Automobilová nemrznoucí směs v topném systému. Je to možné?

Často se nás ptají návštěvníci, kteří se rozhodnou pořídit si vyhřívaný věšák na ručníky k elektrickému topnému tělesu, zda je možné nalít do topného systému nemrznoucí směs do auta nebo nemrznoucí směs do auta.

Všem komentátorům, že „to je nesmysl“ a „piju nemrznoucí kapalinu místo estragonu“ – je to vaše věc, vaše zdraví, váš život. Je na vás, abyste se rozhodli, zda jej naplníte nebo ne! U nemrznoucí směsi otočíme kanystr, dole na etiketě vidíme znak mrtvých ryb, nápis TOXIC! Pak se sami rozhodnete, zda nalít nebo ne. Všechno.

Odpověď dáváme hned – na topný systém s topnými tělesy Naplnit nemrznoucí nebo nemrznoucí směs do auta je NAPROSTO NEMOŽNÉ. Můžete používat pouze speciální kapaliny na bázi glykolu (glycerin nebo propylenglykol), například „FRITHERM-30“.

Nejlepší chladicí kapalinou elektrického vyhřívaného věšáku na ručníky z nerezové oceli je destilovaná voda za předpokladu, že není vystavena negativním teplotám.

Proč? Faktem je, že topná tělesa se během provozu velmi zahřívají a mají teplotu přibližně 300 stupňů. A kolem stěn topných těles dochází k intenzivnímu odpařování glycerinu, který je součástí nemrznoucí směsi (glycerin není nic jiného než nejjednodušší molekula alkoholu). A jak víte, každá kapalina má schopnost přeměnit se v páru a plyn. Takže glycerin, odpařující se na plyn, táhne s sebou vodík, který tvoří výbušnou směs – syntézu plynu. Tento plyn je zdraví škodlivý a výbušný.

Co ale dělat, když už jste nemrznoucí kapalinu naplnili nebo prostě není jiné východisko, jak zabránit prasknutí potrubí od zmrzlé vody? Pak je hlavním úkolem zabránit hromadění syntézního plynu, což znamená instalaci a neustálé sledování provozuschopnosti automatických odvzdušňovacích ventilů (automatický jeřáb Mayevsky). Vypadají jako na fotografii níže (jsou možné varianty).

Tyto plyny by také neměly pronikat do obytných prostor. Pokud má topný systém otevřenou expanzní nádobu nainstalovanou v podkroví domu, musí být vyvedena ven, protože syntézní plyn je těžší než vzduch a při odpařování pronikne do obývacího pokoje.

Použití nemrznoucí směsi pro elektrický topný kotel vyžaduje splnění určitých požadavků. Především je třeba si uvědomit, že ideální možností pro fungování topné konstrukce s nemrznoucí látkou bude pouze použití výkonného oběhového čerpadla, účinnějšího kotle a speciálních těsnění, která jsou připravena odolat pouze voda, ale i vodné roztoky glykolů.

Navíc po několika letech provozu bude nutné plně sledovat provoz zařízení a případně upravit hustotu nemrznoucí směsi pro dosažení dostatečné účinnosti konstrukce. Pokud se naopak nemrznoucí koncentrát používá pro topné systémy elektrických kotlů, je při jeho ředění vodou důležité přísně dodržovat proporce uvedené v pokynech, protože jejich porušení může vést k vážným poruchám v provozu zařízení.

Pokud porovnáte nemrznoucí směs s vodou, můžete kromě výhod identifikovat řadu nevýhod:

• zvýšená viskozita vyžaduje vybavení topného zařízení výkonným oběhovým čerpadlem;
• o 15 % nižší tepelná kapacita, proto je množství vydávaného tepla menší;
• Rozpojitelné spoje by měly být utěsněny pečlivěji;
• jsou požadovány radiátory, které mají o 50 % větší objem než jejich vodní protějšky;
• je nutná uzavřená expanzní nádoba, protože při zahřívání dochází ke zvýšené expanzi;
• Toxicita látky (například etylenglykolu) v nemrznoucí směsi vyžaduje její použití v jednookruhových kotlích.

Voda (H2O) je nejdůležitější a nejrozšířenější látkou na planetě. Zároveň je mnoho vlastností vody naprosto unikátních. Například hustota vody se zvyšuje pouze tehdy, když přechází z pevného do kapalného stavu. Má vysokou měrnou tepelnou kapacitu (4,1868 kJ/kg) a je téměř ideálním a běžně dostupným nosičem tepla. Voda má však jako nosič tepla jednu nevýhodu: má poměrně vysoký bod tuhnutí 0 °C a při přechodu do pevné fáze se její objem zvětší o 9 %. Zamrznutí vody v topném systému může vést ke zničení mnoha prvků, jako jsou: topná zařízení, potrubí, kohoutky a samotný kotel.

