним проживанням
Як бачимо, використання води в якості теплоносія в системах теплої підлоги – непоганий і дуже недорогий варіант. Щоб зробити його ще більш привабливим та забезпечити практично повну безпеку системи, можна провести попередню підготовку теплоносія: пом'якшити воду. Найпростіший спосіб – прокип'ятити її в металевій каструлі з відкритою кришкою. При цьому частина солей випаде в осад (нестійкі сполуки калію та магнію). Але стійкі з'єднання кип'ятінням не видалиш. Їх можна позбутися, додавши трохи гашеного вапна, ортофосфату натрію або кальцинованої соди. Але можна зробити ще простіше: використовувати дистильовану воду. При використанні цієї рідини для теплої підлоги ви автоматично позбавитеся від небезпеки відкладення солей. Коштує дистильована вода небагато, тож це — непоганий вибір.
Антифризи
У системах опалення використовуються антифризи на основі етиленгліколю та пропілен-гліколю.Зазвичай, це водні розчини цих багатоатомних спиртів, до яких додані присадки для поліпшення їх властивостей.
Використовуються лише спеціальні склади для систем опалення. Антифризи загального призначення або автомобільні заливати в теплу підлогу не можна категорично!
Вибираючи антифриз, пам'ятайте, що етиленгліколь – сильна отрута. При отруєнні смерть настає у 60% випадків, а інших 40% нирки виявляються сильно ушкодженими. Смертельна доза для дорослої людини – 100-300мл. Може серйозні наслідки не тільки прийняття всередину речовини, але і контакт зі шкірою або слизовими. Токсичні, хоч і меншою мірою, пари: до незворотних наслідків наводить їх хронічне вдихання. Тим не менш, антифризи на основі цього етиленгліколю використовують. Їх продають у п'ять разів більше, ніж на основі безпечнішого, але дорожчого, пропілен-гліколю.
Температура кристалізації незамерзаючої рідини на основі етиленгліколю в залежності від концентрації
При всій небезпеці етиленгліколь далеко не ідеальний як теплоносій:
- Має високу корозійну активність (набагато вище, ніж у води). Для зниження корозійної здатності застосовують відповідні інгібітори.
- Має здатність до спінювання, що знову ж таки компенсується відповідними присадками.
- Більш текучий, ніж вода, що призводить до проблем із протіканням сполук. При отруйності етиленгліколю це може стати проблемою. Працювати з рідиною необхідно з високою обережністю, в захисних рукавичках і окулярах. Причому всі предмети та матеріали, які вбрали розчин, теж стають отруйними. Вони підлягають заміні та знищенню.
- Дуже погано реагує етиленгліколь на перегрів.При підвищенні температури до 70 про відбувається активне випадання опадів, які сильно знижують тепловіддачу теплових приладів. А це знову веде до перегріву. Після перегріву властивості рідини змінюються кардинально, тому подальша експлуатація антифризу неможлива. Виходячи з цього, слід врахувати, що в системах з твердопаливними котлами антифризи на основі етиленгліколю використовувати не можна: там 95 С швидше правило, ніж виняток, і без автоматики, здатної контролювати положення або без теплоакумуляторів, система неминуче буде перегріватися. Антифризи на основі етиленгліколю мають часто рожевий колір
З переваг антифризу на основі етиленгліколю – замерзання при дуже низьких температурах:
- при концентрації 65% температура замерзання -65 про;
- при 45% замерзає при -30 про З.
Причому, якщо перевищено поріг замерзання, рідина стає гелеподібною, її обсяг не збільшується. Після підвищення температури стан та властивості антифризу відновлюються без будь-яких змін. Всі інші властивості — низька корозійна активність, утворення захисної плівки, мала ступінь піноутворення — це завдяки наявності спеціальних присадок, які можна додати в ту ж воду (при їх сумісності з водою). Так як тепла водяна підлога – система закрита, то використання цього антифризу дозволено (у відкритих системах забороняється). Але при можливості краще наповнити систему складом на основі пропілен-гліколю.
Пропіленгліколь – безпечна речовина, яка в деяких країнах дозволена до використання як харчова добавка.Властивості цього виду незамерзаючої рідини також переважно визначаються наявністю присадок, а з «вроджених» — низька температура замерзання, не тверда, а гелеподібна консистенція, яка ніяк не шкодить системі у разі заморожування. Ця речовина також має найнижчу корозійну активність з усіх рідин, які використовуються як теплоносії.
Незамерзаючі рідини на основі пропіленгліколю фарбуються частіше в кольори зеленої гами, нам багатьох упаковках коштує приставка «Еко»
Чому ж тоді склади на основі пропілен-гліколю купують у п'ять разів рідше? Тому що, по-перше, коштують вони щонайменше вдвічі дорожче, а по-друге, зазвичай має вищу температуру замерзання. Натомість у системах, запалених пропілен-гліколевим антифризом, можна використовувати менш стійкі до корозії матеріали, а отже менше платити за них.
