Quale dovrebbe essere il liquido di raffreddamento per gli impianti di riscaldamento: parametri del fluido per radiatori

Nonostante la promozione di metodi alternativi per il riscaldamento degli ambienti, nella stragrande maggioranza dei casi la principale fonte di calore è un circuito di riscaldamento a liquido.Per la sua economia ed efficienza è ottimale nei lunghi inverni tipici delle nostre latitudini.

Lo svantaggio è che l’acqua può ghiacciare. Pertanto, oltre ad esso, per gli impianti di riscaldamento viene utilizzato anche un liquido di raffreddamento non congelante, in sostituzione dell'acqua. In questo articolo daremo uno sguardo più da vicino alle sue principali varietà, considereremo i loro vantaggi significativi e i principali svantaggi.

Forniremo inoltre un algoritmo per il calcolo del volume richiesto di liquido di raffreddamento per un sistema specifico e consigli per la scelta del tipo di fluido per i circuiti di riscaldamento.

Elenco dei requisiti del liquido di raffreddamento

Il compito principale del liquido nelle tubazioni è trasferire l'energia termica dalla caldaia ai radiatori.

Affinché un sistema di riscaldamento sia sicuro ed efficiente dal punto di vista energetico, il liquido di raffreddamento deve soddisfare una serie di requisiti importanti, tra cui:

• preservazione dei tubi dalla corrosione;
• inerzia chimica alle guarnizioni installate nella tubazione;
• intervallo di temperatura operativa adeguato ai parametri operativi dei tubi (dal congelamento all'ebollizione);
• elevata capacità termica per accumulare quanto più calore possibile;
• capacità minima di formare scala;
• totale sicurezza: nessun rilascio di fumi tossici e massima resistenza all'esplosione e al fuoco;
• composizione chimica stabile: il liquido non deve decomporsi e modificare le sue proprietà fisiche se esposto a temperature elevate.

E ora la domanda principale: quale antigelo per i moderni sistemi di riscaldamento soddisfa tutti i requisiti?

La risposta potrebbe essere deludente, ma oggi in natura non esiste un liquido del genere. Una composizione chimica così ideale non è stata ancora creata. Pertanto, la questione della scelta dell'opzione ottimale è oggi un compito molto urgente.

Quando è necessario l'antigelo?

Prima di iniziare a considerare liquidi alternativi, non scartare l'acqua. Se il riscaldamento è installato in una casa in cui i residenti vivono permanentemente, l'acqua sarà una delle opzioni più sicure e affidabili.

Come liquido di raffreddamento, ha parametri ottimali per la circolazione attraverso i circuiti degli impianti di riscaldamento.

Tuttavia, al culmine delle gelate invernali, la minima cristallizzazione dell'acqua può causare un grave incidente con la distruzione della tubazione e dei componenti delle apparecchiature di riscaldamento.

Se si tratta di una casa di campagna, che viene visitata periodicamente, o quando nei fine settimana la famiglia lascia spesso la propria abitazione, lasciando incustodito il riscaldamento, allora il liquido refrigerante utilizzato deve essere resistente alle basse escursioni termiche caratteristiche della zona.

Solo per l'utilizzo di composti chimici come trasportatori di energia termica è necessario predisporre i circuiti di riscaldamento. Il sistema deve essere completamente sigillato, perché il liquido è tossico e infiammabile a vari livelli.

L'antigelo non può essere utilizzato “nella sua forma pura” nei circuiti di riscaldamento. Poiché le composizioni antigelo non diluite sono aggressive e tendono a stimolare lo sviluppo della corrosione, vengono diluite con acqua

Il proprietario deve tenere conto del fatto che il liquido antigelo deve essere cambiato periodicamente, il che comporta costi aggiuntivi.

Alcuni modelli di apparecchiature per caldaie hanno raccomandazioni specifiche per l'uso di una determinata marca di liquido di raffreddamento. Se si utilizza un liquido di composizione diversa si potrebbe perdere la garanzia sulla caldaia.

Revisione dei liquidi refrigeranti più diffusi

Per proteggerti, daremo un'occhiata più da vicino a ciascun tipo di refrigerante.

Opzione n. 1: acqua con additivi

Il 70% dei sistemi moderni utilizza acqua, comprese le sue composizioni modificate mediante additivi.

