Жидкость в систему отопления незамерзающая: какую лучше выбрать для отопительной системы дома

Незамерзайка для системы отопления частного дома: преимущества и недостатки

Системы отопления частных домов обычно наполняются водой. В случае, когда в минусовую погоду дом долго стоит без обогрева, она замерзает и увеличивается в объеме, что приводит к выходу из строя труб и всего оборудования. Предвидев это, владельцы сооружений используют специальные незамерзайки разного вида для систем отопления частных домов. Эти жидкости эффективны и удобны в использовании. При этом они имеют свои преимущества и недостатки.

Незамерзающая жидкость для системы отопления – что это?

Незамерзающая жидкость состоит обычно из нескольких компонентов:

  • вода;
  • этиленгликоль и/или пропиленгликоль;
  • ингибиторные добавки, которые замедляют процессы коррозии, окисления и т.д.

Подобные смеси явно отличаются от привычной чистой воды по таким характеристикам, как текучесть и теплопроводность. Именно поэтому они нуждаются в особенных эксплуатационных условиях.

Преимущества

Использование антифриза считается идеальным решением для регионов с холодным климатом. Кроме того, он прекрасно подходит для использования в домах, где какое-то время помещение не отапливается. Незамерзающая жидкость имеет повышенную вязкость. Свойство можно устранить путем добавления чистой воды в разрешаемых пропорциях. Это позволяет сэкономить заметное количество теплоносителя, а значит и денег. Кроме того, циркуляционные насосы проработают гораздо дольше, так как будут работать не на полную мощность.

Основные достоинства:

  • нет необходимости сливать теплоноситель из системы при ее отключении на значительный период;
  • все компоненты системы теплоснабжения остаются заполненными жидкостью, что позволяет предотвратить прямой доступ кислорода, а соответственно и коррозию;
  • дополнительные присадки тормозят процесс образования коррозии и накипи;
  • температура замерзания теплоносителя находится в рамках от -30 до -65 – все зависит от количества добавленной воды;
  • отопление можно запускать без каких-либо неприятных неожиданностей в виде треснутой трубы и прочего.

Важно! Незамерзайка помогает продлить срок эксплуатации компонентов системы отопления.

Недостатки

Несмотря на положительные стороны, незамерзающая жидкость имеет некоторые недостатки:

  • высокая стоимость;
  • теплоемкость и теплопроводность более низкие, чем у воды, как следствие – пониженная теплоотдача и быстрое остывание системы;
  • повышенная вязкость, что напрямую влияет на работу котла и увеличивает расход энергии, затрачиваемой на насосы;
  • некоторые компоненты, которые входят в состав, на человека действуют как яд, поэтому особенно важна техника безопасности и герметичность системы;
  • можно использовать только со специальными котлами и не во всех видах систем.

Важно! Перед использованием незамерзающей жидкости в самом начале проверяется расширительный бак. Часто этот компонент системы приходится менять на больший, так как параметры расширения антифриза выше по сравнению с водой.

Особенности использования

Заливка нового теплоносителя производится только после того, как будет полностью удален старый. Кроме того, важно проверить все швы на целостность. При необходимости изношенные детали меняются.

Смесь разводится с водой и сразу заливается в систему, чтобы концентрация осталась на нужном уровне.


Перед тем как запустить систему обогрева нужно обязательно учесть несколько основных факторов:
  1. Циркуляцию более вязкого антифриза обеспечить сложнее. Поэтому нужно заранее поменять старый насос или изменить его рабочие параметры, чтобы создать достаточное давление.
  2. Жидкость имеет пониженную теплоемкость. Чтобы получить расчетную теплоотдачу от радиатора, нужно увеличить температуру теплоносителя.
  3. Котел должен работать с запасом мощности не менее, чем 20%.
  4. Нужно заменить все детали, в составе которых есть цинк.
  5. Первый запуск осуществляется на минимальных значениях с постепенным увеличением показателей.
  6. Можно использовать только в закрытых системах из-за наличия ядовитых веществ.

Оптимальными котлами для на незамерзайке считаются газовые. Если говорить об электрических, то существует опасность их перегрева отопительного прибора.

Важно! Нужно полностью соблюдать все правила использования антифриза. Иначе это может привести к поломке основных компонентов системы, засорению фильтров и даже отравлению организма.

Как рассчитать нужное количество?

Для покупки необходимого количества незамерзающей жидкости необходимо знать точную вместительность системы. Этой информацией могут обладать специалисты, которые создавали проект или производили монтаж. Если же данные утеряны, выяснить параметры все же можно, хоть и нужно потратить некоторое время.

Для начала необходимо измерить полную длину магистралей и распределить их согласно диаметру. После этого считается площадь проходного сечения. Все это умножается на общую длину. Добавляется объем воды в радиаторах (данные можно найти в соответствующей технической документации). Получится необходимый общий объем теплоносителя.

Нужное количество незамерзайки можно будет узнать во время покупки. Соотношение, с которым нужно разбавлять антифриз с водой, указано на упаковке.

Использование антифриза в системе отопления дома позволяет забыть об опасности замерзания теплоносителя и будущего ремонта. Применение антифриза имеет свои преимущества и недостатки, которые обязательно нужно учитывать при выборе и в процессе эксплутации.

Незамерзающая жидкость для отопления дома

Представим такую картину, вы по какой либо непреодолимой причине оставляете свой загородный частный дом в холодный, январский месяц без присмотра допустим на три дня, и когда возвращаетесь, не верите, своим глазам вся отопительная система разморожена, трубы полопались и пришли в полную непригодность!

А почему так произошло? Все очень просто в вашей отопительной системе в качестве теплоносителя была залита обычная вода как раз она то и привела к выходу из строя элементов отопительной цепи, как только температура в доме дошла до критичной отметки, когда вода кристаллизуется, то есть переходит из жидкого состояния в твердое.

Жидкость для отопления купить которую можно за сравнительно небольшие деньги избавит вас от подобных поломок отопительного оборудования.

ВАЖНО ЗНАТЬ : Не каждая система отопления способна работать на незамерзающих составах теплоносителей (антифриз) равно так же как и на воде. Существует отопительное оборудование, которое способно функционировать только на воде или только на антифризе. Стоит также отметить, что некоторые достаточно дорогие типы отопительного оборудования полностью универсальны и могут функционировать как на обычной воде, так и на незамерзающих жидкостях.

Определяем что лучше – антифриз или вода?

В силу своей дешевизны и положительных физико-технических показателей обычная вода в качестве теплоносителя в отопительных системах наиболее предпочтительна и распространена.

Ohlazhdayushhaya zhidkost 3 Obzorstroy.ru Stroitelnyj obzor

НА ЗАМЕТКУ : Большинство производителей отопительных аппаратов разрабатывают оборудование именно под водяной теплоноситель. Они так и указывают в технических документах устройств, что аппаратура работает на воде.

Но, несмотря на доступность данного теплоносителя-воды у него все же есть некоторые недостатки в связи, с чем в настоящее время все больше стали разрабатываться и внедряться на практике принципиально иные типы теплоносителя незамерзающие жидкости (антифризы).

Достоинства антифриза в качестве теплоносителя

К преимуществам антифриза относят:

  • В отличие от воды незамерзающие жидкости имеют принципиально иной состав, в который входят специальные химические присадки препятствующие процессу кристаллизации теплоносителя в элементах (трубах) отопительной цепи при пониженных температурах в интервале от –20–50°C;
  • Вода даже при незначительном понижении температуры окружающего воздуха быстро кристаллизуется и превращается в плотный лед способный быстро расширяться в трубах системы и приводить их к выходу из строя. В свою очередь незамерзающая жидкость для отопления способна выдерживать критические температурные перепады и оставаться в жидком или кашеобразном состоянии не способной полностью кристаллизоваться и вывести отопительные элементы из строя;
  • Также отметим, что вода склонна со временем оставлять на элементах отопительной цепи слой накипи и ржавчины, как правило, приводящей к плохой теплоотдаче, застопориванию каналов или что еще хуже к выходу из строя всего отопительного оборудования. Незамерзайка ввиду специальных химических присадок входящих в состав лишена таких отрицательных качеств;
  • Незамерзающая жидкость не подвергает уплотнительные элементы отопительного оборудования набуханию, размягчению или растворению;
  • Состав не нужно сливать из системы в холодное время, когда не планируется эксплуатация оборудования.

Многочисленные отличительные качества незамерзающих жидкостей бесспорны, именно поэтому данные типы теплоносителей для большинства аппаратов отопления так стали популярны в настоящее время.

Но, как известно ни что не идеально это правило также относится и к незамерзающим составам. Итак, какие отрицательные свойства имеет данный рассматриваемый теплоноситель?

Недостатки незамерзающего теплоносителя

Перечислим, какие основные недостатки имеет теплоноситель для систем отопления антифриз:

  • В случае внезапной аварии цепи отопления в воздух попадают ядовитые соединения пропиленгликоля вредные для здоровья человека. Постепенно данные пары могут нанести вред внутренним органам человека в частности дыхательной системе;
  • Учитывая повышенные показатели вязкости данных составов нагружающих гивравлическую систему на 15–20%, в отличие от водяного теплоносителя, рекомендуется устанавливать более мощные узлы прокачки жидкости;
  • Цена подчас не самая низкая на незамерзающие жидкости для отопления домов. Она, так или иначе, заставит раскошелиться владельца в финансовом плане, учитывая, что на заполнение и прокачку всей отопительной цепи, потребуется не одна сотня литров антифриза особенно это касается больших загородных двух-трех этажных коттеджей и это также можно отнести к недостаткам.

СОВЕТ : В некоторых случаях можно разбавлять антифриз водой дистиллированной для снижения нагрузочных показателей и увеличения теплоотдачи. Многие спросят, а можно ли разбавлять антифриз водой? Дистиллированная вода менее агрессивная чем обычная и не оставляет после себя особых следов в виде ржавчины или накипи поэтому ее рекомендуют применять в качестве разбавителя.

Рынок сейчас предлагает различный как зарубежный, так и отечественный антифриз для систем отопления отзывы о той или иной продукции самые разные, а вот какой антифриз для отопления лучше всего подойдет именно в вашем случае, конечно, решать вам ведь все очень индивидуально и зависит от многих факторов, например:

  1. Тип отопительного оборудования;
  2. Технические показатели системы отопления;
  3. Требования к условиям эксплуатации аппарата;
  4. Ваша готовность вложиться в это довольно затратное дело.

Основные компоненты, входящие в состав  следующие:

  • Этилен и пропиленгликоль;
  • Глицерин;
  • Бишофита раствор.

Данные вещества входящие в состав жидкостей «незамерзаек» широко используются не только для производства антифризов. Отлично доказана целесообразность применения веществ в промышленной, химической и пищевой индустрии.

Так, например глицерин, входящий в состав  полностью безопасен и не токсичен, обладает антикоррозийными свойствами и отлично держит свои свойства даже при экстремально низкой температуре.

Пропиленгликоль вообще считается самым стойким, будучи в жидком состоянии веществом способным сохранять свои рабочие свойства при температуре ниже 100°C. Этим свойством и пользуются, разбавляя тосол дистиллированной водой чуть ли не на половину, что в свою очередь значительно экономит средства.

Из раствора магния хлорида получают Бишофит. Вещество имеет антикоррозийные свойства – блокирует появление накипи в цепи отопительного оборудования. К тому же вещество хорошо выдерживает низкие температуры и не кристаллизуется.

ВАЖНО ЗНАТЬ : Незамерзающие составы, имеющие в своей основе этиленгликоль должны эксплуатироваться с особой осторожностью, так как данное вещество крайне токсично и опасно для здоровья человека.

При выборе той или иной незамерзающей жидкости для отопления дома в первую очередь необходимо обращать внимание на химический состав.

ВАЖНО ЗНАТЬ ! Категорически запрещено заполнять и прокачивать отопительную систему марками автомобильной незамерзайки типа (тосол). Данный тип антифриза предназначен только для эксплуатации в автомобилях и не подходит для отопительного оборудования внутри жилых помещений.

Обзор популярных производители антифриза

Среди российского потребителя наибольшей популярностью пользуется незамерзающая жидкость для отопительного оборудования компании «Теплый дом» (Производство Россия).

Ohlazhdayushhaya zhidkost 4 Obzorstroy.ru Stroitelnyj obzor

НА ЗАМЕТКУ : Содержание в антифризах вещества пропиленгликоля говорит о том, что процесс кристаллизации жидкости наступает при интервале температур от –60°C.

Марка  и технические показатели антифризов

Ohlazhdayushhaya zhidkost 2 Obzorstroy.ru Stroitelnyj obzor

Расчетная таблица физико- технических и химических показателей отдельных марок антифриза

В каких случаях применение антифриза нецелесообразно?