Proto existují úkoly, které vyžadují zcela odlišné vlastnosti od chladicí kapaliny. Touhu po klidném životě s normálně fungujícím topným systémem lze uspokojit pomocí speciálně připravených chladicích kapalin s nízkým bodem mrazu – nemrznoucích kapalin. Rád bych zvláště zdůraznil, že by se nemělo jednat o automobilovou nemrznoucí kapalinu, transformátorový olej ani etylalkohol, ale o nemrznoucí kapalinu speciálně vyvinutou pro topné systémy. Je třeba si uvědomit, že chladicí kapalina musí být nehořlavá a nesmí obsahovat přísady, které interagují s kovem zařízení a nejsou schváleny pro použití v obytných prostorách.

Nemrznoucí směsi pro topné systémy se vyrábějí na bázi vodných roztoků ethylenglykolu nebo propylenglykolu. Tyto roztoky jsou samy o sobě velmi agresivní vůči materiálům používaným v topných systémech. Zcela odlišnými se stávají s pomocí dlouhodobě funkčních balíčků aditiv patentovaných výrobci, které poskytují:
• ochrana proti korozi v systému;
• ochrana proti tvorbě vodního kamene;
• ochrana proti pěnění;
• ochrana proti oxidaci;
• ochrana proti bobtnání a rozpouštění těsnicích těsnění.

Přísady musí také zajistit tepelnou stabilitu v rozsahu od -65 °C do 105 °C a zabránit tepelné destrukci při lokálním přehřátí až do 170 °C. Nemrznoucí kapalina musí být kompatibilní s elastomery, pryžemi, plasty používanými v topných systémech a systémech výměny tepla a musí zajistit co nejdelší životnost takové chladicí kapaliny.

Ruský trh nabízí převážně nemrznoucí směsi od domácích výrobců, nejrozšířenější značky jsou: „Teply Dom“, „Hot Stream“, „Spektroplast“, „Golfstream“, „Hot Blood“, „Thermagent“ a „Dixis“. Dovážené vzorky se kvůli své vysoké ceně špatně prodávají.

Ve většině případů jsou ruské nemrznoucí směsi založeny na ethylenglykolu.
Nemrznoucí směs na bázi ethylenglykolu se obvykle prodává ve dvou modifikacích: s bodem tuhnutí nejvýše -65 °C a bodem tuhnutí nejvýše -30 °C. V tomto případě musí být nemrznoucí směs ředěna vodou na požadovaný bod tuhnutí. Hlavní výhodou nemrznoucí směsi na bázi ethylenglykolu je její cena. Vážnou nevýhodou ethylenglykolu je, že se jedná o toxickou látku, jejíž kontakt s kůží nebo ještě více s lidským tělem je vysoce nežádoucí. Kromě toho jsou škodlivé i její výpary. Průměrná smrtelná dávka ethylenglykolu je 100 – 300 ml ethylenglykolu (1,5 – 5 ml na 1 kg tělesné hmotnosti). Vzhledem k tomu, že u dvouokruhových topných systémů s přípravou teplé vody pro domácí potřeby existuje teoretická pravděpodobnost, že se nemrznoucí směs dostane z topného okruhu do okruhu teplé vody, je použití nízkotuhé chladicí směsi na bázi ethylenglykolu vhodné pouze v jednookruhových topných systémech. Tento typ nemrznoucí směsi je nejčastěji speciálně zbarven do červené barvy, mimo jiné i pro detekci úniků do systému teplé vody.

Doporučení společnosti BAXI pro použití nemrznoucí směsi na bázi ethylenglykolu:
• z bezpečnostních důvodů používejte pouze v jednookruhových kotlích;
• používejte nemrznoucí směs v koncentracích s teplotou mrazu od -20 °C do -25 °C.

Pro získání chladicí kapaliny s požadovanou teplotou tuhnutí je nutné striktně dodržovat doporučení výrobce nemrznoucí směsi. Pokud se odvoláme na pokyny známých ruských výrobců, uvidíme následující doporučení.

Pro nemrznoucí koncentrát při -65 °C:
• Pro dosažení teploty mrazu
-25°C – je nutné smíchat 60 % nemrznoucí směsi a 40 % vody;
• Pro dosažení teploty mrazu
-20°C – je nutné smíchat 54 % nemrznoucí směsi a 46 % vody.

Pro nemrznoucí koncentrát při -30 °C:
• Pro dosažení teploty mrazu
-25°C – je nutné smíchat 90 % nemrznoucí směsi a 10 % vody;
• Pro dosažení teploty mrazu
-20°C – je nutné smíchat 80 % nemrznoucí směsi a 20 % vody.