Cosa spiega questa popolarità:

• completa innocuità — una fuga di notizie può solo causare difficoltà a livello interno;
• massima capacità termica – circa 1 cal/g*C (ogni litro d'acqua è in grado di trasferire più calore di qualsiasi altro liquido);
• economico e accessibile - l'acqua ha un costo minimo rispetto ai composti anticongelanti. Il sistema idrico può essere rifornito in qualsiasi momento senza investimenti significativi di tempo, manodopera e denaro.

È vero, non è desiderabile sostituire l'acqua nel circuito di riscaldamento senza una buona ragione. Una volta riscaldato, viene liberato dai sali e dall'ossigeno.

L'acqua che ha bollito più volte nella caldaia non ha più la stessa composizione e quantità di sali di quando è stata versata nell'impianto. A differenza della nuova porzione, è praticamente priva di ossigeno libero.

Non cambiare frequentemente l'acqua nei circuiti di riscaldamento per evitare che il calcare si depositi sulle pareti dei tubi e sulla superficie interna dei raccordi

L'altra faccia della medaglia è questa:

• Punto di congelamento relativamente alto, quindi lasciarlo incustodito sistema di riscaldamento dell'acqua è impossibile (altrimenti, quando l'acqua ghiaccia e si espande, può rompere tubi e radiatori);
• I sali contenuti nella composizione possono provocare depositi su tubi ed elementi riscaldanti, riducendo la generazione di calore e l'efficienza complessiva del sistema;
• L'acqua è un agente ossidante e l'ossigeno disciolto in essa può causare la corrosione degli elementi riscaldanti metallici, compresi i radiatori.

Non si può fare nulla per quanto riguarda la temperatura di congelamento, ma è possibile ridurre significativamente altre proprietà negative. Per cominciare, puoi ridurre la concentrazione di sale usando l'ammorbidente. È possibile ridurre la quantità di sali di idrocarbonato facendo bollire.

L'ortofosfato di sodio, che può essere acquistato presso il negozio, addolcisce l'acqua. In questo caso, è necessario ricordarsi del dosaggio corretto, perché... i reagenti in eccesso possono influenzare negativamente le proprietà termiche dell'acqua.

Per evitare confusione con i dosaggi, puoi usare acqua distillata, ma costerà molto di più. Ora non devi preoccuparti che i radiatori si ostruiscano con il calcare. Per imbrogliare e risparmiare denaro, puoi utilizzare l'acqua di fusione o piovana.

È già distillato naturalmente. Ma la sua purezza non può che essere parziale. Potrebbe benissimo essere saturo di inquinamento atmosferico, ma in ogni caso sarà molto più dolce dell'acqua di pozzo, pozzo o rubinetto.

Per preservare le condizioni tecniche di tubi, raccordi e attrezzature, è meglio versare il distillato nel circuito di riscaldamento. È inoltre preferibile riempire con acqua distillata dopo uno scarico di emergenza e una riparazione del sistema.

I produttori offrono acqua distillata arricchita con additivi inibitori. Riducono significativamente la probabilità di corrosione.

Inoltre, in un tale distillato vengono introdotti tensioattivi (tensioattivi). Il loro contenuto in acqua minimizza la formazione di depositi sulle superfici interne dei radiatori.

Il tensioattivo provoca il distacco dei depositi esistenti (con successiva rimozione dal sistema mediante un filtro) e riduce inoltre l'attività chimica dell'acqua. Di conseguenza, tutte le guarnizioni e i sigilli dureranno più a lungo.

Opzione n. 2: antigelo antigelo

Anche l'acqua distillata con il set ottimale di additivi non è priva del suo principale inconveniente: il congelamento a 0 gradi Celsius. Un liquido speciale per radiatori metallici è esente da questo difetto e inoltre ha una temperatura di cristallizzazione più bassa.

Le basse temperature influiscono sull'antigelo in modo diverso rispetto all'acqua. Anche quando vengono superati i valori minimi di esercizio il liquido non cristallizza né si espande, ma si trasforma in una sostanza gelatinosa. Pertanto, tubi e radiatori sono protetti da deformazioni e danni.

All'aumentare della temperatura, la consistenza dell'antigelo addensato diventa più liquida e gli indicatori di fluidità aumentano, sebbene nello stato normale siano inferiori del 15% rispetto al suo tradizionale rivale: l'acqua.