Не всегда есть возможность применения незамерзающей жидкости для отопительного оборудования. Вас многие продавцы точно не проинформируют о том что:

  1. Незамерзайку ни в коем случае не рекомендуется применять в двухконтурных системах отопления, где помимо обогрева предусмотрен подогрев воды для нужд бытового пользования. Так как велика вероятность просачивания антифриза в канал подачи воды. Что полностью неуместно и ни в коем случае не должно произойти ввиду того что антифриз ядовитое вещество. В противном случае придется менять всю испорченную систему новыми элементами;
  2. Не рекомендуется использовать данную жидкость в открытых системах отопления, так как антифриз, испаряясь, выделяет ядовитые пары;
  3. При эксплуатации нельзя использовать оцинкованные трубы. Теплоноситель может войти в реакцию с металлом, что приведет к непригодности жидкости;
  4. Следует учесть тот факт, что антифриз имеет более низкие показатели теплоемкости, нежели чем вода. Поэтому целесообразно применять умощненные батарей отопления;
  5. Гидравлическая система должна быть готовой перекачивать более вязкий антифриз.

Делаем выводы

Качественная незамерзающая жидкость для отопления цена, которой доступна среднестатистическому покупателю и колеблется в районе от 50–90 р. за литр, может и должна гарантировать вам бесперебойную работу систем отопления даже в самых экстренных ситуациях.

При этом экономия на приобретении антифриза не совсем целесообразна. Сэкономить можно на разбавлении антифриза дистиллированной водой, но только в том случае если не планируется эксплуатация системы отопления в очень экстремальных условиях, например в северных регионах страны.

Мой вам совет

Выбирая емкость для теплоносителя, проследите, чтобы она была достаточно объемной и соответствовала проектным требованиям. Также не помешает залить в бак немного воды и проверить ее на предмет герметичности. И по поводу типа отопления – что думаете на счет электрического отопления. Об этом есть статья – Отопление электрическим котлом: дорого или эффективно?

Комментируйте и подписывайтесь на статьи и будете в курсе нюансов на стройке. Удачи!

незамерзайка для котлов и батарей частного дома, какие жидкости заливать, теплый дом

Содержание:

С развитием современных технологий у владельцев домов появляется больше вариантов повысить эксплуатационные возможности приборов жизнеобеспечения. Особенно это касается надёжности и функциональности оборудования по обогреву отопления. Всё чаще в качестве теплоносителя обычную воду заменяют на специальные жидкости, которые различаются по составу и эффективности.

Когда владельцу частного дома нужно решить, какую жидкость заливать в отопление частного дома, многие останавливают свой выбор на антифризе. Он решает многие проблемы с отоплением, особенно, когда речь идёт о загородном коттедже.

Выбрать хорошую «незамерзайку» несложно, если знать особенности её использования.

незамерзайка для отопления

Вода или антифриз: что выбрать?

Традиционно в систему отопления заливается обычная вода. Есть мнение, что заливать другие теплоносители нецелесообразно. Однако могут возникнуть ситуации, когда без «незамерзайки» просто не обойтись.

Например, в загородном доме, где нет постоянных жильцов, но «консервировать» отопительную систему по каким-то причинам не получается. Чтобы понять, какие жидкости заливать в отопление, и что принесёт большую пользу, нужно выяснить положительные и отрицательные стороны.

От того, насколько правильно подобран теплоноситель, зависит комфортное пребывание в отапливаемом помещении. При этом надо учитывать, что состав жидкостей для парового отопления у каждого производителя разный.

жидкость для систем отопления

Вот основные компоненты, которые сейчас активно используются:

  • глицерин;
  • соляные растворы;
  • пропиленгликоль;
  • этиленгликоль;
  • бишофит.

Эти средства подобраны не случайно. Они выполняют определённые функции, которые заменить вода не в силах.

Главный недостаток воды как теплоносителя

Вода — это экологически чистый продукт. В случае, если в радиаторах обнаружится течь, то вреда человеку это не принесёт. Но несмотря на то, что вода доступна по цене, и подходит для большинства обогревательных систем, у неё есть несколько недостатков.

При неожиданных перепадах температуры, если уровень ртути в градуснике опустится ниже нуля, при выключенном котле вода замерзнет. После разрыва радиаторов и труб починить это практически будет невозможно, потребуется замена всей системы. Чаще всего, первым пострадает котёл. Таким образом, придётся затратить огромные деньги, чтобы восстановить отопление.

Металлические трубы от воды постепенно ржавеют. Если в качестве энергоносителя используется электричество, его расход увеличится из-за образования накипи и ржавчины.

Почему выгодно использовать незамерзающую жидкость

Если теплоносителем выступает антифриз, то отпадает необходимость сливать её в холодное время года. Даже в лютый мороз вся отопительная система останется в норме. Незамерзающий раствор превратится в гель, когда будет превышен порог его допустимых эксплуатационных параметров. После того, как условия вернутся к рабочим, он вновь вернётся в обычное жидкое состояние. Температурный диапазон использования достаточно высокий, у некоторых «незамерзаек» опускается до 65 градусов ниже нуля.

Применение незамерзающей жидкости для системы отопления частного дома позволяет избежать коррозии в трубах из-за специальных присадок. Ещё один плюс — антифриз не пенится.

Очень выручит незамерзающий теплоноситель, если в помещении тёплые полы. Ведь при промерзании труб по всему дому придётся делать дорогостоящий капитальный ремонт. Избавиться от влаги под домом, которая вытечет из разорванных соединений, будет непросто.

незамерзающая жидкость для котлов отопления

Стоимость разных продуктов может существенно различаться. Лучше один раз купить хороший дорогой антифриз, и быть спокойным за его качество. Не стоит ждать высоких результатов от дешёвой «незамерзайки» для отопления.

Важно! Хранить антифриз нужно вдали от солнечных лучей, желательно в неотапливаемых хозяйственных постройках.

Недочёты «незамерзайки»

Антифриз имеет два недостатка, о них должны знать все, кто планирует использовать такой теплоноситель:

  1. Продукт, изготовленный на основе этиленгликоля, токсичен. Если незамерзающая жидкость для системы отопления даст течь, вредные испарения начнут отравлять воздух, создавая угрозу здоровью человека.
  2. Нужно знать, что антифриз в качестве теплоносителя агрессивно воздействует на некоторые элементы обогревательной системы. Его вязкость выше на 20%, чем у воды. Это значит, что гидравлическая нагрузка на насосы идёт гораздо большая.

незамерзающая жидкость для системы отопления частного дома

Эти минусы надо учитывать, когда применяется незамерзающий раствор. Перед тем, как запускать систему, необходимо проверить на герметичность все стыки для исключения возможной течи. Насосы рекомендуется устанавливать с запасом мощности.

Планируя делать теплым дом, жидкость для батарей нужно выбирать качественную, от надёжного производителя. Есть один способ, который поможет повысить теплоотдачу и снизить нагрузку на оборудование: разбавить дистиллированной водой.

Важно! Разбавлять обычной водой антифриз не желательно, так как соли кальция постепенно «закоксовывают» стенки труб, радиаторов, теплообменников и насосное оборудование.

Как выбрать хороший антифриз для системы отопления

Когда принято решение залить в систему стойкую к замерзанию жидкость, важно подойти к её выбору со всей ответственностью.

Этот продукт выпускают многие производители. Но из всего многообразия выделяются несколько лидеров, которые выпускают действительно качественный антифриз, соответствующий заявленным параметрам.

При выборе незамерзающей жидкости для систем отопления нужно смотреть следующие характеристики:

  • срок, в течение которого его можно использовать без полной замены;
  • уровень токсичности;
  • совместимость с отопительным оборудованием дома;
  • наличие присадок для улучшения эксплуатационных качеств отопительных приборов.

жидкость для батарей отопления теплый дом

Хороший антифриз можно эксплуатировать от 5 до 10 зимних сезонов. Такой период говорит о высоком качестве продукта.

Средство считается безопасным, если в основе используется пропиленгликоль.

Отечественные производители постоянно совершенствуют свои продукты и предлагают универсальные растворы. Так, например, качественные средства имеют в своём составе присадки, предохраняющие от коррозии металл.

Важно! Категорически запрещено использовать вместо теплоносителя автомобильный тосол. Добавки, которые присутствуют в его составе, не предназначены для применения в закрытых помещениях, где живут люди. Автомобильный антифриз и жидкость для системы отопления при одинаковых свойствах имеют разный состав.

Когда антифриз использовать запрещено

Чтобы сделать безопасным тёплый дом, жидкость для отопления нужно использовать правильно. К сожалению, не всегда производители незамерзающей жидкости предупреждают потребителя о том, в каких случаях запрещено применять их продукт. Чтобы избежать проблем с отоплением, надо знать не только о положительных сторонах «незамерзайки», но и об отрицательных.

Не допускается её использование в отопительной системе, где присутствует цинк или электрохимическое покрытие. Перед выбором теплоносителя нужно познакомиться с рекомендациями производителей отопительного оборудования. Если незамерзающее средство вступит в реакцию с цинком, то поменяет свой состав, а значит, первоначальные свойства. Оборудование будет повреждено.

жидкость для парового отопления

Незамерзающую жидкость для котлов отопления, в состав которого входит этиленгликоль, эксплуатируют только при одноконтурных системах, предназначенных исключительно для обогрева помещения. Этиленгликоль чрезвычайно токсичный. Если схема двухконтурная, существует опасность попадания токсического вещества в трубы горячего водоснабжения.

При отопительной системе открытого типа от «незамерзайки» так же придётся отказаться. Испаряясь, этиленгликоль принесёт вред здоровью.

Важно! Обязательно нужно смотреть на этикетке информацию о дате изготовления антифриза и выяснять, не вышел ли срок годности данного продукта.

Особенности при запуске отопительной системы

Разный состав растворов влияет на процесс работы отопительной системы. Так присутствие этиленгликоля влияет на начальный этап запуска системы. Процесс обогрева нужно пускать с небольшой мощности, затем постепенно доводить до требуемого уровня. Такой метод позволит снизить токсичное воздействие этого вещества.

Продукт на основе пропиленгликоля в такой корректировке запуска обогревательного оборудования не нуждается.

Важно! У антифриза более низкая теплоёмкость, чем у воды. Поэтому радиаторов в помещении надо ставить больше.

Когда все требования будут выдержаны, то можно не бояться применения «незамерзайки» в качестве теплоносителя. Она решит массу проблем при умелом применении.

Цены на незамерзающую жидкость разные, и качество, соответственно, тоже. Политика здесь должна быть такая: когда нет возможности купить хорошее средство, лучше остановиться на воде. В таком случае нужно обязательно проследить за тем, чтобы теплоноситель был слит из системы до наступления морозов, либо включать отопительные приборы вовремя.


Незамерзающая жидкость для системы отопления дома: какую выбрать?

Автономные системы отопления в загородных домах могут работать на различных принципах. Очень популярной конструкцией для создания частных отопительных систем является оборудование с жидким теплоносителем.

Частный дом с незамерзающей жидкостью в системе отопленияЧастный дом с незамерзающей жидкостью в системе отопления

Частный дом с незамерзающей жидкостью в системе отопления

Она состоит из нагревательного котла, системы трубопроводов и отопительных радиаторов.

Обычно в качестве теплоносителя используется обычная вода. Для того, чтобы предотвратить образование накипи в такую «техническую» воду зачастую добавляют химические присадки. Но такая система требует постоянного нагрева – в случае замерзания воды внутри трубопроводной системы последняя выходит из строя. Для того, чтобы обеспечить возможность пауз в работе используется незамерзающая жидкость для отопления.

Почему в системе отопления лучше использовать незамерзающую жидкость, а не воду?

Незамерзающая жидкость (или антифриз) в системе отопления существенно упрощает работу с оборудованием. Если вы используете в качестве теплоносителя обыкновенную воду, то отопительную систему приходится оборудовать дополнительными устройствами, например крана для выпуска воздуха из расширительного бачка. Кроме того, в варианте не постоянно используемого загородного дома – воду в отопительную систему придется сливать или заливать при каждом посещении, иначе зимой она просто замерзнет.

С одной стороны вода обладает большей теплоемкостью и при перемещении по трубопроводам системы отопления дольше сохраняет тепло. Именно это обуславливает более широкое применение воды, как теплоносителя в частных загородных домах.

Можно ли использовать антифриз?

схема теплоснабжения с антифризом вместо водысхема теплоснабжения с антифризом вместо воды

схема теплоснабжения с антифризом вместо воды

Антифризы или незамерзающие жидкости известны практически каждому. Они широко используются в системах охлаждения автомобилей в зимний период. В автомобильном двигателе антифриз переносит излишнее тепло от двигателя, охлаждая его. При этом даже в самые сильные морозы он не замерзает. Именно эти свойства – способность переносить тепло даже в самые низкие температуры и обусловили использование антифризов для строительства систем отопления. Особенно актуально применение такого теплоносителя в системе, часть трубопровода которой проходит по открытой местности.

Хорошей особенностью «незамерзайки» является и то, что она меньше, чем обычная вода провоцирует образование коррозии на внутренней поверхности трубопроводных систем. Еще одним несомненным плюсом является отсутствие в незамерзающих жидкостях взвешенных растворов известняка – таким образом вы можете не беспокоиться по поводу возможного образования накипи.

Существует несколько модификаций незамерзающих жидкостей, которые можно использовать в отопительных системах .Выбор конкретной разновидности производится с учетом климатических условий и конфигурации системы отопления вашего дома.

Что такое промывочная жидкость для отопительной системы и нужно ли ее промывать?

