Содержание статьи
Антифриз – что это такое?
Антифриз – это международное название охлаждающих жидкостей для автомобилей. В переводе с английского слово Antifreeze обозначает «не замерзающий».
В составе всех антифризов гликолевая основа: этиленгликоль или пропиленгликоль, плюс пакет улучшающих присадок.
Этиленгликоль – это двухатомный спирт. Чистый этиленгликоль представляет собой маслянистую жидкость, сладковатую на вкус, с температурой кипения около +200 °C и замерзания -12,3 °C. Этиленгликоль – сильный яд. Летальная доза для человека составляет всего 200-300 грамм (кстати, нейтрализуется он этиловым спиртом).
Состав концентрата антифриза примерно следующий:
- 90% – этиленгликоль;
- 5-7% – присадки;
- 3-5% – вода.
Обратите внимание, что примерно на 90% все концентраты антифриза состоят из этиленгликоля и 3-5% дистиллированной воды. То есть примерно процентов на 95, все антифризы одинаковые. Всё дело в присадках: от этих 5-7% зависит, будет ли ваш двигатель работать безотказно, или вы будете любимым клиентом СТО.
Давайте разберемся, в чем разница, но сделать это будет непросто. Такой неразберихи, как применяемой в классификации антифризов, нет больше ни у каких жидкостей, применяемых в автомобиле. На сегодняшний день нет единого стандарта, которому соответствовали бы все антифризы.
Каждая страна производит охлаждающие жидкости, согласно своим национальным стандартам, зачастую, очень устаревшим. Ниже приведены наиболее распространенные их версии:
- ГОСТ 28084-89 (Россия)
- BS 6580: 1992 (Великобритания)
- SAE J 1034 (США)
- ASTM D 3306 (США)
- ONORM V5123 (Австрия)
- AFNOR NF R15-601 (Франция)
- CUNA NC956 16 (Италия)
- JIS K2234 (Япония)
- G-11 (Швеция)
Исторический экскурс
Для начала, кратко расскажу об истории двигателестроения. Первые моторы были спроектированы и воплощены в реальность порядка двухсот лет назад. Раньше антифризов не было, а воду использовать в качестве охладителя еще не сообразили. В итоге, мотор охлаждался естественным путем – при помощи воздуха.
Буквально через несколько лет появился мотор с водяным охлаждением, которые в последствие стали активно внедрять. Первые антифризы были разработаны лишь в 19 веке, и выпускались в виде слоевые, спиртовых или глицериновых (с добавлением сахара и меда) составов. Лишь к началу 20 века в продажу поступили вещества, защищающие ДВС от негативного воздействия коррозии.
В чем преимущества и недостатки использования антифриза?
Выбирая подходящий продукт, стоит оперировать тем, что включено в состав вещества. Дело в том, что антифриз – это жидкость, которая не замерзает при очень низких температурах. Многие растворы сделаны на основе этиленгликоля, а для защиты отопительных контуров от негативного воздействия, в состав добавлены специальные примеси – присадки. Именно эти вещества обеспечивают стабильную работу авто длительное время. Обычная вода не отличается такими свойствами, поэтому обеспечить полноценную защиту мотору не в состоянии.
Несмотря на то, что антифриз может долгое время сохранять свои тех.параметры и выступать в качестве теплоносителя и теплоотводчика, есть у такого продукта и отрицательные характеристики. Здесь стоит отметить, такие параметры:
- невысокая теплоемкость;
- при использовании потребуется специальное оборудование – насос. Антифриз более густой, нежели вода, поэтому состав требуется разгонять автоматически;
- высокая текучесть. Особе внимание нужно уделять в этой связи вам и соединениями с радиатором;
- отдельные хладогены могут быть ядовитыми и вредными для здоровья человека. Здесь важно отметить, что токсичные антифризы категорически не стоит использовать совместно с горячим водоснабжением.
Несмотря на наличие недостатков, антифриз намного лучше защищает алюминиевые моторы от перегрева и продляет срок его эксплуатации.
Какая разница между зеленым и красным антифризом?