Il liquido refrigerante viene fornito in due modifiche: 1 - con un punto di congelamento allo stato non diluito di -65° e la seconda opzione -30°

La composizione antigelo concentrata può essere diluita secondo le istruzioni del produttore, tenendo conto delle condizioni climatiche locali. Per ottenere un liquido con limite di congelamento di -30° diluirlo con acqua per metà; per -20° si miscela parte dell'antigelo con due parti di acqua.

La maggior parte dei composti può resistere fino a -65 gradi. Nella maggior parte delle zone settentrionali e centrali, la temperatura raramente scende sotto i -35, quindi l'antigelo viene spesso diluito con acqua distillata, abbassando la soglia a -40.

I produttori di soluzioni di alta qualità rendono la composizione il più stabile possibile, quindi può durare fino a 5 anni. Dopodiché dovrà essere completamente sostituito.

Per ottenere queste proprietà, abbiamo dovuto sacrificare alcuni dei benefici dell’acqua:

• il trasferimento di calore dell'antigelo è inferiore del 15%, a volte ciò può comportarne la necessità installazione di radiatori aggiuntivi o sezioni;
• può contenere sostanze tossiche, quindi l'antigelo non può essere utilizzato in sistemi a 2 circuiti dove la composizione può entrare nel circuito di fornitura dell'acqua calda;
• elevata fluidità rispetto all'acqua, per cui è necessario l'utilizzo di guarnizioni specifiche in grado di evitare perdite;
• maggiore viscosità, che richiederà l'uso di una pompa più potente - raccomandazioni per la scelta di una pompa e una revisione dei primi dieci modelli che abbiamo recensito qui;
• un coefficiente di espansione più elevato richiederà l'installazione di un vaso di espansione di volume maggiorato.

Quando si utilizzano tutti i tipi di antigelo, gli impianti di riscaldamento non possono essere realizzati con tubi zincati, perché a contatto con essi l'antigelo perde alcune delle sue originarie proprietà benefiche.

Va ricordato che per riempire il circuito di riscaldamento è necessario utilizzare una composizione prodotta appositamente per gli impianti di riscaldamento. Il fluido del motore automobilistico non può essere utilizzato per questo scopo.

L'utilizzo di liquidi non congelabili come refrigeranti impone modifiche alla progettazione dell'impianto di riscaldamento. A causa della viscosità dell'antigelo, trasferisce il calore ai dispositivi di riscaldamento più lentamente, quindi è meglio aumentare il numero di sezioni del radiatore o acquistare dispositivi con una capacità termica maggiore.

È inoltre necessario ridurre l'attrito nelle tubazioni sostituendo i raccordi con analoghi di una posizione più grandi di quelli utilizzati nei circuiti idraulici.

I moderni liquidi antigelo, a seconda della loro composizione, possono essere suddivisi in tre tipologie principali:

• Glicerina;
• a base di glicole propilenico;
• a base di glicole etilenico.

Consideriamoli separatamente per scegliere l'opzione più adatta alle attrezzature e alle condizioni esistenti.

Opzione n. 3: antigelo a base di glicole etilenico

Uno degli antigelo più apprezzati occupa il posto d'onore sugli scaffali dei negozi grazie al prezzo più conveniente dovuto al suo semplice processo di produzione.

Il liquido contiene circa il 4% di additivi che impediscono la formazione di schiuma del glicole etilenico alle alte temperature. Ciò include anche inibitori che impediscono alla corrosione di attaccare le superfici metalliche.

A causa dell'aggressività del glicole etilenico, il prodotto viene utilizzato solo in forma diluita per proteggere l'interno di tubazioni e radiatori.

Il glicole etilenico è aggressivo per tubi, dispositivi e connessioni, tossico, ma ha buone prestazioni termiche

Lo svantaggio principale del glicole etilenico è la sua tossicità. Una quantità minima di questa sostanza nel corpo umano può causare seri problemi di salute. Pertanto, l'intero sistema di riscaldamento deve avere il massimo grado di tenuta.

Un'altra lacuna nell'uso del glicole etilenico è il controllo costante delle temperature. Se la caldaia riscalda il liquido ad una temperatura vicina al punto di ebollizione, la composizione inizierà a decomporsi con la formazione di sedimenti solidi e il rilascio di acidi, che sono distruttivi per tutte le apparecchiature di riscaldamento.

L'antigelo specificato è adatto solo per quei sistemi in cui è possibile mantenere con precisione la temperatura, ma non tutte le apparecchiature della caldaia sono dotate di tale capacità.

