При использовании в качестве теплоносителя воды, обладающей наилучшей совокупностью теплофизических свойств, мы сталкиваемся с рядом существенных недостатков. Вода, содержащая в своем составе различные соли и примеси, вызывает не только коррозию оборудования, но и образование солевых отложений и биологических обрастаний на теплопередающих поверхностях, что отрицательно сказывается на техническом состоянии и работоспособности всей системы отопления. Кроме того, вода в качестве теплоносителя может применяться только при положительных температурах. Солевые растворы типа “Арктика” и “Асол”, замерзающие при более низких температурах, обладают повышенной коррозионной активностью и со временем “высаливаются” на поверхности труб и теплообменников. Самой известной и распространенной низкозамерзающей жидкостью на основе этиленгликоля является автожидкость марки “Тосол”. Однако ни одна из этих охлаждающих жидкостей не удовлетворяет требованиям, предъявляемым к низкозамерзающим теплоносителям, даже если она и содержит пакет антикоррозионных присадок. Не стоит говорить о тех тосолах, которые часто встречаются у нас на рынке. Они полностью лишены каких-либо присадок и так же являются более агрессивными к конструкционным материалам, нежели вода. Антифризы иностранного производства, такие как “Antifrogen N”, “Inibahel”, “Feetherm” не смогли продвинуться на российский рынок из-за своей высокой стоимости. По аналогии с историей развития производства в России отечественных автомобильных антифризов следует ожидать значительной конкуренции на рынке производителей теплоносителей, в том числе и недобросовестной конкуренции. На рынке России хорошо себя зарекомендовал антифриз отечественного производства “Хот Блад”, производителем которого является фирма “Тэкс”, г. Москва. Выпускается “Хот Блад” уже более пяти лет. По своим характеристикам он не уступает немецкому антифризу “Antifrogen N”, а по цене — значительно дешевле его. В России на продукцию данного вида действует ГОСТ 28084-89 “Жидкости охлаждающие низкозамерзающие”, который определяет основные характеристики и свойства антифризов. В частности он регламентирует температуру замерзания, нормы коррозионного воздействия на металлы, вспениваемость, воздействие на резину, щелочность и другие параметры. Необходимо отметить, что ГОСТ предъявляет к отечественным антифризам не менее жесткие требования, чем аналогичные зарубежные стандарты, такие как ASTMD 3306 или ASTMD 3585. В таблице 1 приведены основные характеристики антифризов “Antifrogen N” и “Хот Блад” в сравнении с требованиями ГОСТа 28084-89. К сожалению, не все российские антифризы соответствуют ГОСТу, и это является причиной многих проблем. Так, повышенное пенообразование приводит к “завоздушиванию” системы и снижению теплообмена. Повышенное коррозионное воздействие на металлы приводит к засорению теплообменников продуктами коррозии, образованию коррозионных наростов на нагревательных элементах и выходу последних из строя. Щелочность — параметр, который показывает уровень стабильности антифризов при работе в условиях высоких температур. Нормальное значение щелочности увеличивает срок эксплуатации теплоносителя за счет нейтрализации продуктов окисления этиленгликоля. В настоящее время на фирме “Тэкс” создана модифицированная формула антифриза “Хот Блад М”, в отличие от аналогичных теплоносителей обладающая принципиально новыми, улучшенными эксплуатационными свойствами. В состав антифриза “Хот Блад М”, помимо сбалансированного набора ингибиторов коррозии стали, чугуна, меди, латуни и припоя, дополнительно введены модифицированные присадки, повышающие устойчивость к нагреванию и окислению моноэтиленгликоля, составляющего основу антифриза помимо воды. Самое отрицательное воздействие на антифриз и ингибиторы коррозии может оказать повышенная температура, возникающая в системе при ненормальном режиме ее работы. При перегреве теплоносителя до температур, превышающих +170°С, происходит термическое разложение этиленгликоля, его окисление до альдегидов и кислот, разложение антикоррозионных присадок. При этом наблюдается выделение газообразных продуктов и образование “нагара” на нагревательных элементах. Поэтому в нагревательных котлах должна быть обеспечена надлежащая циркуляция теплоносителя. Нагревательные элементы в процессе работы должны быть полностью погружены в теплоноситель, чтобы не допускать их перегрева и “пригорания” антифриза. Локальный перегрев антифриза может происходить в точках контакта теплоносителя с нагревательными элементами. Для предотвращения подобного эффекта в состав антифриза “Хот Блад М” были введены антиокислительные присадки. Термоаналитические исследования показали, что введение эффективных ингибиторов окисления смещает температуру начала и максимума термоокислительного разложения этиленгликоля в сторону более высоких температур, что позволяет продлить срок эксплуатации теплоносителя в целом. Учитывая возможность наличия в системе отопления старых отложений накипи и продуктов коррозии, а также возможность образования со временем других, в состав “Хот Блад М” введены новые ингибиторы солеотложения и накипеобразования — вещества, способные препятствовать образованию осадков и удалять образовавшуюся накипь. Кроме ингибиторов коррозии и солеотложения в пакет присадок входят противопенные добавки и компоненты, предотвращающие разрушение уплотнителей (резины, тефлона, паронита). В рецептуру