В качестве теплоносителя чистый 100% антифриз не используется — всегда в разбавленном состоянии: от 20 до 35% антифриза и 80-65% воды соответственно. В отоплении применяется только 2 вида антифризов на базе двухатомных спиртов: этиленгликоль и пропиленгликоль. Производители выпускают как концентрированный состав, так и уже разбавленный для заливки в систему отопления. Этиленгликоль — концентрированный раствор красного цвета, а этиленгликоль — раствор зеленого цвета. Их отличия я опишу ниже.
Разновидности антифриза
Все антифризы различаются между собой по двум параметрам — по составу и по добавленным присадкам. В результате такого распределения можно выделить следующие составы:
- глицериновае. Продукты полностью безвредны и нетоксичны. Прекрасно растворяются и имеют длительный срок эксплуатации. Вредных отложений продукт не образовывает;
- этиленгликолевые. Такая основа требует особой осторожности со стороны пользователей, поскольку может быть токсичным. Стоимость вещества невысокая. Состав может быть использован в отопительных контурах;
- пропиленгликолевые. Такие вещества очень дорогие, но и полностью безвредные. Подходят для длительного периода работы и полностью предотвращают образование осадков.
Для алюминиевых моторов стоит выбирать наиболее безопасные и безвредные составы. Это связано с тем, что токсичные антифризы могут начать разъедать тонкий металл.
Виды антифриза
Сегодня существует два основных типа антифриза – карбосиликатные и силикатные вещества. Второй тип применяется в автомобилях старого образца. Самым известным представителем этого класса средств является тосол. Силикатные антифризы имеют ряд недостатков, поэтому для иномарок их не используют.
Антифриз безсиликатный на основе этиленгликоля предпочтительнее для иностранных новых автомобилей. Присадки, которые входят в состав средства, в процессе работы автомобиля оседают исключительно на участках, где образуется коррозия. Это стало возможным благодаря включению в состав средства органических компонентов. В этом случае охлаждение двигателя происходит полноценно.
Силикатные разновидности, изготовленные на основе этиленгликоля, покрывают всю внутреннюю поверхность трубок неорганическими компонентами. Они эффективно предотвращают образование коррозии, но при этом снижают охлаждающую способность системы.
Состав антифриза.
Концентрат антифриза / охлаждающей жидкости состоит примерно из следующих компонентов:
- от 93% до 95% этиленгликоля или пропиленгликоля
- от 2% до 5% пакета присадок
- от 1% до 3% процентов воды
Гликоль присутствует для снижения температуры замерзания и повышения температуры кипения охлаждающей жидкости. Небольшое количество воды либо содержится в используемых добавках, или добавляется для лучшего смешивания продуктов. Она позволяет присадкам лучше растворяться в гликоле и предотвращает выпадению осадка во время хранения.
Присадки, используемые при производстве охлаждающих жидкостей, имеют основное влияние на конечное качество антифриза, его свойства и срок эксплуатации
Очень важно качество самих компонентов пакета присадок, правильность и полнота их подбора, выполнение технологических процессов смешения. В дешевых охлаждающих жидкостях эти условия часто не выполняются
Градация присадок по выполняемым функциям.
Буферные присадки:
Присадки или химические вещества — фосфаты, бораты, или соли органических кислот.
Эффект — поддержание надлежащего рН, нейтрализация кислых материалов, которые попадают в охлаждающую жидкость.
Ингибиторы коррозии:
Присадки или химические вещества — нитраты, силикаты, меркаптобензотиазол (добавка для защиты желтого металла), толилтриазол (добавка для защиты желтого металла), и соли органических кислот.
Эффект — предотвращение коррозии различных металлов системы охлаждения.
Антикавитационные присадки:
Присадки или химические вещества — нитриты и молибдаты.
Преимущества и эффект — особенно эффективны при кавитации чугуна, защита от коррозии.
Пеногасители:
Присадки или химические вещества — Полигликоли и силиконы.
Эффект — предотвращение образования устойчивой пены, которая может привести к проблемам с отдачей тепла / коррозией.
Контроль отложений и окалины:
Присадки или химические вещества — фосфонаты и водорастворимые полимеры, такие как полиакрилаты.
Эффект — Предотвращает накопление окалины или отложений на поверхности теплоотдачи.
Антиобрастание:
Присадки или химические вещества — поверхностно-активные вещества / моющие средства с низким пенообразованием.