Кроме собственно теплоносителя – при эксплуатации отопительной системы вам придется еще приобрести жидкость, предназначенную для промывки трубопроводом и радиаторов отопления.

Конечно, в крайнем случае можно провести промывку внутренней поверхности труб и обычной водопроводной водой, но лучше это сделать все-таки с помощью специальных жидкостей, в которые введены специальные химические добавки.

промывка отопленияпромывка отопления

промывка отопления

Альтернативным вариантом промывки может являться использование воды с добавленным в нее раствором каустической соды. Такая смесь заливается в систему отопления и примерно в течении часа остается внутри ее. Раствор соды вступает в контакт с накипью на внутренней поверхности системы и растворяет ее. Кроме того, раствор соды растворит участки с коррозией.

 Как выбрать жидкость для отопительной системы?

  • Прежде всего необходимо определить рабочие параметры системы. Здесь вам будут важны два крайних значения – максимальная температура теплоносителя при нагреве в котле и минимальная температура окружающего воздуха.
  • Далее вам необходимо внимательно изучить технические характеристики вашей отопительной системы. Собственно, основное внимание нужно обратить на характеристики теплообменника в котле. Некоторые производители могут не допускать использование незамерзающих жидкостей.
  • И, наконец, после определения допустимости использования незамерзающей жидкости и ее возможных температурных параметров – приступайте непосредственно к выбору марки жидкости, делая упор на ее наименьшую токсичность. Все-таки отопительная система будет расположена в жилом помещении, и возможные утечки жидкости не должны приводить к отравлениям.

Использование спирта в качестве теплоносителя

Как бы не кощунственно это звучало для мужского уха – но допускается использование спирта в качестве теплоносителя. Спирт не замерзает и может использоваться в широком диапазоне температур. Естественно в таком качестве используется технический спирт, который для человека является смертельным ядом. Однако многие производители котлов и теплообменников критические относятся к использованию в качестве теплоносителя таких жидкостей как бишофит или этиленгликоль.

бишофитбишофит

бишофит

Минусом использования чистого спирта в качестве теплоносителя является его высокая испаряемость – примерно пять литров за год у вас будет испаряться через микроскопические поры в системе.

Какую марку антифриза выбрать?

Немаловажным фактором при выборе незамерзающей жидкости для отопительной системы станет подбор совместимости жидкости с материалом изготовления трубопроводной системы. Так, в качестве материала изготовления труб в системах отопления могут использовать полипропилен, алюминий, сталь или чугун. С каждым из материалом определенные марки незамерзающих жидкостей могут вести себя по-разному.

незамерзайканезамерзайка

незамерзайка «Теплый дом»

Кроме того очень важен и максимальный температурный режим, которому будет подвергаться жидкость-теплоноситель. Этот параметр во многом зависит от топлива, используемого в отопительной системе. Так жидкие сорта топлива, например солярка имеют гораздо большую температуру горения, нежели обычные березовые дрова. Соответственно и жидкость-теплоносителя в таких системах будет нагреваться в большей степени.

При использовании антифриза необходимо учитывать и его повышенную текучесть и проницаемость, вызванную небольшим коэффициентом поверхностного натяжения. Вследствие этого антифризы могут просачиваться буквально сквозь мельчайшие поры в соединениях. Таким образом использование антифриза предусматривает тщательную ревизию всех соединительных узлов в системе отопления вашего дома.

Учтите, что разные марки антифризов от разных производителей могут иметь разный химический состав. «Антифриз» — это просто общее название рода незамерзающих жидкостей. Соответственно поведение каждой жидкости с индивидуальным химическим составом будет также индивидуальным.

Последствия применения незамерзайки с этиденгликолем

Очень часто в состав незамерзающей жидкости производителями вводится этиленгликоль. Помните, что этиленгликоль представляет собой агрессивное и ядовитое химическое вещество. Вследствие этого при эксплуатации систем отопления с теплоносителем-антифризом необходимо соблюдать ряд мер безопасности. В любом случае при использовании незамерзающих жидкостей система теплоснабжения и система горячего водоснабжения вашего дома должны быть физически разделены, чтобы не допустить смешивания используемых в них жидкостей. В крайнем случае, при реальной возможности попадания теплоносителя в систему горячего водоснабжения необходимо использовать пропиленгликоль. Он обладает меньшей эффективностью, чем этиленгликоль, но гораздо менее токсичен.

Перед первой заливкой незамерзающей жидкости в отопительную систему не забудьте провести промывку внутренней поверхности трубопроводов.

Как производят антифриз?
Основным компонентом незамерзающих жидкостей является обычная вода. И от ее качества и чистоты во много зависит эффективность работы отопительной системы. Дело в том, что мельчайшие примеси загрязнения в воде являются теми участками, вокруг которых начинается ее замерзание. Хорошо очищенная, дистиллированная вода не замерзает даже при небольших минусовых температурах.

Кроме того, примеси в воде – это и есть накипь, которая образуется на внутренних стенках трубопроводах. Чем чище будет вода, используемая при производстве незамерзающей жидкости – тем меньше вероятность образования накипи, тем меньше

Для снижения негативных эффектов при производстве «незамерзайки» используются различные химические присадки. Они полностью растворяются в воде и препятствуют началу коррозии металлических поверхностей, играя в происходящих химических реакциях роль ингибиторов.

Какие присадки добавляются в незамерзающую жидкость?

Среди химических присадок, используемых при производстве «незамерзаек» можно выделить следующие:

  • Ингибиторы, то есть вещества, тормозящие химические реакции с металлом. К нем можно отнести силикаты и фосфаты.
  • Гибридные присадки, выполняющие одновременно несколько функции. Эти смеси бывают на органической и на неорганической основе.
  • Добавки на основе карбосиликатов. Это довольно свежее решение в этой отрасли и оно имеет широкую перспективу в развитии.

 Преимущества и недостатки теплоносителя на основе антифризов

Самым главным преимуществом жидкостей на основе антифризов при их использовании в отопительных системах является из способность сохранять текучее состоянии при отрицательных температурах. Даже при очень низкой температуре такая жидкость не становится твердым веществом а образует субстанцию, напоминающую кашицу, которая не сможет повредить трубопроводы и оборудование вашей системы. Кроме того, при низкой температуре и частичном замерзании антифриз не увеличивается в размерах. После повышения температуры он полностью восстанавливает свои свойства.

Но за такую эффективность при низких температурах антифризу приходится расплачиваться пониженной теплоемкостью, которая снижена на величину до 15 процентов относительно обычной воды. Это приводит к повышенному расходу энергоносителей для нагрева жидкости в отопительной системы. Также при использовании «незамерзаек» придется использовать более мощные радиаторы отопления, с большим количеством секций. Антифриз более вязок, чем вода и перемещать его по системе придется более мощными насосами.

Учтите, что после заполнения системы отопления незамерзающей жидкостью ей необходимо дать выстояться в течении двух-трех часов. За это время из жидкости выйдет присутствующий в ней воздух. Только после этого в системе можно создавать рабочее давление.

Чтобы избежать подсоса воздуха в жидкость в ходе работы системы – в ней необходимо установить расширительный бачок. По сравнению с системами, работающими на воде бачок должен иметь больший объем, что связано с большим коэффициентом расширения от тепла для «незамерзаек». Также незамерзающая жидкость может иметь склонность к вспениванию, что также должно компенсироваться бачком расширения.

При эксплуатации отопительной системы с антифризом недопустимо допускать ее перегрева, что может привести к необратимым последствиям и потребовать полной замены жидкости в системе.

Обучающее видео по незамерзающим жидкостям для систем отопления в частных домах

Антифриз (незамерзающая жидкость) для системы отопления дома
Учитывая особенности наших климатических условий, зимой температура может опускаться до отметки 20-30, а то и 40 градусов по Цельсию. А это значит, если отопление не будет функционировать, а в системе будет вода, она замерзнет. Казалось бы, что в это плохого? А дело все в том, что при замерзании (переходе в твердую фазу) вода увеличивается в объеме на 9%. Следовательно, если жидкость замерзает в системе отопления, есть высокая вероятность, что многие составляющие выйдут из строя: трубы, сам котел, краны и прочие элементы.

Обычно это болезнь системы отопления загородного дома

Антифриз – как незамерзающая жидкость для системы отопления

Бытовой антифриз представляет собой особый теплоноситель, который применяется в различных системах, включая отопительные. В результате существует несколько разновидностей таких смесей, в основе которых лежат водные растворы разных веществ: спиртов, солей, пропиленгликоля, этиленгликоля и прочих. К таким элементам в обязательном порядке добавляются специальные присадки, которые улучшают характеристики растворов. И важным свойством является пониженная температура замерзания.

Антифризы на основе этиленгликоля

В нашей стране популярностью пользуются составы на базе водного раствора этиленгликоля. Во многом такая любовь потребителей к подобному виду антифриза вызвана его доступностью. Ведь на деле такой состав является вредным для здоровья, поэтому нужно исключать его попадание на кожу, тем более в организм. Токсичными являются даже пары смеси. Смертельная доза этиленгликоля для человека – до 5 мл на один килограмм массы тела. Как правило, такой антифриз реализуется в двух видах, отличающихся температурой замерзания:
Чтобы получить требуемую температуру кристаллизации, состав разбавляется водой, желательно, конечно, дистиллированной. Самые часто встречающиеся бренды в России — Hot Blood, Dixis, Nort. Добавляя определенное количество воды, температура замерзания может находиться в диапазоне от -10°С до -65°С. И нужно понимать, что даже при наступлении температуры кристаллизации есть еще немалый температурный диапазон, при котором сохраняется и жидкость, и лед. Подобное состояние именуется шуга. При таких условиях исключается разрыв системы.

dixis-30-2.jpg

Состав антифризов

В основном антифризы включают разного рода присадки, необходимые для придания раствору необходимых качеств. Например:
  • предотвращение разрушение уплотнителей системы;
  • растворение и вывод накипи и осадков, которые накапливаются в системе со временем;
  • коррозийная защита металлов, которые входят в состав системы отопления.

Заливай и пользуйся?

Казалось бы, если есть проблема – риск замерзания воды в системе отопления — незачем медлить, нужно заливать антифриз. Ведь в наших условиях отключение электроэнергии на продолжительное время – обычное дело, причем без предупреждения. А значит, в зимнее время могут возникнуть серьезные проблемы в частных домах. Но есть еще одна сложность. Многие производители отопительных котлов категорически не рекомендуют применять антифризы в системах, в которых участвуют их устройства. Возникает резонный вопрос, почему?

Причины, по которым производители котлов отказывают в использовании антифриза

Производитель «Протерм» (Словакия) заявляет о том, что не несет ответственности за последствия, вызванные применением антифризов. Чугунные котлы, изготавливаемые компанией, не предназначены для взаимодействия с незамерзающими жидкостями. Vaillant (Германия) еще более категоричен, заявляя о том, что в настенных котлах использовать незамерзающие жидкости нельзя! Что касается иных производителей, то здесь все запутаннее. Некоторые из них информируют об использовании в конструкции котлов специальных прокладок из паронита, которые подходят ко многим видам антифризов. Однако при этом не афишируется обратная сторона медали: сложности с уплотнителями – не единственная проблема при применении антифризов.

Какие существуют проблемы при использовании незамерзающей жидкости в отопительных системах?

Проблема №1

Поскольку вода и антифриз имеют различные физические показатели, при проектировании системы отопления следует учитывать, будет использоваться та или иная жидкость. Базовые расчеты делаются, конечно, для воды. Если же планируется использование антифриза, потребуется изменить некоторые параметры системы:
  • мощность котла;
  • на 60% увеличить напор циркуляционного насоса;
  • на 50% увеличить объем расширительного бака;
  • на 50% увеличить тепловую мощность радиаторов.

Схема обвязки газового и электрического котлов

Проблема №2

Антифризы на базе этиленгликоля имеют одну особенность – «не любят» перегрева системы. Например, если в любой точке системы температура превысит критическую для данной марки смеси, произойдет разложение этиленгликоля и присадок, в результате реакции образуются твердые осадки и кислоты. При выпадении осадков на нагревательные составляющие котла появляется нагар, в результате чего снижается теплообмен, стимулируется появление новых осадков, увеличивается вероятность перегрева.  

Нагар на стенках котла

Образованные при разложении этиленгликоля кислоты вступают в реакцию с металлами системы, в результате чего возможно развитие коррозийных процессов. Разложение присадок способно вызвать снижение защитных характеристик состава по отношению к уплотнителям, что может вызвать течь в местах соединения. Если система имеет цинковое покрытие, использование антифриза недопустимо. При перегреве появляется повышенное пенообразование, а это значит, что гарантировано завоздушивание системы. Следовательно, чтобы все эти явления исключить, нужно жестко контролировать отопительный процесс. Поскольку производителям котлов неизвестны физические свойства используемых теплоносителей (кроме воды), они исключают их применение.

Проблемы №3

Антифризы имеют повышенную текучесть. Следовательно, увеличение количества соединительных мест и элементов влечет за собой рост вероятности образования протечек. Причем в основном такая проблема появляется при остывшей системе, когда отопление выключено. При охлаждении объем металлических соединений уменьшается, появляются микроканалы, по которым и сочится состав. Поэтому важно, чтобы все соединения системы были доступны. Учитывая токсичность антифризов, их нельзя применять для нагревания воды в системах ГВС. В противном случае смесь может попасть в точки разбора горячей воды, что представит опасность для жильцов.