Změna teploty tuhnutí v závislosti na koncentraci glykolové směsi.

Od druhé poloviny 90. let minulého století se v předních zemích západní Evropy a USA objevují netoxické nemrznoucí směsi na bázi propylenglykolu. Výhodou tohoto produktu je jeho neškodnost. Tato vlastnost je velmi důležitá při použití nemrznoucí směsi v dvouokruhových topných systémech. Ruští výrobci v poslední době začali vyrábět nemrznoucí směsi získané z ekologických surovin – potravinářského propylenglykolu. Obvykle se nalévá do nádob s teplotou mrazu do -30 °C a je zbarvena do zelena. Základ pro tuto nemrznoucí směs se obvykle vyrábí v zahraničí, proto je cena této chladicí kapaliny téměř dvakrát vyšší. Samozřejmě se nedoporučuje propylenglykol pít, ale dnes se hojně používá při mrazení potravin. V potravinářském průmyslu je propylenglykol registrován jako potravinářská přísada E1520, jako činidlo zadržující vlhkost, změkčující a dispergační činidlo. Nachází se v koláčích, želé, sušenkách. A poslední nuance, propylenglykol je organická látka, proto je náchylnější k hoření a usazování než ethylglykol, proto by koncentrace měla být velmi mírná.

Doporučení společnosti BAXI pro použití nemrznoucí směsi na bázi propylenglykolu:
• lze použít v dvouokruhových kotlích;
• používejte nemrznoucí směs v koncentracích s bodem tuhnutí -20 °C (přidání 20 % vody do hotové nemrznoucí směsi při -30 °C).

Společnost BAXI je přední evropský výrobce topných zařízení, který umožňuje použití nemrznoucích směsí a zároveň zachovává záruku značky na své podlahové a nástěnné modely kotlů. Výjimkou jsou pouze nástěnné kotle s bitermickým výměníkem tepla řady MAIN Four a kondenzační kotle. Platnost tohoto rozhodnutí potvrzují nejen dlouholeté zkušenosti s provozem zařízení BAXI na nemrznoucích směsích, ale také testy zdrojů, které byly provedeny s tuzemskými výrobci nemrznoucích směsí. Jediné, co vzbuzuje obavy, jsou četné chyby při návrhu, instalaci a provozu topných systémů na chladicích kapalinách s nízkým bodem mrazu. Proto společnost BAXI provádí aktivní vzdělávací aktivity a na každém technickém semináři o produktech BAXI vysvětluje, jak správně používat nemrznoucí směsi.

Praktické rady pro použití nemrznoucí směsi s plynovými kotli BAXI

1. Je možné v topném systému použít automobilovou nemrznoucí směs?

V topných systémech je povoleno používat pouze speciálně vyvinuté nemrznoucí směsi. Většina nemrznoucích směsí obsahuje dusitany, aminy, fosfátové a silikátové sloučeniny, které tvoří výpary škodlivé pro člověka. Navíc neobsahují přísady potřebné pro použití v topných systémech a mohou mít negativní vliv na kovy a pryžová těsnění. Nemrznoucí směsi mají omezenou životnost (2-3 roky) a nejsou vůbec určeny k ředění, zejména vodou z vodovodu.

2. Lze nemrznoucí směs použít v systémech s pozinkovanými trubkami?

Žádná chladicí kapalina na bázi glykolu s nízkým bodem mrazu, včetně dovážených, nemůže chránit pozinkované povlaky. Možné problémy: srážení metalizované suspenze a poté špatně rozpustné sedimenty, tzv. „bílé vločky“. Proto nelze nemrznoucí směs nalít do topného systému, který obsahuje pozinkované trubky!

3. Je možné míchat různé nemrznoucí směsi?

Nedoporučuje se míchat nemrznoucí směsi bez předchozí kontroly kompatibility. Pokud se chemické báze nemrznoucích směsí liší, může to vést k jejich částečnému zničení a v důsledku toho ke snížení antikorozních vlastností a tvorbě špatně rozpustných sedimentů. Pokud nevíte, jaká nemrznoucí směs byla nalita, je nutné ji zcela vypustit a nalít novou.

4. Jaká voda je nejlepší pro ředění nemrznoucí směsi?

V ideálním případě je lepší ředit destilovanou vodou, která neobsahuje vápenaté a hořečnaté soli. Faktem je, že při ředění nemrznoucí směsi tvrdou vodou se může tvořit sediment. Můžete ředit i vodou z kohoutku, ale s tvrdostí do 5 mg-eq/l. Pro informaci: voda ze studny, pokud není zajištěn změkčovací systém, může mít tvrdost 20 mg-eq/l. Pokud je obtížné určit tvrdost, doporučuje se nemrznoucí směs předem smíchat s vodou v požadovaném poměru v průhledné nádobě a ujistit se, že v ní není sediment.