Эффект — предотвращение накопления нефтепродуктов и грязи, которые блокируют отдачу тепла и способствуют коррозии.
Антифриз G11, G12 и G13 – в чём разница?
Чаще всего автовладельцев интересуют два вопроса о видах и цветах антифриза:
- В чем разница между антифризом G11, G12 и G13?
- Какой антифриз лучше заливать: красный, зеленый или синий?
Во-первых, антифризы изначально жидкости бесцветные. А краску в них добавляют лишь для того, чтобы их можно было отделить от других жидкостей, в том числе и алкогольных.
Во-вторых, четких стандартов по цветам нет. Поэтому с уверенностью нельзя утверждать о принадлежности того или иного антифриза, к той или иной технологии. Любой производитель может красить любой свой антифриз в любой цвет.
Можно говорить лишь об общепринятой практике большинства серьёзный производителей. Она такова:
- Антифризы G11 – синие, или зелёные, или сине-зелёные.
- Все антифризы G12 (и с плюсами и без них) – красные со всеми оттенками: от оранжевого до сиреневого.
- Охлаждающие жидкости G13 – фиолетовые или розовые, но теоретически они могут быть любого цвета.
А что касается того, какой антифриз лучше заливать – красный, зеленый или синий, можем дать простой совет:
- Если автомобильный радиатор сделан из меди или латуни, тогда лучше будет использовать красный антифриз (карбоксилатный);
- Если радиатор охлаждения из алюминия и его сплавов – заливайте зелёный или синий (силикатный).
Красный антифриз не лучше и не хуже зеленого, просто эти охлаждающие жидкости нужно использовать, исходя из материалов, применяемых в составных частях охлаждающей системы автомобиля. В свою очередь, лобридные антифризы G12++ и G13 без проблем подойдут для всех автомашин.
Плюсы и минусы алюминиевых радиаторов
Популярность батарей из алюминия объясняется следующими достоинствами изделий:
- Небольшой вес. Масса одной секции не превышает 2 кг.
- Дешевизна. Алюминий относится к распространенным металлам, которые легко обрабатываются.
- Простота монтажа и обслуживания. В качестве покрытия используется термостойкая краска, которую легко мыть.
- Отличные декоративные характеристики.
- Высокий уровень теплоотдачи. Этому способствуют дополнительные ребра с тонкими стенками. По этому показателю алюминиевые радиаторы превосходят обычные чугунные батареи почти в 3 раза.
- Компактные размеры.
- Быстрое реагирование на переключение температуры из-за небольшой тепловой «инерции» алюминия.
Слабые места алюминиевых радиаторов:
- Очень чувствительны к составу теплоносителя (жесткость, минерализация). Плохое качество воды нередко становится причиной выхода приборов из строя. Поэтому решение вопроса, какой антифриз лучше для радиатора, должно происходить со всей серьезностью.
- Склонность к коррозии. Проектирование, установка и ремонт нужно проводить очень щепетильно.
- Ограничения по рабочему давлению.
- Высокая вероятность образования воздушных пробок из-за химической активности металла с растворенными в воде солями
Выбор теплоносителя для алюминиевых радиаторов нужно проводить очень скрупулезно.
Особенности использования незамерзающих жидкостей
Проектируя отопительную систему, приходится выбирать — вода или антифриз будут циркулировать в трубах.
Эти жидкости отличаются в первую очередь температурой замерзания: если вода при 0 °С превращается в лед и может порвать трубу, то антифриз сохраняет текучесть и при -60…-70 °С. Для домов, в которых отопительная система используется нерегулярно, это настоящее спасение: риск выходя труб из строя при низких температурах сводится к минимуму.
Еще одна ситуация, в которой понадобится защита от промерзания — регулярные отключения газа или электричества. Для отдаленных районов это весьма акутально!
С другой стороны, если мы хотим использовать антифриз, то нам нужно учесть его особенности:
- Меньшая теплоемкость — на 15–20% ниже, чем у воды. Теплоноситель медленнее прогревается, хуже отдаёт тепло, а значит, потери эффективности нужно компенсировать установкой более мощного отопительного котла.
- Большая текучесть за счет меньшего поверхностного натяжения. Это не кажется серьезной проблемой только на первый взгляд: как только трубы остывают, теплоноситель начинает просачиваться через все стыки и соединения. Это нужно учитывать при проектировке контуров и оборудовании подключений.