Не работает печное отопление в загородном доме

Какой выбрать теплоноситель?

Сейчас набирают популярность, хотя и являются более дорогими, антифризы на основе экологически чистого пищевого пропиленгликоля. Такой состав не вреден для человека, может использоваться в двухконтурных системах. Их гидравлические и теплотехнические характеристики сопоставимы со свойствами этиленгликолевых смесей. Примечательно, что многие производители котлов одобрили использование такого теплоносителя. Стоит также сказать, что оба вида антифризов под разными марками уже изготавливаются в России.

Есть ли альтернатива антифризам?

  1. Создание отопительной системы с электронезависимыми котлами.
  2. Задействование резервных источников электропитания: аккумуляторных и электрогенераторных.
Последние представляют собой мини-электростанции, которые работают на горючем. Требуют определенных навыков при эксплуатации, а также отдельного помещения. Когда электроэнергия пропадает, аккумуляторное устройство включается, обеспечивая функционирование отопительной системы на восемь и более часов. Когда электроснабжение возобновляется, устройство отключается, начинается зарядка. Цена подобных приборов начинается с отметки в 100 у.е. Для их использования не нужны особые навыки и отдельные комнаты.

Итоги: вода или антифриз?

Сначала нужно определить, насколько высока вероятность продолжительного (больше 24 часов) отключения подачи электроэнергии в загородном доме. Если подобные явления маловероятны, тогда однозначно в систему отопления нужно заливать воду, дополнив ее аккумуляторным источником бесперебойного питания. Если же отключения электроэнергии не просто вероятны, а и происходят регулярно, рекомендуется использовать антифриз. Однако это решение нужно соотносить с характеристиками элементов системы. Также перед использованием смеси рекомендуется сначала проверить, не выпадает ли она в осадок, когда смешивается с водой.

Если такое происходит, тогда стоит использовать дистиллированную жидкость. Как уже отмечалось, использовать антифриз в оцинкованных системах запрещено. Также не следует разбавлять состав более чем на 50 процентов, что снижает антикоррозийные характеристики смеси. Нужно помнить и о старении антифриза, поэтому его придется менять через какое-то время. Обычно срок около пяти лет. Поэтому можно сделать вывод. Нельзя однозначно ответить на вопрос, стоит ли заливать антифриз в систему отопления дома, он лучший теплоноситель. Придется соотнести свои условия с описанными выше, на основании чего и принять решение. Напоследок можно лишь отметить, что с момента активного использования антифризов в отоплении не было отмечено ни одной серьезной аварии. Поэтому статистика говорит о том, что на практике все может быть не так страшно.

Незамерзающая жидкость для систем отопления дома своими руками

Содержание статьи:

Во время работы системы отопления возможно замерзание теплоносителя. Это приводит к созданию аварийных ситуаций. Избежать их можно только заменив воду в магистралях на специальный состав, температура замерзания которого значительно ниже 0°С. Можно ли сделать подобную незамерзающую жидкость для систем отопления дома своими руками?

Делаем антифриз самостоятельно

Замерзание воды – главная причина использования антифриза

Замерзание воды – главная причина использования антифриза

Следует сразу отметить, что обыкновенная вода является лучшим типом теплоносителя. Она обладает достаточной теплоемкостью, имеет оптимальную плотность, доступную стоимость. Поэтому если вероятность воздействия отрицательных температур на теплоснабжение минимальна – лучше всего использовать дистиллированную воду.

Но при невозможности соблюдения этого условия потребуется специальная жидкость незамерзающая для котлов отопления. Она представляет собой раствор, в котором вода занимает до 70% от общего объема. Остальное это добавки, которые снижают порог кристаллизации до -60°С. В их состав входит:

  • Основной компонент – этиленгликоль, пропиленгликоль или глицерин. Эта незамерзающая жидкость для системы отопления дома имеет высокий коэффициент вязкости, что и приводит к желаемому эффекту;
  • Присадки. Именно благодаря им незамерзающая жидкость для водяного отопления не пенится, и при повышении температуры не образует кристаллический осадок.
Устройство для заливки незамерзающей жидкости

Устройство для заливки незамерзающей жидкости

Проблема самостоятельного изготовления подобного состава заключается в правильном подборе последнего компонента. Все производители не разглашают полный перечень компонентов. Но даже зная как сделать правильный состав, в домашних условиях это сделать невозможно – для этого понадобится специальное оборудование и соблюдение технологии изготовления.

Как самому сделать незамерзающую жидкость для отопления, и к каким последствиям может привести ее применение?

  • Повышение уровня пены во время нагрева теплоносителя повлечет за собой быстрое образование осадка на стенках труб и радиаторов;
  • Уменьшение теплоотдачи самодельной незамерзающей жидкости. Это станет причиной существенного снижения КПД отопления;
  • Изготовленная незамерзающая жидкость для отопления своими руками может негативно воздействовать на стальные элементы системы из-за большого содержания кислорода. Ускорятся процессы коррозии.

Любая незамерзающая жидкость для печного отопления или твердотопливного котла не должны стать причиной появления этих нежелательных эффектов. Поэтому для сохранения безопасности системы рекомендуется использовать только качественную незамерзающую жидкость для водяного отопления от надежного производителя.

Перед применением антифриза следует ознакомиться не только с его составом и рекомендациями по применению, но и тщательно изучить инструкцию котла отопления. В ней должны быть указаны типы теплоносителя, которые можно заливать.

Виды незамерзающей жидкости для отопления

Заводской антифриз для отопления

Заводской антифриз для отопления

Определившись, что незамерзающие теплоносители для системы отопления должны быть только заводского качества – можно приступать к выбору определенного состава. Он должен быть адаптирован к определенной схеме теплоснабжения, а его эксплуатационные показатели не могут ухудшать параметры системы.

Перед тем как залить в систему отопления незамерзающую жидкость нужно узнать – не будет ли она негативно воздействовать на компоненты теплоснабжения. Для этого следует ознакомиться с инструкцией по применению, которая обязательно должна прилагаться. Также важно обращать внимание на основной компонент жидкости незамерзающей для котлов отопления. От этого зависит не только состояние компонентов теплоснабжения, но и условия эксплуатации:

  • Этиленгликоль. Характеризуется высокой токсичностью. Поэтому может быть применен только в замкнутых схемах. Могут возникнуть сложности при заливке в систему отопления этого типа намерзающей жидкости. В парообразном состоянии опасен для здоровья человека;
  • Пропиленгликоль. Фактически является пищевой добавкой, поэтому допускается применение как в открытой, так и в закрытой системах отопления. В отличие от этиленгликоля температура кристаллизации на уровне +80°С, что дает возможность использовать ее для работы твердотопливных высокотемпературных котлах. Единственный недостаток – высокая стоимость;
  • Глицерин. Наиболее популярный вид незамерзающей жидкости для печного отопления. Его эксплуатационные качества несколько ниже, чем у пропиленгликоля. Однако наряду с этим стоимость глицериновых антифризов на порядок меньше. К недостаткам можно отнести большую текучесть. Это может отразиться на герметичности трубопроводов. Выход – замена резиновых прокладок на паронитовые.

В настоящее время применение незамерзающая жидкость для системы отопления дома на основе глицерина является оптимальным вариантом.

Наименование Состав Цена, руб/л
Теплый дом -30°С Пропиленгликоль 65
Dixis -65 Глицерин 75
Технология Уюта -65 Этиленгликоль 120

Производители предлагают 2 типа незамерзающих теплоносителей для системы отопления – в состоянии готовом к использованию и концентрат. Для больших схем теплоснабжения выгоднее приобретать именно концентрат. Однако при этом усложняется процесс заполнения системы.

При приобретении готовой к использованию жидкости нужно обращать внимание на нижний критический уровень температуры замерзания. Он может быть от -25°С до -65°С.

Особенности заливки антифриза в систему отопления

ручной насос для опрессовки и заполнения отопления антифризом

ручной насос для опрессовки и заполнения отопления антифризом

Для того чтобы не делать самому незамерзающую жидкость для отопления и при этом рисковать работоспособностью всей системы – необходимо приобрести уже готовый состав. Однако помимо этого следует ознакомиться с технологией заливки.

Если в системе есть старый теплоноситель – его следует слить. При этом рекомендуется проверить его состояние. Степень загрязнения укажет на актуальность проведения комплексной очистки. Она выполняется до того как залить в систему отопления антифриз. Последующие этапы работы заключаются в выполнении таких пунктов:

  • Если до этого использовался антифриз – обязательно выполняется полная промывка системы. В противном случае смешивание двух разных незамерзающих жидкостей для печного теплоснабжения может привести к нежелательным химическим реакциям;
  • Закрытая система. В ней точка заливки должна находиться ниже всех остальных приборов отопления. С помощью насосного оборудования выполняется заполнение незамерзающей жидкостью системы отопления частного дома. Важно, чтобы давление в трубах не превышало значение 3 атм;
  • Открытая система. Для нее использование незамерзающей жидкости для водяного отопления не рекомендуется. Постоянный контакт с воздухом может привести к значительному повышению вспенивания. Заливка выполняется через верхний расширительный бачок;
  • Тестирование отопления. Температура в системе повышается постепенно. Одновременно с этим проверяется герметичность всех узлов, а также отсутствие посторонних шумов при циркуляции теплоносителя.

Во время эксплуатации потребуется доливать незамерзающую жидкость для отопления самостоятельно. Поэтому рекомендуется приобретать ее с запасом – на 15-20% больше от рассчитанного объема системы.

Нельзя самому сделать незамерзающую жидкость для теплоснабжения. Также не рекомендуется применение автомобильных антифризов, так как они в большинстве случаев сделаны на основе небезопасного пропиленгликоля.

Ограничения по применению антифриза в теплоснабжении

Повреждения ТЭНа электрокотлов из-за неправильно подобранной незамерзающей жидкости

Повреждения ТЭНа электрокотлов из-за неправильно подобранной незамерзающей жидкости

Несмотря на все свои положительные стороны не каждая жидкость незамерзающая подойдет для котлов отопления. Неправильное использование может привести к постепенному разрушению теплообменника и быстрому выходу из строя дорогого оборудования.

Помимо этого есть ряд других ограничений, которые нужно учитывать при использовании незамерзающего теплоносителя отопительных систем:

  • Многие модели двухконтурных котлов не предназначены для антифриза. Он может попасть в систему ГВС, что является нежелательным фактором;
  • Незамерзающая жидкость негативно воздействует на оцинкованную поверхность. Происходит быстрое разрушение защитного слоя и как следствие – выход элемента отопления из строя;
  • Так как вязкость у антифриза намного выше, чем у воды – нужно доукомплектовать отопление мощными циркуляционными насосами. Чем ниже критический уровень температуры замерзания – тем большая производительность должна быть у насосов;
  • Замену антифриза следует выполнять четко по рекомендации производителя. Он со временем теряет свои свойства, что напрямую сказывается на эксплуатационных показателях системы отопления.

Концентрат незамерзающей жидкости разбавляется только дистиллированной водой. Обыкновенная проточная для этого непригодна – большое количество сторонних элементов может вызвать нежелательную химическую реакцию.

В видеоматериале подробно рассказывается о параметрах выбора антифриза для систем теплоснабжения:

Теплоноситель для системы отопления: как выбрать, закачать

Главная » Отопление » Какой теплоноситель лучше для отопления частного дома

Выжить зимой без отопления в нашей стране практически невозможно, потому ее устройству уделяют много времени, сил и средств. Наиболее распространенный у нас вид обогрева — водяное (жидкостное) отопление. Его составная часть — теплоноситель. Как выбрать теплоноситель для системы отопления, как его закачать — в статье. 

Что такое теплоноситель и каким он должен быть

Содержание статьи

Теплоноситель в жидкостной отопительной системе — это то вещество, посредством которого тепло переносится от котла к радиаторам. В наших системах качестве теплоносителя используется вода или особые незамерзающие жидкости — антифризы. При выборе необходимо руководствоваться несколькими критериями:

  • Безопасность. Время от времени в отоплении возникают протечки или они требуют обслуживания и ремонта. Чтобы ремонтные работы не были опасными, теплоноситель должен быть безвредным.
  • Безвредным для составляющих системы отопления.
  • Должен иметь высокую теплоемкость, чтобы эффективно переносить тепло.
  • Иметь длительный срок эксплуатации. Теплоноситель для систем отопления выбирают по условиям эксплуатации

    Теплоноситель для систем отопления выбирают по условиям эксплуатации

С учетом этих требований наиболее подходящая жидкость для система отопления — вода. Она безопасна, безвредна, имеет высокую теплоемкость, а строк эксплуатации неограничен. Но в тех системах отопления, где велика вероятность простоя зимой, вода может сослужить плохую службу. Если она замерзнет, разорвет трубы и/или радиаторы. Потому в таких системах применяют антифризы. При отрицательных температурах они теряют текучесть, но оборудование не рвут. Так что выбрать теплоноситель для системы отопления с этой точки зрения легко: если система находится все время под присмотром и работоспособном состоянии, использовать можно воду. Если дом временного проживания (дача) или он надолго может оставаться без присмотра (командировки, зимний отпуск), если в регионе возможно частое и/или длительное отключение электроэнергии, лучше в систему заливать антифриз.

