Гликолевая смесь

Концентрация определяется по табличной зависимости температуры замерзания от объёмной доли гликоля, промежуточные значения — линейной интерполяцией. Обратный расчёт — так же, в другую сторону.

Объёмы. При заливке чистого гликоля:

При использовании готового концентрата его собственная концентрация определяется по той же таблице из указанной на этикетке температуры замерзания, а дальше:

Поправка к расходу. Раствор гликоля переносит меньше теплоты на литр, поэтому при той же нагрузке и том же перепаде температур расход должен быть выше:

Теплоёмкость водных растворов этиленгликоля

При 60 °C, кДж/(кг·°C), по массовой доле — пересчёт из таблиц ASHRAE:

Плотность растворов, наоборот, выше воды — примерно на 4–7 % при концентрациях 30–50 %. Произведение ρ · c при 40 % оказывается примерно на 8–12 % ниже, чем у воды, — отсюда и типичная поправка к расходу около 1,1.

• Табличные данные относятся к чистым водным растворам гликоля без присадок. Реальные теплоносители содержат ингибиторы коррозии, красители и антивспениватели, и их кривая замерзания отличается.
• Объёмы при смешении считаются складывающимися. На деле раствор сжимается примерно на процент — контролировать концентрацию нужно ареометром или рефрактометром после заливки, а не по расчётным литрам.
• Для этиленгликоля таблица дана по объёмной доле, для пропиленгликоля исходная таблица приведена по массовой доле с пересчётом в объёмную; в промежуточных точках это добавляет небольшую неопределённость.
• Поправки к расходу считаются по введённым свойствам раствора. По умолчанию это свойства воды, и тогда поправка равна единице — она появится только после подстановки реальных значений.
• Поправки к потерям давления и к теплоотдаче приборов не вычисляются: они зависят от вязкости и от режима течения в конкретной системе. Ориентиры приведены в предупреждениях.

• Температура замерзания — это не температура разрушения системы. При охлаждении ниже указанной раствор не превращается в лёд, а становится вязкой кашей: система не рвётся, но циркуляция останавливается. Именно поэтому концентрацию берут с запасом 5–10 °C относительно расчётной наружной температуры, а не впритык.
• Слабый раствор опаснее, чем его отсутствие. При концентрации ниже примерно 25 % ингибиторов коррозии не хватает, и раствор становится агрессивнее чистой воды. Разбавлять готовый теплоноситель «чтобы подешевле» — типичная и дорогая ошибка.
• Теплоотдача приборов падает. При 40 % раствора радиаторы отдают примерно на 10 % меньше, чем на воде, при тех же температурах. Если система уже подобрана впритык, переход на гликоль сделает её недогретой.
• Насос и трубы. Вязкость раствора выше, потери давления вырастают примерно на 15–25 % при 40 %, и одновременно нужен больший расход. Насос, подобранный под воду, может не вытянуть — особенно на длинных контурах тёплого пола.
• Расширение больше. Раствор гликоля расширяется сильнее воды: расширительный бак нужен больше на 10–20 % — см. расчёт бака.
• Совместимость. Гликоль несовместим с оцинкованными трубами: цинк разрушает присадки, а раствор — цинковое покрытие. Уплотнения и прокладки должны быть на него рассчитаны. В котлах с открытой камерой сгорания и в проточных теплообменниках высокая локальная температура ускоряет разложение гликоля с образованием кислот.
• Этиленгликоль токсичен. Он сладковатый на вкус и смертельно опасен при попадании внутрь. В системах, где теоретически возможен контакт с питьевой водой, применяют только пропиленгликоль.
• Срок службы. Присадки вырабатываются за 3–5 лет. Раствор нужно проверять и менять; отработавший теплоноситель без присадок начинает разъедать систему изнутри.