теплоносителя “Хот Блад М” дополнительно введена добавка, улучшающая его смазывающие свойства, что положительно влияет на эффективность работы циркуляционных насосов, все чаще применяемых в системах отопления. В составе антифриза “Хот Блад М” отсутствуют бура, нитрит-нитратные и силикатные соединения, способствующие образованию гелеобразных осадков, выводящих из строя отопительные и охлаждающие системы. За счет разбавления антифриза водой в различных пропорциях можно получить теплоноситель с любой температурой замерзания в диапазоне от -10°С до -65°С. для разбавления может использоваться обычная водопроводная (не дистиллированная) вода с общей жесткостью не более 6 мг экв./л. По желанию заказчика может быть изготовлен теплоноситель с любой температурой замерзания из указанного диапазона. Температура замерзания теплоносителя не изменяется в течение нескольких лет эксплуатации при условии, что концентрация антифриза “Хот Блад М” останется неизменной. Кривая зависимости температуры замерзания от концентрации антифриза “Хот Блад М” представлена на графике 1. Из графика видно, что между точкой начала кристаллизации и точкой затвердевания имеется значительный температурный интервал, в котором присутствуют оба фазовых состояния — жидкость и кристаллы льда (“шуга”) — и отсутствует эффект “разрыва”, связанный с расширением замерзающей воды. Благодаря этому свойству теплосистема не подвергается разрушению при размораживании, как это имело бы место с водой. При использовании антифриза “Хот Блад М” отдельные элементы системы могут монтироваться снаружи здания, и система может запускаться в любое время при отрицательных температурах. Как показали испытания, при контакте с антифризом “Хот Блад М” хорошо выдерживают прокладки, сделанные из резины, паронита, тефлона, а также уплотнения из льна и герметиков. Следует отметить, что набухание резины в антифризе меньше, чем в воде, поэтому в системах, длительное время работавших на воде, замена воды на антифриз может привести к появлению протечек, связанных с тем, что резиновые прокладки принимают первоначальный объем. Рекомендуется в первые дни после заливки антифриза следить за состоянием соединительных узлов системы и при необходимости подтягивать или менять уплотнения. Другое направление использования антифриза “Хот Блад М” представляют системы кондиционирования воздуха и воздухоохладители (чиллеры) для систем кондиционирования больших зданий. Как правило, в технической документации к данным системам указывается возможность (или необходимость) использования этиленгликолевого антифриза, и приводятся соответствующие таблицы пересчета параметров системы. Большие перспективы антифриз “Хот Блад М” имеет для использования в качестве теплоносителя в солнечных батареях, которые начинают распространяться и на российском рынке. Морозостойкость теплоносителя здесь является необходимым условием, поскольку нагревательные элементы в этих системах находятся снаружи здания. В настоящее время антифриз “Хот Блад М” успешно эксплуатируется в системах кондиционирования таких крупных сооружений, как Храм Христа Спасителя, в торговых центрах “Гранд” и “Три кита”, а также на Балахнинском целлюлозно-бумажном комбинате. При соблюдении режима эксплуатации антикоррозионные свойства антифриза рассчитаны на 5 лет непрерывной работы или 10 отопительных сезонов. Технические характеристики основных модификаций антифриза “Хот Блад М” представлены в таблице 2. С 1996 года в США, Германии, Франции и некоторых других странах начался переход на нетоксичные пропиленгликолевые антифризы. В России на фирме “Тэкс” впервые разработана рецептура экологически безвредного низкозамерзающего теплоносителя “Хот Блад Эко”, предназначенного для использования в системах отопления, кондиционирования и вентиляции воздуха. Антифриз “Хот Блад Эко” представляет несколько модификаций: “Хот Блад — 65 Эко” с температурой замерзания не выше -65°С и “Хот Блад — 30 Эко” с температурой замерзания на выше -30°С. Антифризы получены на основе экологически чистого сырья — пищевого пропиленгликоля, в отличие от антифризов на основе моноэтиленгликоля, они могут быть использованы в двухконтурных системах отопления и кондиционирования воздуха, а также в холодильных установках, применяемых в пищевой промышленности. Благодаря содержащимся в антифризах “Хот Блад Эко” специальным присадкам замедляется процесс коррозии стали, чугуна, алюминия, меди, припоя, латуни, предотвращается процесс “высаливания” на теплообменной поверхности, исключается образование накипи, а также увеличиваются смазывающие свойства антифризов, что положительно влияет на эффективность работы циркуляционных насосов. В пакет присадок антифризов “Хот Блад Эко” входят также противопенные добавки и компоненты, предотвращающие разрушение уплотнителей (резины, тефлона, паронита). В составе антифризов “Хот Блад Эко” отсутствуют бура, нитрит- нитратные и силикатные соединения, являющиеся экологически вредными веществами, вызывающими образование гелеобразных осадков. Основные технические показатели “Хот Блад Эко” приведены в таблице 3. Такие антифризы являются новым поколением теплоносителей и хладагентов, имеющих широкую перспективу для применения. В настоящее время антифриз “Хот Блад Эко” успешно эксплуатируется на поточных линиях фирмы “Данон”, а также в системах вентиляции и кондиционирования жилых и административных зданий г. Москвы и в регионах России.