Особенности использования воды в качестве теплоносителя

С точки зрения эффективности переноса тепла вода — идеальный теплоноситель. Она имеет очень высокую теплоемкость и текучесть, что позволяет доставлять тепло к радиаторам в требуемом объеме. Какую воду заливать? Если система закрытого типа, заливать можно воду прямо из крана.

Да, водопроводная вода неидеальна по составу, в ней содержатся соли, некоторое количество механических примесей. И да, они осядут на элементах системы отопления. Но это произойдет один раз: в закрытой системе теплоноситель циркулирует годами, подпитка небольшим количеством требуется очень редко. Потому никакого ощутимого вреда некоторое количество осадка не принесет.

Вода как теплоноситель для систем отопления почти идеальна

Вода как теплоноситель для систем отопления почти идеальна

Если отопление открытого типа требования к качеству воды, как к теплоносителю, намного выше. Тут происходит постепенное испарение воды, которое периодически восполняется  — воду доливают. Таким образом получается, что концентрация солей в жидкости все время увеличивается. А это означает, что и осадок на элементах тоже накапливается. Именно поэтому в системы отопления открытого типа (с открытым расширительным бачком на чердаке) заливается очищенная или дистиллированная вода.

В данном случае лучше использовать дистиллят, но достать его в требуемом объеме бывает проблематично, да и дорого. Тогда можно заливать очищенную воду, которая пропущена через фильтры. Наиболее критично наличие большого количества железа и солей жесткости. Механические примеси тоже ни к чему, но с ними бороться проще всего — несколько сетчатых фильтров с ячейкой разных размеров помогут отловить большую их часть.

Чтобы не покупать очищенную воду или дистиллят, ее можно подготовить самостоятельно. Во-первых, налить и отстоять, чтобы осела большая часть железа. Отстоявшуюся воду аккуратно перелить в большую емкость и прокипятить (крышкой не закрывать). Этим удаляются соли жесткости (калия и магния). В принципе, уже такая вода неплохо подготовлена и ее можно заливать в систему. А доливать потом уже или дистиллированной водой или питьевой очищенной. Это уже не так бьет по карману, как первоначальная заливка.

Антифризы для отопления

В системы отопления кроме воды заливают специальные незамерзающие жидкости — антифризы. Обычно это водные растворы многоатомных спиртов. Не так давно на нашем рынке появился антифриз на основе глицерина. Так что теперь типов незамерзающих жидкостей для систем отопления три.

Виды незамерзающих жидкостей и их свойства

Антифризы есть на основе двух веществ: этилен-гликоля и пропилен-гликоля. Первый более дешев, замерзает при более низких температурах, но очень токсичен. Отравиться можно не только выпив, но даже просто замочив руки или надышавшись парами. Второй незамерзающий теплоноситель для системы отопления — на основе пропилен-гликоля.Он более дорог, но безопасен. Иногда он даже используется как пищевая добавка. Его минус (кроме цены) — он теряет текучесть при более высоких температурах чем пропилен-гликоль.

Этилен-гликолевый теплоноситель очень ядовит

Этилен-гликолевый теплоноситель очень ядовит

Несмотря на высокую токсичность чаще покупают этилен-гликолевые теплоносители. Связано это, скорее всего, с ценой — пропилен-гликоль дороже раза в два. Но этилен-гликолевые антифризы в чистом виде еще и химически активны, могут вспениваться, имеет повышенную текучесть. С пеной и активностью борются присадками, а повышенная текучесть никак не корректируется. В паре с токсичностью она — опасное сочетание. Если есть где-то малейшая возможность, этот антифриз протечет. А так как и его пары ядовиты, ни к чему хорошему это не приведет. Поэтому, если есть возможность, используйте пропилен-гликоль.

НазваниеВеществоВесДиапазон рабочих темпеартурНачало кристализацииТемпература термического разложенияСрок службыВозможность разведения водой Цена
Dixis (Диксис) 65моноэтиленгликоль10 кг -65°С ~ +95°С-66°С+ 111°C10 летда850 руб
Тёплый Дом — Экопропиленгликоль10 кг -30°С до +106°С -30°C+170°С5 летда1050 руб
Dixis TOP (Диксис ТОП) -30пропиленгликоль10 кг-30°С до +100°С — 31°C+106°С3 годада960 руб
ANTIFROST на основе глицеринаглицерин10 кг -30°С до +105°С 4 годанет700 руб
PRIMOCLIMA ANTIFROST на основе пропиленгликоля пропиленгликоль10 кг -30°С до +106°С -30°C +120°С5 летда762 руб
ТЕРМАГЕНТ 30этиленгликоль10 кг-20°С до +90°С-30°C+170°С10 летнет650 руб
Теплоком (глицериновый)глицерин10 кг – 30°С до +105°С8 летнет780 руб

Еще один важный недостаток — этилен-гликоль очень плохо реагирует на перегрев, а перегрев наступает при довольно низкой температуре. Уже при +70°C образуется большое количество осадка, который оседает на элементах системы отопления. Отложения снижают теплоотдачу, что снова ведет к перегреву. В связи с этим в системах с котлами на твердом топливе такие антифризы не используют.

Пропилен-гликоль, наоборот, химически почти нейтрален. Он меньше всех теплоносителей реагирует с другими веществами, перегрев наступает при более высоких температурах и приводит не к таким последствиям.

Пропилен-гликолевый теплоноситель безопасен , но стоит дороже и замерзает при более высоких темпеартурах

Пропилен-гликолевый теплоноситель безопасен , но стоит дороже и замерзает при более высоких температурах

В конце прошлого столетия был разработан антифриз для систем отопления на основе глицерина. Он — это нечто среднее между этиленовыми и пропиленовыми теплоносителями. Он безопасен для человека, но не очень хорошо влияет на прокладки, также плохо реагирует на перегрев. По цене и температурным характеристикам он примерно в том же диапазоне, что и пропиленовые теплоносители (смотрите таблицу).

Особенности систем с антифризом в качестве теплоносителя

При проектировании системы отопления надо изначально принимать во внимание теплоноситель. Это связано с более низкой теплоемкостью незамерзающих жидкостей, а также другими их свойствами. Если все оборудование было рассчитано на воду, а зальют в нее антифриз, могут возникнуть следующие проблемы:

  • Не хватит мощности и в доме будет холодно. Это связано с более низкой теплопроводностью антифризов. Решить эту проблему можно малой кровью — увеличить скорость движения теплоносителя, поставив более мощный циркуляционный насос. Но по-хорошему, требуется увеличение количества секций радиаторов.
  • В системах закрытого типа может недостаточным оказаться объем расширительного бачка. Это связано с тем, что при нагревании незамерзайки расширяются больше, чем вода. Выход — поставить еще один бачок. Суммарный объем должен быть чуть больше требуемого (объем можно взять из таблицы). Объем расширительного бачка для разных типов теплоносителя

    Объем расширительного бачка для разных типов теплоносителя

  • Если использованы обычные резиновые прокладки, при использовании этилен-гликоля или глицерина они через некоторое непродолжительное время разрушатся и потекут.  Потому перед заливкой антифриза во всех разъемных соединениях прокладки заменяют на паронитовые или тефлоновые.

Как вы поняли, лучший теплоноситель для системы отопления — вода. Она и лучше по характеристикам и в разы дешевле. Если же отоплению грозит разморозка, приходится заливать антифризы, но не автомобильные, а специальные — для отопления. В этом случае, при наличии достаточного количества средств, лучше использовать пропилен-гликоль. Этиленовые незамерзайки — крайний случай. Они пригодны в системах закрытого типа, в которых установлены специальные прокладки и автоматизированные котлы, которые не допустят перегрева.

Чтобы покупателям было проще ориентироваться, в теплоносители добавляют красители. В этиленовые — красные или розовые, в пропиленовые — зеленый, в глицериновые — голубой. Через некоторое время цвет может стать нет таким интенсивным или пропасть совсем. Это происходит из-за термического разрушения красителей, но на свойства самого антифриза не влияет.

Как закачать теплоноситель

Проблемы обычно возникают только с системами закрытого типа, так как открытые заполняются через расширительный бак. В него просто наливается теплоноситель для системы отопления. Он под действием силы гравитации растекается по системе. Важно чтобы при заполнении системы все воздухоотводчики были открыты.

Открытая система отопления заполняется через расширительный бак

Открытая система отопления заполняется через расширительный бак

Есть несколько способов заправить закрытую систему отопления теплоносителем. Есть способ заполнения без использования техники — самотеком, есть с погружным насосом типа «Малыш» или специальным, с помощью которого делают опрессовку системы.

Заливаем самотеком

Этот способ закачать теплоноситель для системы отопления хоть и не требует оборудования, но уходит на него много времени. Приходится долго выжимать воздух и так же долго набирать нужное давление. Его, кстати, накачиваем автомобильным насосом. Так что оборудование все-таки потребуется.

Находим самую высокую точку. Обычно это какой-то из газоотводчиков (его снимаем). При заполнении открываем кран для спуска теплоносителя (самая низкая точка). Когда через него побежит вода, система заполнена.

При таком способе можно шланг подключить от водопровода, можно подготовленную воду налить в бочку, поднять ее выше точки входа и так залить ее в систему. Также заливается и антифриз, но при работе с этиленгликолем потребуется респиратор, защитные резиновые перчатки и одежда. При попадании вещества на ткань или другой материал он тоже становится токсичным и подлежит уничтожению.

Следить за давлением надо по манометру

Следить за давлением надо по манометру

Когда система заполнена (из крана для слива побежала вода), берем резиновый шланг длиной порядка 1,5 метров, крепим его к входу в систему. Выбираем вход так, чтобы виден был манометр. В этой точке  устанавливаем обратный клапан и шаровый кран. К свободному концу шланга крепим легко снимающийся переходник для подключения автомобильного насоса. Сняв переходник, в шланг наливаем теплоноситель (держим поднятым вверх). Заполнив шланг, при помощи переходника подсоединяем насос, открываем шаровый кран и насосом закачиваем жидкость в систему. Надо следить чтобы не закачивался воздух. Когда почти вся содержащаяся в шланге вода закачана, кран закрывается, операция повторяется. На небольших системах чтобы получить 1,5 Бар, придется повторять ее 5-7 раз, с большими придется возиться дольше.

Заливаем с помощью погружного насоса

Для создания рабочего давления теплоноситель для системы отопления можно закачивать маломощным погружным насосом типа Малыш. Его подключаем к самой низкой точке (не точка слива системы). Насос подключаем через шаровый кран и обратный клапан, на точке слива системы ставим шаровый кран.

Теплоноситель наливаем в емкость, опускаем насос, включаем его. В процессе работы постоянно добавляем теплоноситель — насос не должен гнать воздух.

В процессе следим за манометром. Как только его стрелка сдвинулась с нулевой отметки — система заполнена. До этого момента ручные воздухоотводчики на радиаторах могут быть открыты — через них будет выходить воздух. Как только система заполнилась, их надо закрыть.

Далее начинаем поднимать давление — продолжаем насосом качать теплоноситель для системы отопления. Когда оно достигнет требуемой отметки, насос останавливаем, шаровый кран закрываем. Открываем все воздухоотводчики (на радиаторах тоже). Воздух выходит, давление падает. Снова включаем насос, докачиваем немного теплоносителя, пока давление не достигнет проектного значения. Снова спускаем воздух. Так повторяем до тех пор, пока их воздухоотводчиков не перестанет выходить воздух.

Далее можно запустить циркуляционный насос, снова стравить воздух. Если при этом давление осталось в пределах нормы, теплоноситель для системы отопления закачан. Можно запускать ее в работу.

Используем насос для опрессовки

Заполняется система так же, как и в описанном выше случае. При этом насос используется специальный. Он обычно ручной, с емкостью, в которую заливается теплоноситель для системы отопления. Из этой емкости жидкость закачивается через шланг в систему. Взять его можно на прокат в фирмах, которые торгуют трубами для водопровода. В принципе, имеет смысл его купить — если использовать будете антифриз, его придется периодически менять, то есть снова надо будет заполнять систему.

Это ручной насос для опрессовки, с помощью которого можно закачать теплоноситель для систем отопления

Это ручной насос для опрессовки, с помощью которого можно закачать теплоноситель для системы отопления

При заполнении системы рычаг идет более-менее легко, при подъеме давления работать уже тяжелее. Манометр есть как на насосе, так и в системе. Следить можно там, где удобнее. Далее последовательность такая же, как описано выше: накачали до требуемого давления, спустили воздух, снова повторили. Так до тех пор, пока воздуха в системе не останется. После — тоже запускаем циркуляционник минут на пять (или систему целиком, если насос в котле), стравливаем воздух. Тоже повторяем несколько раз.

Незамерзающая жидкость для системы отопления. Незамерзающая жидкость для отопления дома

Каждая система отопления имеет свой собственный охладитель. Эксплуатация и обслуживание системы в значительной степени зависят от типа циркулирующей жидкости. В качестве охлаждающей жидкости может быть выбрана незамерзающая жидкость для системы отопления. Рассмотрим более подробно его приложения, характеристики, а также преимущества и недостатки.