Все разъемные соединения должны быть доступны для осмотра и ремонта, потому от заделки таких узлов под обшивку придется отказаться.
- Большая плотность и вязкость. Движение антифриза по трубам будет затруднено, а значит, нам понадобится более мощный циркуляционный насос. Кроме того, если изначально в качестве теплоносителя вы планируете использовать незамерзающую жидкость, то лучше сразу выбрать трубы большего диаметра.
- Расширение при нагревании. Антифриз для систем отопления увеличивается в объеме на 30–50% больше, чем вода. Соответственно, расширительный бак тоже нужно ставить больший.
Подводя итог, хочу отметить, что простая замена воды на антифриз без замены элементов системы отопления не принесет желаемого результата. Переход нужно тщательно спланировать, и только после внесения корректировок в конструкцию системы переходить к ее заполнению.
Антифриз в роли теплоносителя
Решая задачу, какой теплоноситель выбрать для алюминиевых радиаторов, важно найти конкретный состав, предназначенный именно для целевого использования.
Важно учитывать следующие недостатки незамерзающей жидкости для алюминиевых радиаторов отопления:
- Низкий уровень тепловой емкости (уступает воде почти на 115%).
- Обязательно потребуется циркуляционная помпа. Без нее система не будет работать из-за большой вязкости антифриза, что создает дополнительные препятствия движению теплоносителю по контуру.
- Заметное увеличение объема при нагревании.
- Очень высокая текучесть (на 50% больше, чем у воды). Из-за этого приходится сугубое внимание уделять сварным (паечным) и резьбовым соединениям.
- Ядовитость некоторых составов. Речь, прежде всего, идет об этиленгликолевых антифризах, которые запрещается использовать в комбинации с горячим водоснабжением.
Пропиленгликоль для систем отопления
Пропиленгликоль не токсичный
Антифриз пропиленгликоль для систем отопления – это спиртовой состав с добавлением пропилена. Мы начали с него, так как именно он имеет преимущество над другими составами. Чем же он так хорош? Главное то, что он не токсичен. Теперь вернёмся к тому, какой антифриз можно использовать в двухконтурных котлах.
Как вы уже поняли, антифриз пропиленгликоль для систем отопления с двухконтурным нагревателем подходит лучше всего. Даже если часть теплоносителя попадет в контур ГВС, никакого вреда человеку это не принесет. Попадание на кожу и даже внутрь организма хоть и нежелательно, но не смертельно. Если в малых дозах, то даже отравления не будет.
Некоторые разновидности пропиленгликоля, а именно пищевая добавка Е1520, используются в качестве влагоудерживающих и смягчающих агентов в пищевой промышленности. Такую добавку используют в производстве натуральных эссенций и красителей, которые потом добавляются в кондитерские изделия.
Характеристики незамерзаек схожи, но при этом между ними есть качественная разница. То есть у пропиленгликоля характеристики лучше, чем у других незамерзаек. Единственное что может быть отнесено к недостаткам – это его цена, которая в два раза больше, чем этиленгликоль.
- нетоксичный;
- высокие характеристики пакета присадок;
- дорогой.
Срок службы пять лет, по истечении которых нужно сделать полную замену антифриза в отоплении. В противном случае пакет присадок перестает работать и разъедающее действие незамерзайки за короткое время превратит контур обогрева в аварийный
Этаноловые составы
Значительная стоимость этого антифриза для алюминиевых радиаторов зачастую становится серьезным препятствием для использования его в частных автономных системах. Состав можно получить из дистиллированной воды и 40% этанола (этилового спирта). Качество такого раствора по отдельным параметрам превосходит заводской аналог. Дело в основном касается его низкой вязкости (хотя по сравнению с водой она остается достаточно высокой). Также происходит уменьшение текучести жидкости, что дает возможность не так требовательно относиться к соединительным участкам.
Применение самодельного этанолового антифриза для радиаторов отопления благотворно сказывается на сохранности резиновых уплотняющих прокладок, которые имеются в любом контуре. Разводить спирт рекомендуется жёсткой водой: в комбинации с этанолом она станет серьезным препятствием на пути образования накипи на внутренних стенках. Без твёрдого осадка в таком случае обойтись не получится, но от него можно легко избавиться промывкой системы. В тех случаях, когда процентная доля этилового спирта в воде не превышает 30%, он не будет испаряться.
