Хладоносители: основные свойства и виды

• 8595
• Публикации

Хладоноситель (теплохладоноситель) — вещество, которое переносит холод от установки к рабочему веществу. В роли хладоносителя выступают — вода, неорганические соединения (рассол), органические соединения (растворы гликолей).

Общая характеристика

Причины применения хладоносителей:

1. Система охлаждения не работает по причине токсичного хладагента (аммиак).
2. Много установок по отводу тепла с разными температурами, расположены на продолжительном расстоянии друг от друга.
3. Технологические особенности по хранению препаратов и пищевых продуктов.

Важные свойства теплоносителей:

• температура замерзания ниже температуры испарения хладагента на 5-80 °С;
• высокая теплопроводность;
• большая теплоемкость;
• низкая плотность и вязкость;
• нейтральность к материалу;
• нетоксичность;
• небольшая стоимость, доступность.

К сожалению, ни один теплохладоноситель не соответствует всем требованиям, поэтому подбирать вещество надо для каждой установки отдельно. Расход хладоносителя зависит от состава, разницы давления между испарителем и конденсатором, переохлаждением.

Энергопотребление в использовании хладоносителей должно быть оправдано, поскольку это очень энергоемкий процесс. Энергии потребляется больше в системе с хладоносителем, чем с хладагентом (непосредственное охлаждение). Это происходит потому что, температура кипения хладагента ниже на 5-6 °С. А также необходима дополнительная энергия для работы насосов, чтобы циркулировать вещество.

Правильно выбрав хладоноситель, вы сэкономите на обслуживании инженерных систем, потреблении энергии, снизите нагрузку на узлы оборудования, что продлит срок ее эксплуатации.

Статья по теме: «Что такое хладоносители. Их типы и применение»

Виды хладоносителей, особенности, применение

Хладоносители на основе воды

Вода — самый доступный недорогой теплохладоноситель с хорошими теплофизическими свойствами.

Преимущества:

• низкая динамическая вязкость поможет снизить нагрузку на привод насосов при циркуляции;
• высокая теплоемкость снижает расход воды;
• высокая температура кипения приведет к малому испарению;
• малая коррозионная активность;
• нетоксичность;
• пожаро — и взрывобезопасность.

Однако вода замерзает уже при температуре 0 °С, поэтому такой хладоноситель используют в системах, где не требуются отрицательные температуры. Например: в центральных системах кондиционирования воздуха, для охлаждения напитков, в системах с аккумуляцией холода.

Если теплоноситель должен иметь температуру ниже 0 °С, используют рассолы.

Рассолы

Рассолы — водные растворы неорганических и органических соединений (NaCl,CaCl). Основные свойства рассола зависят от концентрации. Например, температуры замерзания. Чем выше концентрация раствора, тем ниже температура замерзания. Критической концентрацией для раствора хлорида кальция — 29,9%, при ней температура замерзания -55 °С. Критическая концентрация у раствора хлорида натрия — 23%, при ней температура замерзания -21,1 °С.

Преимущества:

• низкая температура замерзания;
• низкая удельная теплоемкость;
• низкая теплопроводность.

Хлорид кальция выбирают среди других растворов в качестве рассола. Его недостаток в высокой коррозионной активности, в присутствии кислорода. Это учитывают в открытых охлаждающих системах. Уменьшить коррозионную активность можно добавлением в раствор щелочи (каустической соды), а также использование пассиваторов (фосфорная кислота). Для уменьшения трения и увеличения производительности насоса добавляют полиакриламид.

Кроме рассолов существуют и другие хладоносители, которые отличаются низкой температурой замерзания, низкой коррозионной активностью, но более высокой ценой.

Органические хладоносители

К органическим теплохладоносителям относятся спиртовые соединения — гликоли. Наиболее известные — этиленгликоль, пропиленгликоль.

Преимущества:

• температура замерзания -50 °С;
• вязкость ниже, чем у рассолов.

В чистом виде провоцирует коррозию, но добавление специальных ингибиторов снижает риск разрушения материалов. Хладоноситель этиленгликоль токсичен, используется только там, где его утечка не навредит человеку и окружающей среде.

Хладоноситель пропиленгликоль напротив безвреден и его часто применяют в холодильных установках в пищевой промышленности. На основе пропиленгликоля делают:

• приправы, специи, душистые вещества, сахарозаменитель;
• аэрозоли, при обработке которыми умирают микроорганизмы и бактерии на продуктах;
• растворители в косметической и фармацевтической промышленности.

Пропиленгликоль обладает бактерицидными свойствами, и находит применение в производстве лекарственных препаратов.

У метилового спирта и глицерина хоть и низкая температура замерзания, но они не применяются из-за свойств самих веществ. Метиловый спирт — очень токсичен, глицерин — вязкий.

Сравнение хладоносителей

	t, °С	вязкость	коррозионная активность	токсичность	стоимость
Вода	0	низкая	малая	не токсичен	малая
Рассол	от -20 до -50	высокая	высокая	не токсичен	средняя
Гликоль	-50	низкая	высокая	токсичен	высокая

На основе воды и раствора формиата калия производятся многоцелевые хладоносители марок Freezium 60 и Viscosuper, применяемые для многих областей промышленности.

Параметры хладоносителей марки Freezium и Viscosuper:

Внешний вид	Прозрачная бесцветная жидкость
Точка кипения	>100 °C
Точка замерзания	<-15 до -50 °C
Плотность при 20 °C	1.220-1.360 г/см3
pH при 20 °C	11.0-12.0
Вязкость при 20 °C	1,6-2,4 мм2/с

Компания «Эверест» является эксклюзивным поставщиком хладоносителя Viscosuper (аналог Freezium 60). Для получения выгодного предложения позвоните по телефону +7 (812) 448-47-55 или отправьте заявку для связи с нашим специалистом.