Выбор охлаждающей жидкости

Прежде всего, необходимо выяснить точку замерзания охлаждающей жидкости.Затем узнайте о токсичности и свойствах всех доступных охлаждающих жидкостей.

При выборе жидкости для отопительной системы необходимо помнить, что, заполняя другой тип охлаждающей жидкости в систему, вы берете на себя ответственность за функционирование отопительного оборудования.

Особенности антифриза жидкого

В случае, если незамерзающая жидкость для системы отопления, необходимо учитывать ее вязкость. По этой причине все компоненты, сварные швы, резьбовые соединения системы отопления должны быть непроницаемыми.

Важно, чтобы незамерзающая жидкость основывалась на пропиленгликоле. По сравнению с раствором этиленгликоля он менее токсичен.

Под воздействием низких температур антифриз не увеличивает свой объем, соответственно, он не способен разрушить систему. После повышения температуры происходит возврат к агрегатному состоянию жидкости.

Антифриз строго запрещается нагревать. В противном случае незамерзающая жидкость для системы отопления потеряет свои первоначальные свойства.

Перед использованием антифриза в системе отопления, вы должны сначала промыть систему специальным раствором.

Преимущества

Качественная незамерзающая жидкость для системы отопления имеет следующие преимущества:

  1. Безопасность, которая требуется для незамерзающих растворов на основе пропиленгликоля.
  2. В связи с тем, что система отопления использует широкий температурный режим, при любой нагрузке охлаждающая жидкость для радиаторов должна сохранять свои активные свойства.
  3. На протяжении всего периода эксплуатации антифриз должен поддерживать систему отопления в рабочем состоянии.
  4. От качества нагревательных приборов и антифриза зависит полное функционирование системы в целом на протяжении всего срока службы системы.
  5. Защищает от отложений, накипи и коррозии.
  6. Жидкость не взрывоопасная и не горючая.
  7. Не соприкасается с прокладками и прокладками.
  8. Обеспечивает качественную работу циркуляционного насоса.
  9. Незамерзающая жидкость для систем отопления. Наносится специальными насадками, предотвращающими вспенивание теплоносителя, образование на внутренней поверхности нагревательных элементов шкалы. Также предотвращает набухание или растворение герметика, образование коррозии.
  10. Антифриз для отопительных приборов не следует сливать из системы. Это связано с тем, что все функциональные параметры агрегатов, оборудования и трубопроводов сохраняют свои свойства даже при низких температурах воздуха.

недостатки

Если в системе отопления используется этот тип теплоносителя, то при возможной утечке в воздух происходит испарение, которое вредно для здоровья человека.

Незамерзающая жидкость для систем отопления отличается своей агрессивностью к рассматриваемым структурам коммунальной сети.

Из-за того, что антифриз по сравнению с водой имеет высокую вязкость (около 20%), это добавляет гидравлическую нагрузку на сетевые насосы.Поэтому при приобретении насосного оборудования следует выбирать модель с запасом производительности.

Применение антифриза в системе отопления

Заполнение новой смеси можно производить только в том случае, если система отопления полностью очищена от предыдущей жидкости, а также проверено качество герметизации и целостность всех соединений. При необходимости замените изношенные детали.

Как только все подготовительные работы, вы можете сразу приступить к работе — заливая антифриз.Смесь разбавляют водой и выливают в систему таким образом, чтобы состав оставался однородным.

Антифриз для отопления — довольно капризная композиция, требующая особых условий.

Каковы правила использования такого инструмента, как незамерзающая жидкость для системы отопления? Инструкции по применению:

  1. Сначала увеличьте производительность насосного оборудования и увеличьте давление в системе.
  2. Удалите все элементы, содержащие цинк.
  3. Первичный запуск системы отопления должен выполняться при минимальных значениях мощности с постепенным повышением до нормы.
  4. Антифриз можно использовать только в одноконтурных отопительных системах, поскольку некоторые вещества, из которых он состоит, являются ядами.
  5. Наиболее оптимальной средой для незамерзающих жидкостей являются котлы, работающие на газовом топливе. Если говорить об электрооборудовании, то в таких системах очень часто возникают серьезные проблемы.
  6. Несоблюдение основных требований может привести к выходу из строя насосного оборудования, засорению фильтра, снижению теплопередачи.

Применение антифриза

Как упоминалось выше, в качестве теплоносителя может использоваться незамерзающая нагревательная жидкость. Неоспоримым преимуществом этой жидкости является морозостойкость. По этой причине антифриз используется во внешней системе трубопроводов. Еще одним благоприятным фактором является снижение коррозии радиаторов и трубопроводов, что благоприятно сказывается на системе отопления.

Антифриз в этом случае должен быть выбран в зависимости от температуры, влияющей на ваши трубопроводы и вашего бюджета.

Использование алкоголя

Как правило, использование в системах отопления производителей алкоголя строго запрещено. Однако не все обращают внимание на то, что спирт используется в качестве охлаждающей жидкости, не снимая с гарантии оборудования. Но это не относится к использованию пропиленгликоля, раствора бишофита и этиленгликоля.

Эта незамерзающая жидкость для отопления дома имеет существенный недостаток — сильное испарение.

Когда не нужно применять антифриз?

В связи с тем, что антифриз, в отличие от воды, обладает меньшей теплоемкостью, требуются радиаторы с большей мощностью.

Для того чтобы антифриз для нагрева не терял своих химических свойств, он используется в тех случаях, когда конструкции изготовлены из оцинкованного железа.

Антифриз нельзя использовать в открытых системах, поскольку в этом случае возможно его испарение.

Поскольку этот хладагент токсичен по своим химическим и физическим свойствам, его нельзя использовать в двухконтурных котлах, поскольку возможно отравление воды.

Заключение

Теперь вы знаете, какую жидкость выбрать для подогрева

.

Защита от замерзания теплоносителя

Точка замерзания водных растворов на основе метанола

90 076 o C
Точка замерзания
Концентрация метанола
(%)
по массе 0 10 20000 30 40 50 60 70 80 90 100
по объему 0 13 24 56 56000000 66 75 83 92 100
Температура o F 32 20 0 -15 -40 -40 -95 -115 -125 -130 -144
0 -7 -18 -26 -40 -54 -71 -82 -87 -90 -98

Точки воспламенения водных растворов на основе метанола

Точка вспышки химического вещества — это самая низкая температура, при которой он будет испарять достаточно жидкости для образования горючей концентрации газа.Температура вспышки является показателем того, насколько легко может гореть химическое вещество.

Flash Point
Концентрация метанола
(%)
по массе 0 10 20 30 40 50 6016 60 9 9 000 8 900 16 60 9 9 000 8 900 16 60 9 9 000 8 900 16 60 9 9 000 8 900 16 60 9 9 000 8 900 16 60 9 000 8 000 8 000 16 50 80 90 100
по объему 0 13 24 35 46 56 66 75 83 92 100
Температура o F 130 110 95 85 75 70 60 54 54 54
o C 54 43 35 29 9 0075 24 21 16 12 12 12

Предупреждение

  • ВЫСОКАЯ легковоспламеняемость
  • ВЫСОКАЯ токсичность

Альтернативы водным растворам на основе метанола Физические спирты

  • Молекулярный вес: 32.04
  • Температура кипения: 64,7 o C
  • Температура плавления: -97,8 o C
  • Температура вспышки: 12 o C (54 o F) закрытая чашка
  • Температура самовоспламенения: 878 o F
  • Давление пара: 92 мм рт.ст. при 20 o C
  • Плотность / Удельная масса: 0,7915 при 20/4 o C (вода = 1)
  • Плотность пара: 1.11 (воздух = 1)
.
теплоносителей для солнечных водонагревательных систем

Вы здесь

Иллюстрация солнечного водонагревателя.

Жидкости, передающие тепло, переносят тепло через солнечные коллекторы и теплообменник в резервуары для хранения тепла в системах солнечного нагрева воды. При выборе теплоносителя вы и ваш подрядчик по солнечному отоплению должны учитывать следующие критерии:

  • Коэффициент расширения — частичное изменение длины (или иногда объема, если указано) материала для изменения температуры на единицу
  • Вязкость — устойчивость жидкости к действию сил (и, следовательно, течению).
  • Тепловая емкость — способность вещества сохранять тепло.
  • Точка замерзания — температура, ниже которой жидкость превращается в твердое вещество.
  • Точка кипения — температура, при которой жидкость кипит
  • Температура вспышки — самая низкая температура, при которой пары над жидкостью могут воспламениться в воздухе.

Например, в холодном климате солнечным водонагревательным системам требуются жидкости с низкой температурой замерзания. Жидкости, подверженные воздействию высоких температур, как в пустынном климате, должны иметь высокую температуру кипения. Вязкость и теплоемкость определяют необходимое количество энергии накачки. Жидкость с низкой вязкостью и высокой удельной теплоемкостью легче перекачивать, поскольку она менее устойчива к течению и передает больше тепла. Другими свойствами, которые помогают определить эффективность жидкости, являются ее коррозионная активность и стабильность.

Типы теплоносителей

Ниже приведены некоторые из наиболее часто используемых теплоносителей и их свойства. Проконсультируйтесь с специалистом по солнечному отоплению или местным органом власти, имеющим юрисдикцию, чтобы определить требования к теплоносителю в системах солнечного нагрева воды в вашем регионе.

  • Воздух
    Воздух не замерзнет и не закипит, и не вызывает коррозии. Тем не менее, он имеет очень низкую теплоемкость и имеет тенденцию вытекать из коллекторов, воздуховодов и заслонок.
  • Вода
    Вода нетоксична и недорога. Благодаря высокой удельной теплоемкости и очень низкой вязкости насос легко перекачивается. К сожалению, вода имеет относительно низкую температуру кипения и высокую температуру замерзания. Он также может вызывать коррозию, если pH (уровень кислотности / щелочности) не поддерживается на нейтральном уровне.Вода с высоким содержанием минералов (то есть, «жесткая» вода) может вызывать образование минеральных отложений в коллекторных трубах и трубопроводах системы.
  • Смеси гликоль / вода
    Смеси гликоль / вода имеют соотношение гликоль / вода 50/50 или 60/40. Этилен и пропиленгликоль являются «антифризами». Эти смеси обеспечивают эффективную защиту от замерзания, пока поддерживается соответствующая концентрация антифриза. Жидкости антифриза со временем разлагаются и обычно должны заменяться каждые 3–5 лет. Эти типы систем находятся под давлением и должны обслуживаться только квалифицированным специалистом по солнечному отоплению.
  • Углеводородные масла
    Углеводородные масла имеют более высокую вязкость и более низкую удельную теплоемкость, чем вода. Они требуют больше энергии для прокачки. Эти масла относительно недороги и имеют низкую температуру замерзания.
    Основными категориями углеводородных масел являются синтетические углеводороды, парафиновые углеводороды и ароматические рафинированные минеральные масла. Синтетические углеводороды относительно нетоксичны и требуют минимального ухода. Парафиновые углеводороды имеют более широкий температурный интервал между температурами замерзания и кипения, чем вода, но они токсичны и требуют двухстенного теплообменника с замкнутым контуром.Ароматические масла являются наименее вязкими из углеводородных масел.
  • Хладагенты / жидкости с фазовым переходом
    Они обычно используются в качестве теплоносителя в холодильниках, кондиционерах и тепловых насосах. Они обычно имеют низкую температуру кипения и высокую теплоемкость. Это позволяет небольшому количеству хладагента очень эффективно передавать большое количество тепла. Хладагенты быстро реагируют на солнечное тепло, что делает их более эффективными в облачные дни, чем другие жидкости для переноса.Поглощение тепла происходит, когда хладагент кипит (меняет фазу с жидкости на газ) в солнечном коллекторе. Выделение собранного тепла происходит, когда газообразный хладагент снова конденсируется в жидкость в теплообменнике или конденсаторе.

    .Однако из-за отрицательного влияния, которое ХФУ оказывают на озоновый слой Земли, производство ХФУ постепенно сокращается, равно как и производство гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ). Те немногие компании, которые производили солнечные системы с заправкой хладагентом, либо прекратили производство систем полностью, либо в настоящее время ищут альтернативные хладагенты. Некоторые компании исследовали метиловый спирт в качестве замены для хладагентов.

    Если в настоящее время у вас есть солнечная система с зарядом хладагента, и она нуждается в обслуживании, вам следует обратиться к местному специалисту по солнечной или холодильной технике.С 1 июля 1992 года преднамеренная вентиляция ХФУ и ГХФУ во время обслуживания, технического обслуживания или утилизации оборудования, содержащего эти соединения, является незаконной и наказывается жесткими штрафами. Хотя производство ХФУ в США прекратилось в 1996 году, лицензированный специалист по холодильному оборудованию может по-прежнему обслуживать вашу систему. Возможно, вы захотите связаться со своим специалистом по обслуживанию, чтобы обсудить возможную замену хладагента ХФУ метиловым спиртом или другой теплоносителем.

