Quale liquido versare nel sistema di riscaldamento della casa

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Nei sistemi di riscaldamento idraulico, non è necessario utilizzare l’acqua come mezzo di riscaldamento. A seconda della modalità di utilizzo e del tipo di sistema, è possibile utilizzare liquidi con proprietà speciali, ad esempio basso punto di congelamento o inerzia chimica.

Quale liquido versare nel sistema di riscaldamento della casa

Cosa c’è di male nell’acqua normale

La prassi mondiale consolidata di utilizzare l’acqua come vettore di calore per i sistemi di riscaldamento è spiegata dalla sua economicità e disponibilità. Allo stesso tempo, la moderna industria chimica offre una serie di sostanze e composti alternativi che, a un costo più elevato, sono privi dei principali svantaggi dell’acqua ordinaria..

Molto spesso, a causa della modalità di riscaldamento incoerente è necessaria la sostituzione dell’acqua con uno speciale trasportatore di calore. A temperature negative, l’acqua si congela e si espande in volume, il che nella maggior parte dei casi provoca la distruzione delle tubazioni e dello scambiatore di calore della caldaia. Un certo numero di liquidi refrigeranti, chiamati antigelo, non possiede questa proprietà: anche a temperature inferiori a -30 ° C, la loro viscosità aumenta solo, ma senza conseguenze irreversibili per il sistema.

Radiatore in ghisa distrutto dopo il congelamento dell'acquaRadiatore in ghisa distrutto dopo il congelamento dell’acqua

Ulteriori svantaggi dell’acqua includono la sua aggressività ai metalli e la capacità di causare corrosione. Inoltre, l’acqua dissolve bene l’ossigeno, motivo per cui è possibile la formazione di gas con la formazione di blocchi d’aria in un sistema di fornitura di calore chiuso. Infine, l’acqua è in grado di dissolvere sali e minerali, che si riflette nella formazione di scaglie sulle superfici interne dello scambiatore di calore..

Resistenza al gelo del refrigerante

Uno dei due maggiori gruppi di fluidi speciali per il trasferimento di calore si basa sul glicole propilenico (PG), un liquido viscoso incolore con un punto di fusione di -60 ° C. I liquidi basati su questa sostanza possono congelare a diverse temperature, la soglia richiesta è determinata dalle condizioni climatiche e di altro tipo delle apparecchiature.

Trasportatore di calore a base di glicole propilenicoTrasportatore di calore a base di glicole propilenico

Esiste un’altra classe di composti – a base di glicole etilenico (EG). E sebbene questa sostanza abbia un punto di fusione piuttosto elevato, la sua miscela con acqua è in grado di mantenere una fase liquida quando viene raffreddata a -50 ° C. Come nel caso di SG, il punto di congelamento del liquido di raffreddamento può variare a seconda del rapporto tra i componenti iniziali della miscela in conformità con i requisiti di qualità del liquido di raffreddamento.

Trasportatore di calore a base di glicole etilenicoTrasportatore di calore a base di glicole etilenico

Se dal refrigerante è necessaria solo la capacità di mantenere la fluidità a basse temperature, le composizioni basate su GHG a questo proposito sono molto più redditizie per motivi economici e una serie di altre considerazioni, che verranno discusse di seguito. In questo caso, il liquido di raffreddamento non deve corrispondere al segno di temperatura critico. Invece di riempire il sistema con un concentrato costoso, è possibile fornire un dispositivo per mantenere una temperatura accettabile, ad esempio un elemento riscaldante elettrico, mentre si versa un antigelo diluito.

Problema di riduzione della capacità termica

Uno dei primi prerequisiti per l’introduzione di refrigeranti speciali era l’idea di utilizzare una soluzione acquosa di glicerina come tale. Si riteneva che a causa della maggiore densità, tale composizione avrebbe fornito una maggiore rimozione del calore dal generatore di calore, riducendo così le perdite parassite con i gas di scarico. Tuttavia, l’idea non si è giustificata: dal surriscaldamento, la glicerina polimerizza, rilasciando un gas tossico, inoltre, le sue proprietà termofisiche non erano le più eccezionali. La situazione è simile ai moderni antigelo: come si è scoperto, non c’è più liquido assorbente il calore dell’acqua in natura, ad eccezione di un idrato di ammoniaca tossico e reattivo.

Sistema di riscaldamento domestico antigelo

Pertanto, l’opinione che i moderni refrigeranti speciali aumentino l’efficienza di un’unità generatrice di calore è un mito assoluto. Le dichiarazioni dei produttori sull’aumento della capacità termica dovrebbero essere considerate da un punto di vista soggettivo, questi non sono altro che tentativi di eliminare la mancanza intrinseca di antigelo.

Uno dei più vantaggiosi in termini di capacità termica degli antigelo è considerato una soluzione acquosa di formiato di potassio. I portatori di calore su tale base hanno davvero una maggiore capacità termica rispetto a SG ed EG, ma l’ambito della loro applicazione è limitato ai sistemi chiusi. Il fatto è che in presenza di ossigeno, il formato si decompone gradualmente, in altre parole, in un sistema aperto il refrigerante perde le sue proprietà relativamente rapidamente. Allo stesso tempo, sono stati utilizzati a lungo antigelo formiato e, oltre a un basso punto di fusione, hanno anche le proprietà di un inibitore della corrosione..

Protezione dei radiatori in alluminio

Se nel sistema di riscaldamento vengono utilizzati radiatori sezionali in alluminio, esiste un rischio elevato di corrosione graduale della loro superficie interna. Questo problema è ben noto agli ingegneri del riscaldamento: l’acqua reagisce in modo estremamente attivo con l’alluminio, specialmente se riscaldato. In condizioni normali, la reazione di ossidazione svanisce gradualmente a causa della passivazione della superficie metallica con un film di ossido, tuttavia, nel sistema di riscaldamento, il liquido si muove costantemente, mentre le particelle meccaniche sospese in esso si staccano dal film risultante, quindi la parete dell’alloggiamento del radiatore si assottiglia continuamente.

Corrosione del radiatore in alluminioCorrosione del radiatore in alluminio

Un modo ovvio per uscire da questa situazione è sostituire l’acqua con un liquido inattivo, che rappresenta la maggior parte dei refrigeranti speciali. Oltre al fatto che i materiali di base (PG ed EG) non mostrano una tendenza alle reazioni chimiche con i metalli, speciali additivi eliminano il rischio che l’acqua non legata venga a contatto con l’alluminio.

Tuttavia, la decisione di sostituire l’acqua con antigelo solo a causa del problema dei radiatori in alluminio è ingiustificata. Il periodo di utilizzo effettivo del liquido di raffreddamento è limitato, deve essere sostituito periodicamente. Pertanto, da un punto di vista puramente economico, è più opportuno sostituire i radiatori in alluminio con quelli bimetallici o equipaggiare il sistema di riscaldamento con una stazione di trattamento dell’acqua e un’unità di filtrazione meccanica per rimuovere le impurità solide non sciolte..

Additivi speciali e shelf life

Di per sé, i glicoli non perdono le loro proprietà nel tempo, almeno durante l’uso all’interno del sistema di riscaldamento. Tuttavia, oltre alla base, la composizione antigelo include anche un pacchetto di additivi che migliorano le proprietà chimiche e talvolta termofisiche del liquido..

L’esatta composizione del pacchetto di additivi non è annunciata da nessuno dei produttori. Da un lato, ciò è dovuto a un segreto commerciale, dall’altro, con una prudente preoccupazione per l’incompatibilità con altre marche di antigelo. Il glicole propilenico e il glicole etilenico si mescolano bene l’uno con l’altro, lo stesso vale per le loro soluzioni acquose. Tuttavia, è proprio a causa della presenza di speciali additivi quando si mescolano diversi antigelo che possono verificarsi fenomeni come la formazione di inclusioni dense, la coagulazione e la precipitazione dei sedimenti, nonché la formazione di schiuma, e il tipo di base del refrigerante non svolge un ruolo decisivo..