5. Jak nemrznoucí směs ovlivňuje radiátory topného systému a kotel?

Vzhledem k tomu, že tepelná kapacita nemrznoucí směsi je přibližně o 15–20 % nižší než u vody a hůře akumuluje a uvolňuje teplo, měly by být radiátory topného systému zvoleny výkonnější než při použití vody. Nejlepší je zvolit radiátor s přenosem tepla o 20 % vyšším. Stejně jako u radiátorů klesá odvod tepla na tepelném výměníku kotle. Proto je nutné instalovat výkonnější oběhové čerpadlo než při práci s vodou. I v případě rozumného obsahu glykolu v roztoku, určeného pro -20 °C nebo -25 °C, je nutné zvolit čerpadlo s průtokem o 10 % vyšším a tlakem o 60 % vyšším. Pokud se nemrznoucí směs používá s nástěnným kotlem, ve kterém je čerpadlo již instalováno uvnitř, je nutné udělat vše pro zlepšení cirkulace přes tepelný výměník kotle, a to zvětšit průměr všech trubek v topném systému a zvolit radiátory s menším odporem. Pokud je kotel již nainstalován a není možné v topném systému nic změnit, můžete při práci na topném okruhu snížit výkon kotle o 20 % – tato funkce je k dispozici ve všech kotlích BAXI. Místo standardního čerpadla můžete také nainstalovat výkonnější čerpadlo. U nástěnných kotlů BAXI jsou taková čerpadla nabízena jako doplňková výbava.

6. Jak nemrznoucí směs ovlivňuje expanzní nádrž v topném systému?

Při výběru expanzní nádrže je třeba vzít v úvahu, že koeficient objemové roztažnosti nemrznoucí směsi je o 15–20 % větší než u vody. Expanzní nádrž by tedy měla být asi 15% objemu topného systému.

7. Co se stane, když v topném systému použijete neředěnou nemrznoucí směs při teplotě -65 °C?

Výměník tepla kotle se začne přehřívat kvůli nedostatečnému odvodu tepla. Při delším přehřívání začíná tepelný rozklad přísad a samotného glykolu. Chladicí kapalina ztmavne a tvoří se usazeniny. Měděný výměník tepla nástěnného kotle začíná vydávat hluk a vibrovat v důsledku lokálního varu chladicí kapaliny. Nejhorší je, že se uvnitř výměníku tepla tvoří tmavé usazeniny uhlíku, které způsobují ještě větší přehřívání. V důsledku toho bude nutné výměník tepla vyměnit.

8. Doporučujete ředit nemrznoucí směs na teplotu -20 °C, ale co se stane, když teplota klesne pod tuto hodnotu?

Nemrznoucí směs zředěná na -20 °C ochrání vypnutý topný systém před zničením až do teploty -60 °C. Když teplota v místnosti klesne pod -20 °C, což je v našem podnebí prakticky nemožné, nemrznoucí směs začne houstnout a měnit se v rosolovitou hmotu. Při stoupání teploty se opět zkapalní, aniž by ztratila své vlastnosti.

9. Jak dlouho lze používat nemrznoucí směs?

Běžná životnost nemrznoucí směsi je až 5 let. Po uplynutí této doby musí být zcela vyměněn. Začíná ztrácet své vlastnosti. Začíná nerovnováha aditiv a začínají se projevovat agresivní vlastnosti glykolového roztoku.

10. Proč je nutné doplňovat systém, který obsahuje nemrznoucí směs, a jak to správně provést?

Nemrznoucí směs je tekutější kapalina než voda, a proto jsou kladeny zvýšené požadavky na rozebíratelné spoje topného systému. Proto je nutné všechny spojovací jednotky montovat pečlivěji a provést předběžnou tlakovou zkoušku systému. V případě potřeby lze spoje v systémech ošetřit tmely odolnými vůči glykolovým směsím (Germesil, ABRO, LOCTITE). Pokud jde o napájení topného systému pracujícího na nemrznoucí směs, nelze jej napájet vodou z vodovodu z několika důvodů najednou: mohou se vysrážet soli a čím více je nemrznoucí směs zředěná, tím méně přísad obsahuje a glykolová směs se stává agresivní. Někteří výrobci nemrznoucích směsí doporučují přidávat přísady samostatně při ředění vodou o více než 50 %, tzv. „superkoncentrát“. Je také nutné si uvědomit, že při ředění při teplotě nad -15 °C mnoho nemrznoucích směsí začíná ztrácet své vlastnosti. Doporučuje se uchovávat v kotelně nádobu s hotovou glykolovou směsí a systém napájet pouze z ní.