Благодаря тому, что охлаждающая жидкость для алюминиевых радиаторов по своим характеристикам во многом напоминает воду, точка его закипания примерно такая же, как и у воды. Это говорит о том, что при достижении температуры + 85-90ᶷ не будет наблюдаться паровыделение. Благодаря этанолу на порядок снижается температурное расширение воды, что позволяет системе более комфортно переносить понижение температуры в помещении.
Этиленгликоль для систем отопления
Молекулярная структура этиленгликоля
Очень ядовитый состав. Причем отравный как в жидком виде, так и в газообразном. Если залить такой антифриз в открытую систему отопления, то конструкция расширительного бака должна быть доработана. Он должен иметь крышку, которая закрывалась бы герметично. В крышке нужно сделать отверстия для выхода газов. В отверстие вставить патрубок (тоже герметично) и вывести его за пределы помещения, на улицу.
Попадание на кожу или в глаза крайне нежелательны. Поэтому даже обычный свищ может стать серьезной опасностью для окружающих. Ни в коем случае нельзя использовать в двухконтурных нагревателях, опасность очень серьезная, не стоит искушать судьбу. Это недорогой состав. Пакет присадок у этиленгликоля не такой качественный, как у пропиленгликоля, поэтому он и дешевле.
Токсичность настольно велика, что доза в 350 мг может отправить на тот свет здорового человека весом 80 кг.
Что мы имеем в итоге:
- очень высокая токсичность;
- невысокое качество пакета присадок;
- дешевый.
Срок службы приблизительно такой же, как и у предыдущего состава. Он составляет также пять лет, по истечении которых нужна полная замена.
Глицерин в системе отопления
Много получал вопросов про «глицерин». Теплоноситель на основе глицерина в системе отопления недопустим даже в разбавленном состоянии.
Во-первых, чудовищная кинематическая вязкость при отрицательных температурах (при 0°С –9000 м2/с x 106— глицерин, 67 м2/с x 106 – этиленгликоль) – а значит и чудовищные потери давления. Сложно будет протолкнуть по трубам теплоноситель на основе глицерина.
Во-вторых, налипание органических частиц глицерина на поверхность теплообменника котла, его перегрев и полный выход из стоя. Разбавление глицерина спиртами приводит только к образованию взрывоопасных соединений.
Любые другие незамерзающие жидкости, например, тосол в системе отопления, недопустимы, т.к. не содержат необходимого количества антикоррозионных присадок. Стоимость антифриза для отопления определяется качеством этих самых присадок, благодаря которым одни антифризы служат 5 лет, а другие 10. С годами антифриз в системе отопления окисляется с образованием уксусной кислоты, что приводит к разрушению латунных соединений на радиаторах, поэтому важно вовремя менять теплоноситель.
Самостоятельная заливка в систему
При использовании антифриза в качестве теплоносителя необходимо минимум раз в пять лет выполнять его замену. Сделать это можно и своими руками — главное, разобраться в конструкции своей отопительной системы.
Теперь расскажу, как залить антифриз в систему отопления дома:
Иллюстрация | Этап работы |
Слив старого теплоносителя. Используя сливные краны, удаляем старый теплоноситель. Повторное его использование не рекомендуется. Если незамерзающие свойства он и сохранит, то присадки, обеспечивающие защиту металла от коррозии и прокладок разрушения, в течение пяти лет полностью деградируют. | |
Демонтаж кранов Маевского. Если на радиаторах были установлены краны Маевского — сначала стравливаем воздух, затем выкручиваем краны и на их место ставим гибкий шланг. С помощью этого шланга выполняем слив теплоносителя. | |
Установка погружного насоса. В емкость с новым антифризом укладываем погружной насос, соединенный со шлангом. Следим, чтобы заборные отверстия были под водой — так насос не будет «хватать» воздух. Шланг от насоса присоединяем к заливному патрубку отопительного контура. | |
Закачка антифриза в систему. Включаем насос и закачиваем жидкость в трубы. При этом контролируем давление с помощью манометра. | |
Проверка жидкости в циркуляционном насосе. Очень важно, чтобы циркуляционные насосы были заполнены антифризом, иначе на сухом ходу они выйдут из строя. Для проверки частично вывинчиваем центральный винт. Если из-под него выступает антифриз — мы все сделали правильно. Если же выходит воздух, то накачку нужно продолжить, стравив воздушную пробку. |
Эта инструкция подойдет для большинства систем. Но применять ее нужно с учетом особенностей конкретного контура, потому при необходимости в алгоритм можно вносить изменения.