Opzione n. 4: liquido a base di glicole propilenico

Questo è un antigelo più moderno che ha eliminato alcuni degli svantaggi del glicole etilenico.

Vantaggi:

• non tossico: la composizione contiene additivi utilizzati nell'industria alimentare;
• può essere utilizzato in sistemi a doppio circuito, perché anche una miscelazione accidentale nel circuito di abbeveraggio non danneggerà la salute umana;
• proprietà termiche più elevate;
• operato per 10 anni;
• agiscono nel circuito di riscaldamento secondo il principio della lubrificazione, che riduce la resistenza idraulica nella tubazione e aumenta l'efficienza del sistema.

Ma non è stato possibile eliminare uno svantaggio: l'incompatibilità con lo zinco. Gli additivi speciali perdono qualità quando scorrono attraverso tubi zincati. Un altro svantaggio relativo è il prezzo doppio.

Opzione n. 5: antigelo alla glicerina

L'antigelo alla glicerina è equiparato all'acqua, in quanto vicino a un insieme ideale di proprietà, ma allo stesso tempo viene criticato. Le opinioni divergono, quindi ha senso esprimere tutti i punti.

I sostenitori della composizione della glicerina identificano i seguenti vantaggi:

• soluzione ecologica e sicura;
• ampio intervallo di temperature operative - -30+100;
• durante il congelamento si espande fino ai valori minimi;
• non aggressivo per tubi e radiatori zincati;
• costa meno del glicole propilenico;
• durata di servizio 7-10 anni.

La versione a base di glicerina è non esplosiva e non infiammabile. Un vantaggio significativo è che praticamente non distrugge i sigilli.

Nella composizione dell'antigelo a base di glicerina sono stati introdotti additivi sintetici, grazie ai quali la corrosività del liquido è significativamente ridotta

Tra coloro che sono contrari a questo refrigerante, ci sono i seguenti argomenti:

• grande massa, che provoca un carico aggiuntivo sui tubi;
• mancanza di standard di qualità per le miscele di glicerina;
• quando si surriscalda e l'acqua evapora, perde le sue proprietà, trasformandosi in una massa gelatinosa con indurimento;
• aumento della schiuma;
• a temperature superiori a 90 gradi potrebbe iniziare a decomporsi;
• capacità termica inferiore rispetto al glicole propilenico;
• a causa della maggiore viscosità, contribuisce a un'usura più rapida delle apparecchiature.

Vale la pena notare che in alcuni paesi in cui è vietato il glicole etilenico, non vi è alcuna produzione di refrigeranti a base di glicerina. A causa delle contraddizioni nell'uso della glicerina liquida, la responsabilità del suo utilizzo ricade interamente sul proprietario.

L'antigelo a base di glicerina è un'opzione con molti vantaggi, ma il costo e l'elevata viscosità ti fanno riflettere due volte prima dell'acquisto

Opzione n. 6: refrigerante per una caldaia a elettrodi

Questo tipo di attrezzatura deve essere annotato separatamente, perché Le caldaie ad elettrodi richiedono un tipo speciale di refrigerante. In questo caso, il liquido viene riscaldato a causa della ionizzazione dovuta all'influenza della corrente alternata.

L'antigelo deve avere una determinata composizione chimica in grado di fornire tre condizioni: i valori corretti di resistenza elettrica, conduttività elettrica e ionizzazione.

I produttori di caldaie a elettrodi forniscono le proprie rigorose raccomandazioni sull'uso di marche specifiche di refrigerante. Pertanto, è necessario selezionare l'antigelo con particolare attenzione per non perdere la garanzia.

Ciascun modello di caldaia a elettrodi è limitato a determinate marche di refrigerante. Quando si utilizza una composizione diversa, il produttore si riserva il diritto di non adempiere agli obblighi di garanzia.

Consigli per la scelta di un prodotto

È necessario tenere conto non solo delle caratteristiche del liquido di raffreddamento per l'impianto di riscaldamento, ma anche della configurazione dell'apparecchiatura per rendere il riscaldamento sicuro ed efficiente.

Se decidi di utilizzare l'antigelo, consideriamo le condizioni in cui il suo utilizzo è escluso:

• mancanza di un regolatore della temperatura del riscaldamento nella caldaia;
• quando si utilizzano guarnizioni in lino trattate con olio;
• il circuito di riscaldamento utilizza tubazioni, radiatori, valvole di intercettazione con superficie zincata;
  - impianto di riscaldamento di tipo aperto

L'evaporazione dell'acqua da un liquido antigelo può modificarne le proprietà e il vapore di glicole etilenico è tossico.

