Теплоносители (жидкости охлаждающие для теплообменных систем) – это рабочие среды, которые в процессе теплообмена либо отводят избыточное тепло, либо применяются для нагрева в технологиях различных производств, а также для обогрева жилых, офисных и производственных зданий и сооружений.
Для повышения эффективности работы теплообменного оборудования и улучшения эксплуатации систем теплообмена были разработаны новые виды всесезонных низкозамерзающих (составов) теплоносителей с большими сроками эксплуатации в системах отопления. На современном этапе развития промышленного производства наибольшее распространение в получили водные растворы гликолей (этиленгликоля, пропиленгликолевые теплоносители) или глицерина, содержащие пакеты присадок, улучшающих их эксплуатационные характеристики. На сегодня это наиболее эффективные рабочие среды, используемые в процессах теплообмена.
Теплоноситель для отопления должен обладать такими свойствами, которые будут позволять за определенную единицу времени переносить как можно большее количество тепла. От его вязкости во много зависит, какое воздействие она будет оказывать на прокачку теплоносителя по всей отопительной системе за конкретный интервал времени. Чем выше вязкость теплоносителя, тем более хорошими характеристиками он обладает.
На основе гликолей разработаны десятки видов теплоносителей для применения в различных теплообменных системах. Это не только жидкости для коммунальной сферы, но и составы для промышленных теплообменных установок. Такие составы хорошо обеспечивают передачу тепла и позволяют поддерживать высокую эффективность процесса теплообмена.
Теплофизические свойства теплоносителей зависят от такого параметра как температура, а также введенные в антифриз присадки - чем эффективнее ингибитор, тем меньше наслоений образуется на стенках контура, а, следовательно, зависит теплообмен в системе.
Физические свойства теплоносителя влияют на способность использовать их в различных отраслях, как бытовых, так промышленных масштабов. Для работы некоторых отопительных агрегатов необходимо применение теплоносителя, замерзание которого происходит только при очень низкой температуре.Низкая температура начала кристаллизации таких видов теплоносителей зависит от соотношения базового компонента – этиленгликоля и дистиллированной воды в растворе. Этиленгликолевые теплоносители могут выпускаться в различных модификациях температуры начала застывания от минус 18°С до минус 65°С. Это делает возможным применение теплоносителей в условиях Крайнего Севера без утраты своих эксплуатационных характеристик и без повреждения системы в которой они используются.
Помимо высокой теплоемкости и удельной теплоты парообразования, желательно, чтобы теплоноситель обладал высоким коэффициентом теплопроводности, что способствовало бы повышению интенсивности теплообмена. Малое значение вязкости обеспечило бы снижение затрат мощности на перекачку теплоносителя. У всех жидких теплоносителей вязкость уменьшается с ростом температуры. Для удовлетворения данного требования по вязкости компания «Savia» приводит низковязкие теплоносители. Большее значение коэффициента поверхностного натяжения способствует предотвращению утечек через прокладки, уплотнения. Теплоносители с малым поверхностным натяжением значительно легче просачиваются через неплотности, что требует восполнения их количества в системе.
Этиленгликоль считается лучшим веществом на основе которого изготавливают теплоносители, потому что он отвечает требованиям, предъявляемым к антифризам:
- Низкая температура замерзания (до минус 65°С)
- Высокая температура кипения (плюс 115°С)
- Высокая температура воспламенения
- Стабильность теплофизических свойств
Пропиленгликоль уступает этиленгликолю в теплофизических свойствах примерно на 20%. Но на его основе производят теплоносители, используемые в теплообменном оборудовании фармацевтических и пищевых производств, для отопления и кондиционирования некоторых жилых объектах.
Идеальных теплоносителей, удовлетворяющих всем перечисленным требованиям и пригодных для использования в любой ситуации, нет. Поэтому приходится искать компромиссные решения для конкретных видов оборудования, в максимальной степени удовлетворяющие указанным требованиям.