Температура кристалізації незамерзаючої рідини на основі пропіленгліколю в залежності від концентрації
Якщо говорити про те, чим краще заповнювати систему опалення (і теплу підлогу), то, по можливості, потрібно віддавати перевагу дистильованій воді. Цей варіант хороший при дуже низьких зимових температурах або при постійному проживанні. Але якщо будинок або дачу ви періодично в зимовий час залишаєте без нагляду, постарайтеся залити пропілен-гліколеву «незамерзайку». Цей варіант нехай і дорожчий, проте безпечний. Використання етиленгліколевого складу може бути виправдане лише у разі вкрай низьких температур. Тут уже й подітися нікуди: якщо немає безпечного складу, який витримує зимові температури, доведеться брати те, що є.
Якщо використання антифризу неминуче, краще знайдіть безпечний поліпропіленгліколевий склад
Прищепила експлуатації антифризів та особливості системи з ними
Ще раз звернемо увагу, на те, що рахувати параметри системи та вибирати обладнання потрібно з урахуванням типу теплоносія, що використовується. Якщо розрахувати та зібрати систему під воду, а потім просто залити «незамерзайку», ви неминуче зіткнетеся з проблемами:
- У деяких випадках, якщо система розрахована під воду без запасу, не вистачатиме теплової потужності. Якщо запас був близько 20%, то працюватиме все на межі можливостей. А все тому, що антифризи мають меншу теплоємність. Як варіант вирішення проблеми у випадку з теплою підлогою – поставити потужніший насос. Збільшиться швидкість руху теплоносія, а разом з нею зросте кількість тепла, що переноситься. Але при цьому при включенні холодної системи не виставляйте відразу високу температуру нагріву: буде перегрів (чим це може читати трохи нижче). Температуру піднімайте поступово, довівши її до 40-50 о С за кілька днів (залежно від теплоізоляції вашої підлоги, але не вище 55-60 о С).
- Недостатнім виявиться обсяг розширювального бачка (він має бути лише мембранним). Ця проблема виникає з-за більшого температурного розширення. Прийде купувати інший бачок, більшого обсягу, або встановлювати другий. Розмір розширювального бачка в залежності від обсягу системи
- Можуть потекти різьбові з'єднання. Часто для герметизації стиків використовують лляну підмотування та фарбу. Від такої герметизації при використанні незамерзаючих рідин толку не буде: він роз'їсть фарбу.Вирішення проблеми в наступному: підмотування можна використовувати разом зі стійким до етиленгліколю герметиком.
- При перевищенні температури теплоносія в 70 о С розпочнеться активне випадання опадів, яке може повністю забити вузькі проходи труб. Навіть якщо циркуляція зберігається, тепловіддача опалювального контуру стає набагато нижчою, що знову призводить до перегріву та ще більшої кількості відкладень. Перегрів веде ще до однієї неприємності: починають активно проходити корозійні процеси (присадки втрачають свої властивості) і система руйнується. Тому для систем, заповнених антифризами, важливо мати нагрівальне обладнання з надійною автоматикою, ставити резервні пристрої, які блокуватимуть систему при перевищенні температурного порога. Саме тому традиційні твердопаливні котли в таких системах можна ставити лише разом із теплоакумуляторами, що дозволить згладити температурні стрибки.
- Звичайні прокладки руйнуються і з'являться нові протікання. Тому перед заливкою "незамерзайки" на всіх роз'ємних з'єднаннях стандартні прокладки змінюють на хімічно стійкі (паронітові або тефлонові).
Щоб уникнути цих прикрощів, потрібно при плануванні враховувати факт використання антифризів, вибирати сумісне обладнання та хімічно стійкі допоміжні матеріали.
Рідина для теплої підлоги повинна бути безпечною.
Підсумки
Якщо використання антифризів неминуче (низькі зимові температури та непостійне проживання в будинку), безпечніше користуватися пропілен-гліколевими складами. За своїми характеристиками вони не поступаються етиленгліколевим, щоправда, коштують дорожче, але є абсолютно нешкідливими.У всіх інших випадках, як теплоносій для теплої водяної підлоги краще використовувати воду (пом'якшену або дистильовану – на ваш вибір). Щоб застрахуватися від розморожування системи у цьому випадку, укладайте у стяжку труби з поліетилену – вони нормально переносять кілька циклів заморожування. Але треба сказати, що замерзнути рідина в теплій підлозі може тільки при температурі підлоги -5 °С або -10 °С, а це неможливо, при зупинці системи навіть на пару днів у сильні холоди.