Il rispetto delle seguenti regole consentirà ai proprietari di eliminare una serie di problemi dovuti all'uso improprio dei liquidi antigelo:

• nei punti di sigillatura, il stoppa di lino deve essere rivestito con pasta sigillante;
• i radiatori componibili devono essere risolti per sostituire la guarnizione con guarnizioni in teflon o paronite;
• non utilizzare prese d'aria automatiche (per scaricare l'aria in eccesso è meglio installare Gru Maevskij per la regolazione manuale);
• radiatori e tubazioni dovranno avere volume e diametro maggiorati;
• la presenza di una pompa di circolazione ad alta potenza;
• installare la membrana vaso di espansione con volume maggiorato.

L'antigelo viene versato nell'impianto di riscaldamento solo dopo la qualità lavaggio del circuito di riscaldamento, per il quale è meglio utilizzare composti speciali. Per la sicurezza di tutti i residenti, gli esperti raccomandano l'uso di glicole propilenico.

La caldaia non può essere immediatamente successiva riempire il sistema con liquido refrigerante portare alla massima potenza. È necessario aumentare la temperatura gradualmente. Ciò è necessario affinché l'antigelo acquisisca caratteristiche prestazionali ottimali e si espanda entro limiti normali.

Per selezionare un liquido di raffreddamento adatto, è necessario tenere conto delle proprietà dei tubi, delle apparecchiature della caldaia e di altri fattori.

Quando si diluisce un liquido con acqua, le concentrazioni non dovrebbero essere superiori a -20 gradi. L'acqua in eccesso causerà depositi di calcare e modificherà le proprietà prestazionali del glicole. Può essere diluito solo con acqua distillata.

Come determinare il volume del liquido di raffreddamento?

Il modo più semplice è utilizzare un contatore dell'acqua o un flussometro dell'acqua. Ce n'è uno in quasi ogni casa o appartamento con un approvvigionamento idrico centralizzato.

Prima di iniziare le misurazioni, il circuito di riscaldamento deve essere completamente svuotato. Quindi vengono effettuate le letture sul contatore e il sistema inizia a riempirsi con una piccola pressione d'acqua. Ciò è necessario per evitare sacche d'aria che distorcono le letture.

Non appena la tubazione del riscaldamento è piena d'acqua, è necessario eseguire nuovamente le letture del contatore dell'acqua. È necessario ricordare che 1 metro cubo equivale a 1000 litri e acquistare la quantità appropriata di liquido.

Il secondo metodo è meno conveniente, ma efficace quando non è presente il contatore. Il sistema riempito viene svuotato attraverso un contenitore di misurazione (serbatoio o secchio di un determinato volume). La cosa principale è non perdersi con il numero di secchi.

Un altro metodo è matematico. Come dati iniziali vengono presi i valori dei volumi dei radiatori e del vaso di espansione, dei diametri dei tubi e del volume dello scambiatore di calore della caldaia. Utilizzando semplici formule geometriche e aritmetiche, puoi calcolare il volume finale.

Abbiamo esaminato esempi dettagliati di calcolo di ciascuno degli elementi del sistema di riscaldamento nei nostri seguenti articoli:

• Calcolo del volume del tubo: principi di calcolo e regole per effettuare calcoli in litri e metri cubi
• Vaso di espansione per riscaldamento di tipo aperto: dispositivo, scopo, tipologie principali + consigli per il calcolo del serbatoio

Conclusioni e video utile sull'argomento

Il video introdurrà l'opinione di uno specialista sull'opportunità di cambiare l'acqua con un liquido antigelo:

Un'analisi dettagliata delle caratteristiche del riempimento dell'impianto di riscaldamento con liquido di raffreddamento e consigli per avviare correttamente il sistema nel seguente video:

I fatti forniti rivelano un quadro informativo completo per ciascun proprietario, che è determinato dalla scelta del liquido di raffreddamento. Saprà di quale liquido ha bisogno, quali condizioni sono necessarie per il suo utilizzo e come crearle.

Che tipo di liquido circola nel vostro impianto di riscaldamento? Perché hai scelto questo particolare refrigerante e sei soddisfatto del suo funzionamento? Condividi la tua opinione nel blocco commenti.

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