    Аммиак также можно использовать в качестве хладагента.Это обычно используется в промышленных приложениях. Из соображений безопасности он не используется в жилых системах. Хладагентами могут быть водный раствор аммиака или аммиачная смесь хлорида кальция.

  • Силиконы
    Силиконы имеют очень низкую температуру замерзания и очень высокую температуру кипения. Они не вызывают коррозию и долговечны. Поскольку силиконы имеют высокую вязкость и низкую теплоемкость, им требуется больше энергии для перекачки. Силиконы также легко протекают даже через микроскопические отверстия в солнечной петле.

    Дополнительную информацию о жидких теплоносителях см. В разделе «Техническое обслуживание и ремонт солнечных водонагревательных систем».

Жидкости для теплопередачи для солнечных водонагревательных систем

,

Охлаждение жидким азотом

Многие низкотемпературные процессы используют возможности охлаждения и замораживания азота. Узнайте, какие методы используются в каких приложениях и почему.

Химическая перерабатывающая промышленность (ИПЦ) использует азот — в виде газа или жидкости — в широком диапазоне применений (1, 2). Газообразный азот (GAN) может инертных сосудов и продувочных линий, чтобы устранить опасность взрыва и предотвратить нежелательные реакции окисления, которые могут снизить качество продукта.Жидкий азот (LIN) используется в инновационных технологиях охлаждения и замораживания.

LIN — эффективный и удобный хладагент благодаря своей доступности, низкой стоимости и инертным свойствам. Он также является практичным криогеном для большинства низкотемпературных применений из-за его чрезвычайно низкой температуры кипения (–195,8 ° C) и высокой холодопроизводительности при атмосферном давлении. Даже при повышенном давлении тепловые свойства LIN (таблица 1) делают его эффективной охлаждающей средой для быстрого охлаждения процессов до низких температур.

В этой статье описываются методы использования возможностей охлаждения и замораживания жидкого и газообразного азота, а также некоторые конкретные применения в химической и фармацевтической промышленности.

Методы охлаждения LIN

Некоторые технологии охлаждения используют преимущества возможностей охлаждения LIN в периодических или непрерывных процессах.

  • Прямое поверхностное (полу-непрямое) охлаждение (рис. 1а). LIN обеспечивает охлаждение через единственную проводящую стенку, холодная поверхность которой замораживает или охлаждает потоки жидкости или газа.
  • вторичный контур (непрямой) охлаждение (Рисунок 1b). Температура кипения LIN защищена промежуточной теплоносителем (HTF) для улучшения контроля температуры. Температура HTF может быть настроена на желаемую температуру процесса, такую ​​же низкую, как температура кипения LIN. Затем HTF обеспечивает охлаждение через проводящую стенку для замораживания материалов или охлаждения жидкостей.
  • Холодное ГАН-охлаждение (Рисунок 1с). LIN испаряется, и разумная теплоемкость холодной ГАН используется для охлаждения.Дополнительный LIN вводится для контроля температуры. Охлаждение происходит через проводящую поверхность или задувание холодной ГАН непосредственно на охлаждаемые материалы.
  • прямой впрыск LIN / охлаждение распылением (Рисунок 1d). LIN впрыскивается или распыляется непосредственно на материалы или процессы. Материалы и процессы охлаждаются скрытой теплотой испарения ЛИН; в зависимости от конструкции системы охлаждения ощутимая теплоемкость холодной ГАН также может способствовать охлаждению.Это эффективное использование холодильной стоимости LIN.
  • иммерсионное охлаждение (Рисунок 1e). Прямое погружение в ЛИН охлаждает или замораживает материал. Скорость охлаждения почти полностью зависит от скрытой теплоты испарения ЛИН. Общая скорость теплопередачи, как правило, ниже, чем у прямого впрыскивания LIN / охлаждения распылением, потому что GAN оказывает защитное действие — пузырьки, образующиеся при турбулентном кипении LIN, создают паровой пограничный слой вокруг погруженного материала, тем самым снижая общий коэффициент теплопередачи.
9006 9
Таблица 1. Тепловые свойства жидкого азота при различных давлениях.
Давление, атм Температура кипения (Т сат ), ° С Теплота испарения, кДж / кг Теплопроводность жидкости, Дж / мс ° С Теплоемкость при Т сат , кДж / кг- ° С Теплопроводность пара, Дж / мс-° С
1 –195,8 5 592,8 0,137 1.08 0,007
3 –185,1 5,157,5 0,11 9009 1,15 0,009
6 –176,6 4 720,3 0,102 9006 0,011
–170,8 4 351,5 0,091 1,38 0,012
12 –166,3 4 005,4 0.083 1,53 0,013

Пригодность конкретного метода охлаждения зависит от применения и характера охлаждаемых материалов или процессов. Холодное GAN-охлаждение, например, является привлекательным вариантом для охлаждения деликатных материалов, в то время как прямое впрыскивание LIN / распыление или иммерсионное охлаждение может повредить структуру материала. Кроме того, можно использовать холодную ГАН и охлаждение вторичного контура, когда важно работать выше температуры замерзания материалов или жидкостей, чтобы избежать замерзания, которое может повредить материал или заткнуть процесс.В тех случаях, когда требуется быстрое замораживание, часто используется непосредственное впрыскивание LIN / охлаждение распылением или погружное охлаждение.

Эти методы замораживания и охлаждения LIN используются в различных приложениях. В оставшейся части этой статьи представлен обзор некоторых приложений охлаждения / заморозки LIN в химической и фармацевтической промышленности.

Криогенное измельчение и измельчение

Охлаждение

LIN позволяет криогенному измельчению и измельчению измельчать порошки микронного или субмикронного размера, которые иначе было бы трудно размолоть при температуре окружающей среды.Процесс подходит для материалов, которые имеют высокую вязкоупругость, адгезионные свойства или термическую чувствительность.

Вязкоупругость . Такие материалы, как резина и эластомерные гели, имеют высокую вязкоупругость — , т.е. , они противостоят сдвиговому потоку, растягиваются при воздействии и возвращаются в свое первоначальное состояние после снятия напряжения. Вязкоупругие свойства прямо пропорциональны температуре; следовательно, понижение температуры охрупчивает материал, что делает измельчение более простым и эффективным.

Адгезионные свойства . Липкие материалы, такие как воски и масляные биологические образцы, имеют тенденцию цепляться за другие материалы и поверхности. При измельчении в условиях окружающей среды они накапливаются в мельнице, тем самым снижая производительность мельницы, резко повышая энергопотребление и, в конечном итоге, затягивая процесс. Низкие температуры препятствуют адгезионным механизмам, ответственным за липкость, и увеличивают когезионные межмолекулярные силы, делая материалы более хрупкими и менее липкими и, таким образом, их легче измельчать.

Тепловая чувствительность. Некоторые материалы теряют свою химическую, биологическую или электрохимическую активность при повышенных температурах; например, высокая температура может повредить фармацевтические препараты на основе белка. Поскольку процессы измельчения генерируют тепло, для контроля температуры при обработке этих чувствительных материалов необходимо охлаждение.

Тепло, выделяемое при фрезеровании, также затрудняет обработку вязкоупругих и адгезивных материалов. Поэтому очень важно контролировать температуру мельницы, а также температуру измельчаемого материала.Криогенное измельчение включает в себя охлаждение материалов и / или мельницу, как правило, путем прямого впрыска LIN (рис. 2). Впрыскиваемый LIN также создает атмосферу, которая предотвращает нежелательные реакции окисления.

Image

Рисунок 1. Методы охлаждения LIN. (a) Проводящая стенка, охлаждаемая LIN, замораживает или охлаждает жидкости, которые с ней контактируют. (b) Теплообменная жидкость (HTF) служит промежуточным охлаждающим агентом между LIN и жидкостью для улучшения контроля температуры.(c) Холодный ГАН охлаждается через проводящую стенку или может быть направлен непосредственно на охлаждаемую жидкость. (d) ЛИН напрямую впрыскивается или распыляется на материал или в процесс. (e) Когда материал непосредственно погружается в ЛИ, пузырьки, образующиеся в результате турбулентного кипения, создают границу пара вокруг материала, что снижает общий коэффициент теплопередачи.

Лиофилизация

Лиофилизация или лиофилизация обезвоживает термически чувствительные материалы (, например, , белки) путем замораживания материала с помощью LIN с последующей контролируемой сублимацией в вакууме.Материалы могут быть высушены вымораживанием для сохранения микроскопических структур (, например, , клеточные структуры) и для повышения стабильности продукта при длительном хранении и транспортировке. Механическое охлаждение компрессорами использовалось для сублимационной сушки, но LIN приобрел популярность, поскольку он позволяет лучше контролировать процесс замораживания и более широкий диапазон рабочих параметров (3) .

При небольших операциях материалы могут быть заморожены путем погружения в LIN или непосредственного охлаждения поверхности перед помещением в вакуумную камеру.В крупномасштабных операциях (Рисунок 3) охлаждение вторичного контура LIN (с использованием теплоносителя) является наиболее экономичным и эффективным методом замораживания, поскольку оно обеспечивает быстрое замораживание при криогенной температуре и гибкий контроль температуры для ускорения вакуумной сушки. , После замораживания вакуумный насос вызывает сублимацию большей части замороженного растворителя на этапе первичной сушки. Криогенный конденсатор, охлаждаемый с помощью прямого поверхностного охлаждения LIN, максимизирует скорость массопереноса растворителя из замороженного материала на поверхность конденсатора.Любой физико-химически связанный растворитель (, например, , вода), не удаленный во время первичной сушки, удаляется во время вторичной сушки, где температура материала и вакуум увеличиваются. Если материал, подвергаемый лиофилизации, чувствителен к кислороду, засыпка инертным газом разрушает вакуум, поддерживая инертную атмосферу.

Image

Рисунок 2. При криогенном размоле LIN охлаждает материалы, которые трудно размалывать при температуре окружающей среды. Поскольку в процессе фрезерования выделяется тепло, температура мельницы также регулируется прямым впрыском LIN.

Криопеллетизация

Криопеллетизация — это низкотемпературная технология для производства гранул, которые чаще всего являются сферическими или полусферическими и имеют диаметр от 0,5 мм до 5 мм. (4) . Он часто используется для гранулирования термочувствительных материалов, таких как бактериальные культуры и пробиотики. Поскольку криопеллетизация эффективно замораживает материалы, она используется для предотвращения фазового разделения компонентов в растворах, коллоидах или суспензиях, а также для образования гранул с высокой степенью гомогенности.Три распространенные формы криопеллетизации с охлаждением LIN — прямое замораживание поверхности, замораживание с погружением LIN и холодное замораживание GAN

Прямое замораживание поверхности (рис. 4а). Капли замерзают на холодной поверхности, такой как вращающийся барабан из нержавеющей стали, который охлаждается прямым впрыском LIN внутри барабана. Сформированные гранулы являются последовательно полусферическими с плоским основанием. Размер и форму можно изменить, отрегулировав переменные процесса, такие как расстояние, на которое падают капли, и скорость замерзания.

LIN иммерсионное замораживание (рисунок 4b). Капли замерзают при погружении в LIN. По мере погружения капель LIN кипит турбулентно, что затрудняет управление распределением по размеру и форме гранул. Тем не менее этот метод обычно дает высокий процент сферических гранул.

Холодная заморозка GAN (Рисунок 4c) . Cold GAN замораживает капли по мере их свободного падения, образуя сферические гранулы с узким распределением по размеру.Однако очень важно контролировать технологические параметры, такие как размер капель, температура ГАН и геометрию морозильной камеры, чтобы предотвратить агломерацию или прилипание капель к боковым стенкам при их падении.

Гранулирование выгодно, потому что оно улучшает текучесть и смешиваемость продукта. Повышенная текучесть облегчает последующую транспортировку и упаковку. Гранулы можно легко и точно смешивать или смешивать для получения продуктов с различными свойствами. Кроме того, гранулирование сводит к минимуму образование мелких частиц и пыли, уменьшая риск взрывов пыли и воздействия на органы дыхания.

Image

Рисунок 3. LIN обеспечивает охлаждение пробирок с образцом через контур вторичного теплоносителя (HTF). Во время вакуумной сушки LIN также охлаждает конденсатор, создавая низкотемпературную холодную ловушку для удаления растворителя.

Криогенная сублимационная сушка распылением

Криогенная сублимационная сушка распылением (SFD) создает тонкие (обычно менее 100 мкм) сухие порошки низкой плотности (, например, , вдыхаемые фармацевтические препараты) при низкой температуре. Он сочетает в себе принципы лиофилизации и распылительной сушки.

Мелкие капли создаются из раствора, суспензии или коллоида, а затем быстро замораживаются с помощью прямого распыления LIN (рис. 5a) или погружения в LIN (рис. 5b). Пьезоэлектрические форсунки с одним или двумя жидкостями и ультразвуковые пьезоэлектрические сопла создают капли микро- или наноразмеров. Состав жидкого продукта, параметры распыления и скорость замерзания могут быть изменены для контроля характеристик сухих частиц, таких как форма, размер, распределение по размеру и общая морфология.