Mezzo di riscaldamento per impianti di riscaldamento

La presenza di additivi è anche dovuta alla durata limitata del liquido di raffreddamento. L’antigelo può essere conservato in un contenitore chiuso e nelle condizioni raccomandate per un tempo relativamente lungo, ma durante il funzionamento mantiene le sue proprietà da 3 a 7 anni. Il costo della composizione è in gran parte determinato dalla frequenza richiesta della sua sostituzione: meno spesso, più costoso.

Il problema della tossicità e dello smaltimento del liquido di raffreddamento

Il glicole etilenico è una sostanza tossica e l’antigelo a base di essa è anche estremamente tossico. In questo caso, le vie di ingresso del veleno nel corpo sono completamente diverse: attraverso il tratto digestivo, la pelle, i polmoni e le mucose. I pericoli dell’antigelo a base di EG sono in gran parte dovuti alla probabilità di microleak, che sono difficili da rilevare: l’inalazione regolare di vapori, anche a dosi minime, ha un effetto cumulativo. Pertanto, i fluidi per il trasferimento di calore a base di glicole etilenico non dovrebbero essere utilizzati in sistemi di riscaldamento aperti, con scarsa fiducia nella qualità dell’installazione di tubi e radiatori, nonché in presenza di una caldaia a doppio circuito e di una caldaia a riscaldamento indiretto nel sistema, in cui il veleno può passare da un circuito all’altro.

Riempimento dell'impianto di riscaldamento con antigelo

Il glicole propilenico appartiene alla classe delle sostanze sicure, è usato come additivo alimentare. Tuttavia, il refrigerante usato non può essere scaricato nei canali di drenaggio e nelle fognature. Smaltire fluidi speciali per il trasferimento di calore in conformità con le norme di sicurezza ambientale. Uno dei modi migliori è recarsi in una stazione di servizio, dove l’auto “Tosola” viene riciclata regolarmente.

Regole di preparazione del refrigerante

Fluidi speciali per il trasferimento di calore sono forniti in forma concentrata, ma possono anche essere usati diluiti. Le proporzioni di miscelazione con acqua sono stabilite dal produttore, il punto di congelamento dipende principalmente dal rapporto. Allo stesso tempo, l’anti-corrosione e altre proprietà non si perdono molto, ma l’effetto di risparmio è evidente.

Diluire il liquido di raffreddamento con acqua di rubinetto non è una buona idea. Le impurità di clorato e fluoruro possono causare un ciclo di reazione chimica imprevedibile, così come ioni e minerali possono dissolversi nell’acqua. Il più adatto a questi scopi è l’acqua bollita e anche un’opzione abbastanza economica: bere acqua in bottiglia utilizzata nei dispositivi di raffreddamento. L’uso dell’acqua piovana è spesso poco pratico per una semplice ragione: molto liquido attivo viene dissolto nel liquido.

Trattamento dell'acqua per locale caldaiaTrattamento dell’acqua per locale caldaia

In generale, l’idea stessa di preparare l’acqua per un sistema di riscaldamento può servire come una buona alternativa all’uso di uno speciale refrigerante, a condizione che non richieda direttamente le proprietà dell’antigelo. Per circa lo stesso prezzo, è possibile acquistare la più semplice stazione di trattamento dell’acqua potabile con un ciclo di osmosi inversa, eliminando così la corrosione elettrochimica e i depositi di calcare. Le impurità meccaniche sono facilmente rimosse da un filtro meccanico da 30-50 micron, installato parallelamente al flusso di ritorno con circolazione forzata da una pompa aggiuntiva.

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