Заполнение закрытой системы отопления
Здесь удобнее всего проводить процесс заполнения с помощью насоса, присоединенного к штуцеру подпитки системы. Если насоса нет, то вас ждет изнурительная работа по заливке антифриза через самую высокую точку, открутив автоматический воздухоотводчик. Также желательно, чтобы в операции участвовал помощник. Его задача – выпускать воздух из батарей в то время, когда вы закачиваете антифриз в котельной. Перед началом работ убедитесь в том, что:
- вся запорная арматура открыта;
- краны, отсекающие котел, закрыты;
- концентрат разбавлен согласно инструкции;
- сбросные клапаны Маевского закрыты;
- вентиль, отсекающий мембранный расширительный бак, открыт.
Процесс начинается с закачки антифриза до тех пор, пока манометр не покажет давление 1.4—1.5 Бар. После этого надо дать сигнал помощнику, чтобы постепенно выпускал воздух из радиаторов, начиная с самых нижних. В это время вам надо следить за падением давления манометра и потихоньку подкачивать теплоноситель, чтобы оно не падало ниже 1 Бар.
Примечание. В закрытых отопительных системах на подпиточной врезке должен обязательно стоять обратный клапан пружинного типа, иначе закачать туда антифриз или воду будет затруднительно.
Когда весь воздух успешно выпущен, антифриз снова закачивается до давления 1.5 Бар. Потом надо поочередно открыть краны, отсекающие котел, — сначала на обратной, а потом на подающей магистрали. Второй кран открывайте медленно, чтобы воздух успевал уйти через автоматический воздухоотводчик, что стоит на группе безопасности котла. При этом давление снова станет падать, придется сразу же подкачивать антифриз.
Во время запуска теплогенератора и прогрева теплоносителя нужно следить за показаниями манометра. По итогу они не должны превышать 1.8 Бар при рабочей температуре. Последний этап – повторный сброс воздуха из отопительных приборов и корректировка давления. Работать с кранами Маевского надо аккуратно и осторожно, чтобы не обжечься и не пролить антифриз, особенно когда вы залили в систему этиленгликоль.
Совет. По окончании процесса внимательно обследуйте все соединения и оборудование на предмет протечек антифриза. При обнаружении таковых не обязательно снова опорожнять все трубопроводы, можно отсечь отдельную ветвь или радиатор арматурой, а после устранения снова поднять давление и стравить воздух.
Заключение
Закончить сказанное можно нескольким выводами:
- Алюминиевые моторы беззащитнее, чем ДВС, изготовленные из более прочного материала. Даже антифриз, изготовленный на базе особенно активных веществ, может негативно повлиять на агрегат и разъесть металл.
- Существуют разные антифризы, но выбирать подходящий стоит с учетом того, какое вещество лежит в основе продукта и что в него добавлено в качестве присадок.
- Оптимальным вариантом может стать покупка брендового продукта, но перед приобретением рекомендуется обратить внимание на технические параметры и инструкцию по использованию хладогена.
- https://unit-car.com/termini-i-sokrasheniya/188-antifriz.html
- https://maslo.biz/antifreeze/kakoj-vybrat.html
- https://hvac-life.ru/otoplenie/antifriz-dlya-sistemy-otopleniya-zagorodnogo-doma/
- https://FB.ru/article/293641/antifriz-na-osnove-etilenglikolya-marki-razlichiya-sostav
- https://mr-build.ru/newteplo/antifriz-na-osnove-etilenglikola.html
- https://OmShantiDom.ru/radiatory-otopleniya/antifriz-dlya-alyuminievyh-radiatorov-avtomobilej.html
- https://otoplenie-help.ru/skol-ko-nado-antifriza-dlya-sistemy-otopleniya.html