Замороженный порошок может быть конечным продуктом, но обычно за этапом замораживания обычно следует мягкий процесс сушки, такой как вакуум (лиофилизация) или атмосферная сушка.Атмосферная сушка вводит термостатированный холодный сухой ГАН для сушки замороженного порошка посредством конвективного массообмена при атмосферном давлении. Влажный, холодный GAN затем удаляется из процесса или осушается и рециркулируется.

Частицы сухого порошка, производимые SFD, являются сферическими, легкими и высокопористыми, и они имеют привлекательные аэродинамические свойства, что делает их подходящими для вдыхаемых порошкообразных лекарств, которые вводятся через носовые или легочные пути. Кроме того, сухие порошки могут быть восстановлены быстрее, чем материалы, высушенные традиционными методами лиофилизации и распылительной сушки, что важно для фармацевтических препаратов с низкой растворимостью в воде.

Image

Рис. 4. Криопеллетизация может включать (a) прямое замораживание поверхности, (b) замораживание с погружением LIN или (c) холодное замораживание GAN.

Криогенное тонкопленочное замораживание

Криогенное тонкопленочное замораживание (TFF) — это относительно новый низкотемпературный процесс, при котором образуются высокопористые сухие частицы микронного и субмикронного размера из чувствительных к нагреванию материалов, таких как белки, которые подходит для легочной и парентеральной доставки лекарств.Процесс аналогичен криогенному гранулированию путем прямого охлаждения поверхности с использованием вращающегося барабана из нержавеющей стали. Капли раствора, суспензии или коллоида падают на холодную поверхность из нержавеющей стали с расстояния, которое позволяет каплям образовывать плоские, тонкие (микронные или субмикронные) пленки по мере их быстрого замерзания (рис. 6). Толщину пленки можно изменить, отрегулировав расстояние свободного падения и физические свойства подачи жидкости. Замороженные пленки сушат вымораживанием для получения сухих порошков.

При обработке TFF поверхность раздела газ-жидкость сводится к минимуму во время замораживания (в отличие от SFD), что снижает денатурацию белка (5) . TFF используется в лабораторных масштабах, особенно для исследований по восстановлению нерастворимых лекарств. Не ясно, будет ли это экономически эффективным решением для крупномасштабного производства.

Криогенное реакционное охлаждение

Криогенное реакционное охлаждение обеспечивает охлаждение и низкотемпературный контроль для чувствительных к температуре процессов, таких как сильно экзотермические и холодохимические реакции.Например, в органическом и металлоорганическом синтезе низкотемпературная работа важна для баланса реакционной способности, селективности и выхода. Для сильно экзотермических реакций охлаждение имеет решающее значение для контроля тепловыделения и предотвращения побочных реакций. Прямое охлаждение с впрыском, полу-косвенное охлаждение и косвенное охлаждение с помощью HTF — три основных варианта охлаждения реакционных сосудов с помощью LIN.

Image

Рисунок 5. При сублимационной сушке криогенным распылением распыляющий газ создает мелкие капли, которые замерзают, когда они (а) распыляются с помощью LIN или (б) погружаются в LIN.

Охлаждение прямым впрыском (рис. 7а). ЛИН вводится непосредственно в реакцию. Этот метод достигает максимальной эффективности и является недорогим в установке, но могут возникнуть унос растворителя, вспенивание и локальное замерзание. Он часто используется в чрезвычайных ситуациях, потому что испарение LIN может быстро охладить небезопасную или убегающую реакцию.

Полупрямое охлаждение (рис. 7б). Линия протекает через змеевик внутри реактора или охлаждающую рубашку реактора. Этот простой метод обеспечивает быстрое охлаждение и рециркуляцию азота.Однако недостатки включают в себя более низкую эффективность охлаждения и более высокие затраты на криогенную конструкцию и коррозионно-стойкие материалы.

Косвенное охлаждение с HTF (рис. 7c). Во внешнем теплообменнике LIN охлаждает теплоноситель, который затем протекает через вторичный контур для охлаждения реактора. Этот гибкий подход обеспечивает точный контроль температуры и выдерживает большие тепловые нагрузки.

Криогенный растворитель и извлечение ЛОС

Органические растворители и летучие органические соединения (ЛОС) могут быть конденсированы с помощью LIN и восстановлены.Возможность извлечения и повторного использования выпаренных растворителей уменьшает количество растворителя, которое необходимо приобрести. Экономия средств, как правило, достаточно значительна, чтобы системы восстановления могли окупить себя всего за несколько лет. Криогенное извлечение ЛОС часто является более экологически чистым и экономически эффективным способом контроля выбросов ЛОС, чем методы окисления.

Image

Рисунок 6. При криогенном замораживании тонких пленок капли падают на вращающийся барабан из нержавеющей стали с охлаждением LIN, где они быстро сжимаются в плоские тонкие пленки.Лиофилизация высушивает замороженные пленки с получением сухих порошков.

Сердцем системы криоконденсации является теплообменник, который обеспечивает охлаждение LIN, как правило, посредством охлаждения вторичного контура с помощью теплоносителя или прямого охлаждения с впрыском LIN, для конденсации паров растворителя или летучих органических соединений.

Прямое поверхностное охлаждение, которое включает пропускание LIN через традиционный кожухотрубный теплообменник, как правило, не рекомендуется для операций по восстановлению ЛОС, особенно тех, которые регулируются экологическими нормами.Эти приложения требуют более высокой степени контроля температуры и надежности, чем может предложить прямое охлаждение поверхности. Нестабильное замораживание VOC или подключение теплообменника может привести к нарушению соответствия VOC или незапланированному останову процесса, что может быть серьезным и дорогостоящим инцидентом.

Охлаждение вторичного контура теплоносителем является более подходящим методом, поскольку оно позволяет точно настроить температуру для достижения желаемой эффективности восстановления ЛОС. HTF загружается в сторону оболочки низкотемпературного конденсатора, где температура точно контролируется посредством теплообмена LIN.Одновременно ЛОС или пары растворителя конденсируются внутри конденсатора охлажденным HTF.

Прямое литьевое охлаждение LIN для восстановления ЛОС — это новая технология, которая все еще находится в стадии разработки. LIN напрямую впрыскивается в вентиляционные потоки с VOC для замораживания VOC. Нижестоящий фильтр собирает и отделяет замороженные ЛОС от вентиляционного потока. Этот метод особенно полезен для потоков VOC, на которые распространяются строгие правила.

Криоконсервация

Криоконсервация (или криоконсервация) сохраняет биологические образцы при криогенных температурах с целью длительного или неопределенного хранения.Процесс работает по принципу, что низкие температуры экспоненциально снижают скорость реакций, связанных с биологической активностью. Таким образом, биологическая активность образцов при криогенных температурах замедляется до такой степени, что время фактически останавливается для образца. Предполагается, что стабилизированный образец может быть нагрет до температуры окружающей среды в какой-то момент в будущем — в некоторых случаях, до 1000 лет спустя, (6) — для возобновления нормальной деятельности.

Image

Рисунок 7. LIN может обеспечить охлаждение до сильно экзотермических или холодных химических реакций посредством (а) прямого впрыска охлаждения, (б) полу-непрямого охлаждения или (в) косвенного охлаждения теплоносителем (HTF).

Криоконсервация — это растущая практика, используемая для хранения многих типов биологических материалов, включая белки, нуклеиновые кислоты, клеточные структуры, одноклеточные или многоклеточные организмы, ткани и органы.

Для большинства образцов наиболее важной частью процесса криоконсервации является этап замораживания.Если это происходит слишком медленно, замерзание воды вне клетки вытягивает молекулы воды из клеток через осмотическое давление. Уменьшение внутриклеточной воды увеличивает концентрацию растворенного вещества внутри клетки до потенциально летальных уровней. Кроме того, медленное замораживание приводит к тому, что внутриклеточные молекулы воды располагаются в крупных кристаллических структурах, которые могут прокалывать клеточные мембраны и вызывать необратимое повреждение образца. Как правило, при более быстром замораживании образуются более мелкие кристаллы льда, которые меньше повреждают клеточные структуры.

Обычно криопротекторы (, например, , глицерин, глюкоза, диметилсульфоксид) и скорость охлаждения 1 ° С в минуту являются стандартными протоколами криогенного замораживания биологических образцов (7) .

Витрификация — это новый подход к замораживанию образцов для криоконсервации. Криозащитные вещества снижают температуру замерзания, а добавки увеличивают вязкость образца. Затем образец подвергается воздействию чрезвычайно быстрого режима замораживания для его остекловывания в аморфном льду и предотвращения образования кристаллов воды.Крайне важно, чтобы эти образцы хранились при криогенной температуре ниже точки, в которой молекулы воды начинают кристаллизоваться.

Основное правило для большинства криоконсервированных образцов — хранить их при температуре ниже –130 ° C. Наиболее эффективным и экономичным способом хранения образцов является погружение их в систему LIN или охлаждение их холодными парами GAN внутри специально разработанной криокамеры.

Заключительные мысли

Со времени своей широкомасштабной коммерциализации на рубеже 20-го века азот стал необходимым для ИПЦ.Его инерционная способность повышает безопасность многих операций и качество многих продуктов. Его использование в качестве криогена для чрезвычайно низкотемпературного охлаждения продолжает расти по мере развития и совершенствования криогенных процессов.

Оптимизация передовых систем управления технологическим процессом для систем охлаждения и замораживания жидкого азота является постоянной областью исследований. Точный контроль заданных значений температуры (, например, , ± 0,5 ° C) и скорости теплопередачи во время работы при крайне низких температурах (от –150 ° C до –196 ° C) затруднен из-за утечки тепла в окружающую среду, даже с вакуумной изоляцией.В настоящее время предпринимаются усилия для разработки более надежных систем управления, способных доставлять чрезвычайно низкотемпературное охлаждение жидким азотом более точным, но экономичным способом. CEP

L ITERATURE C ITED

  1. Carlson, B., et al. , «Азот: защитное одеяло для химической промышленности», Progress , , 107 (11), стр. 50-55 (ноябрь 2011 г.).
  2. Croll, D.и P. Yanisko, «Безопасное использование азота», , «Прогресс в химическом машиностроении», , , 108, (3), с. 44-48 (март 2012 г.).
  3. Liue, J. and D. Rouse, «Использование жидкого азота для максимизации производственных мощностей по производству лиофилизации», BioProcess International , с. 56-60 (февраль 2005 г.).
  4. Ратул Р. и А. А. Баки, «Пеллеты и методы гранулирования: критический обзор», Международный научно-исследовательский фармацевтический журнал , 4 (4), с.90-95 (апрель 2013 г.).
  5. Williams III, R.O., et al. , eds., «Составление плохо растворимых в воде лекарств», Springer, New York, NY, pp. 486-490 (2012).
  6. Lopez E., et al. , «Современные рубежи в криобиологии», глава 19 «Технологии криоконсервации», InTech, Риека, Хорватия, с. 527-540 (2012).
  7. Thermo Fisher Scientific, Inc., «Руководство по криоконсервации Nalgene и Nuc от Thermo Scientific», www.fisher.co.uk/index.php/en/technical-support?view=kb&kbartid=263, стр. 1-12 (апрель 2011 г.).

A DDITIONAL R ESOURCES

Jha, A.R., «Криогенные технологии и приложения», Butterworth-Heinemann, Burlington, MA, pp. 10-13 (2006).

Polidoro, J., et al. , «Развитие искусства распылительной сушки», Manufacturing Chemist , с. 35-37 (июнь 2012 г.).

Trembley, J.и С. Иванова, «Реакционное охлаждение жидким азотом», Process Cooling , с. 11-13 (октябрь 2012 г.).

Боланд Т. и Б. Ниланд, «Практическое уменьшение размеров при низких температурах», Порошок / сыпучие материалы , с. 32-37 (июль 2014 г.).

OSCAR BETETA — инженер прикладных исследований и разработок в научно-исследовательском центре передовых технологий в Air Products (7201 Hamilton Blvd., Allentown, PA 18195-1501; Телефон: (610) 481-7576; Электронная почта: betetaog @ airproducts.ком; Сайт: www.airproducts.com). Он специализируется на новых коммерческих применениях сжиженных газов, особенно жидкого азота, в химической, фармацевтической, резиновой и пластмассовой промышленности. Кроме того, он продвигает новые технологические предложения и оказывает техническую поддержку клиентам. Он является членом Айше и Tau Beta Pi инженерного общества чести. Бетета имеет степень бакалавра в области химического машиностроения Университета Бакнелла.

СВЕТЛАНА ИВАНОВА, PhD, — менеджер по маркетингу и разработке приложений в Air Products (7201 Hamilton Blvd.Аллентаун, Пенсильвания, 181951501; Телефон: (610) 481-1474; Электронная почта: [email protected]; Сайт: www.airproducts.com). У нее более 20 лет опыта в области технологий, маркетинга и развития бизнеса. Ее технический опыт заключается в разработке новых материалов и процессов для таких применений, как адсорбция газа, обработка и анализ воды, а также средства личной гигиены. В настоящее время она отвечает за разработку и предоставление технологий и решений, связанных с промышленным газом, для химической, фармацевтической и биотехнологической промышленности.Иванова получила степень магистра в области химического машиностроения в Московском химико-технологическом унив. и кандидат химических наук Московского института общей и неорганической химии Российской академии наук.

1

.
Опубликовано в категории: Разное

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *