غیر یخبندان برای گرمایش بر پایه گلیسیرین. بررسی خنک کننده ها (خنک کننده ها) بر پایه های مختلف. الزامات خنک کننده

یک حامل حرارتی مبتنی بر گلیسیرین محلولی از گلیسیرین در آب با افزودن مواد افزودنی مختلف و یک رنگ است.

وجود گلیسیرین در مایع خنک‌کننده نقطه انجماد آن را کاهش می‌دهد که باعث می‌شود سیستم گرمایش (CO) در برابر نقص‌هایی که منجر به خاموش شدن موقت دیگ گرمایش می‌شود، مقاوم‌تر شود.

احتمال اینکه خنک کننده مبتنی بر گلیسیرین در شبکه یخ بزند، که منجر به ترکیدن آنها و از بین رفتن CO می شود، به طور قابل توجهی کمتر از سیستم هایی است که فقط از آب به عنوان خنک کننده استفاده می کنند.

گلیسیرین در سیستم گرمایش عامل اصلی موثر بر انتخاب بیشتر پروژه JI برای یک خانه خصوصی، نوع دیگ گرمایش، قدرت دستگاه های گرمایشی نصب شده (کانوکتور یا رادیاتور)، قدرت پمپ اصلی و لیست است. از مواد استفاده شده

مشخصات فنی سیالات انتقال حرارت مبتنی بر گلیسیرین

هنگام تصمیم گیری برای خرید یک خنک کننده تولید شده با استفاده از گلیسیرین، تجزیه و تحلیل پارامترهای اصلی دومی ضروری است تا در آینده با کار و نگهداری CO با مشکلات غیر ضروری مواجه نشوید:

• محدوده دمایی که در آن عملیات خنک کننده مشخص شده در حالت عادی بدون تلفات قابل توجه پارامترهای مصرف کننده آن انجام می شود.
• ظرفیت گرمایی گلیسیرین، به عنوان مثال. مقدار مورد نیاز مایع خنک کننده که باید در واحد زمان پمپ شود تا مقدار گرمای لازم را منتقل کند.
• ضریب ویسکوزیته که بر سرعت گردش مایع خنک کننده، مقدار ضریب انتقال حرارت و غیره تأثیر می گذارد. و بسته به دمای مایع خنک کننده تغییر می کند.
• فعالیت خوردگی، که محدودیت‌هایی را برای استفاده از یک خنک‌کننده با افزودنی‌های گلیسیرین بدون افزودن بازدارنده‌های خوردگی مورد نیاز، و همچنین در انتخاب ماده برای مدار خنک‌کننده اعمال می‌کند.
• مسائل ایمنی استفاده از اینگونه خنک کننده ها برای محیط زیست و انسان.
• روانکاری، که محدودیت های اعمال شده توسط استفاده از خنک کننده مشخص شده در طراحی عناصر CO را تعیین می کند.
• شاخص بی اثر بودن در برابر کف کردن که مستقیماً بر راندمان پمپ انتقال تأثیر می گذارد.

انتخاب ایده آل یک خنک کننده مبتنی بر گلیسیرین است که ترکیب شیمیایی آن نتایج احتمالی تعامل آن با تمام موادی را که در حال حاضر در ساخت دیگهای گرمایش و خطوط گرمایش برای سیستم های گرمایش خانه های خصوصی (فولاد، چدن، مس، آلومینیوم).
در غیر این صورت، واکنش هایی ممکن است رخ دهد که منجر به خوردگی الکتروشیمیایی شود.

گلیسیرین موجود در سیستم گرمایشی باید دارای مواد افزودنی باشد که از اکسید شدن و ایجاد کف جلوگیری کند.

فواید استفاده از گلیسیرین برای گرم کردن

1. خنک کننده حاوی گلیسیرین دمای کریستالیزاسیون به طور قابل توجهی پایین تری دارد (نقطه انجماد گلیسیرین منفی 30 درجه است).
2. گلیسیرین در برابر انفجار و آتش سوزی ایمن است، زیرا اصلا قابل اشتعال نیست
3. چنین مایعاتی برای سلامتی بی ضرر هستند.
4. سطح انتقال حرارت به طور قابل توجهی بیشتر از سایر حامل های حرارتی است.
5. CO با خنک کننده مشخص شده قادر است در دمای -30 درجه تا +105 درجه کار کند.

گلیسیرین گرمایشی کلاس خطری به آن اختصاص ندارد و طبق استانداردهای بین المللی با کد E 422 یک افزودنی غذایی محسوب می شود.

معایب خنک کننده های مبتنی بر گلیسیرین

1. ویسکوزیته بالای مایع خنک‌کننده به پمپ‌هایی با قدرت و عملکرد بیشتر یا رقیق شدن با الکل‌های مختلف از جمله متیل نیاز دارد.
2. کف شدید، منجر به ظاهر شدن هوا در خطوط گرمایش می شود که انتقال حرارت شبکه را مختل می کند.
3. وجود گلیسیرین الزامات کیفیت مهر و موم ها و واشرهای مورد استفاده در CO را که از پلاستیک و لاستیک غیر قطبی ساخته شده اند به شدت افزایش می دهد.
4. احتمال خوردگی در قطعات فلزی CO به طور قابل توجهی افزایش می یابد.
5. گرم شدن گلیسیرین در دمای بالا منجر به تشکیل آکرولئین می شود که ماده ای بسیار سمی با بوی بسیار نامطبوع و اثر پارگی است.

با اولویت دادن به مایع ضد یخ، لازم است درک کنیم که این سیستم به ضد یخ، الکل اتیل یا روغن ترانسفورماتور نیاز ندارد، بلکه به ضد یخ مخصوص بر اساس گلیسیرین نیاز دارد که به طور خاص برای استفاده در سیستم های گرمایش ایجاد شده است.

الزامات ایمنی در برابر آتش و همچنین الزامات ترکیب شیمیایی ضد یخ از نظر ایمنی اجزای آن برای سلامت انسان را نمی توان نادیده گرفت.

استفاده از گلیسیرین در سیستم های گرمایشی

هرگونه دستکاری با مایع خنک کننده که حاوی گلیسیرین برای گرم کردن است، مانند پر کردن یا جایگزینی، نیاز به آموزش حرفه ای و تجهیزات ویژه دارد.
بنابراین، آنها باید توسط متخصصان انجام شوند.

توصیه می شود مایعات انتقال حرارت ساخته شده با گلیسیرین را در یک ظرف با طراحی خاص و در یک اتاق سرد نگهداری کنید.

لازم است از این خنک کننده در برابر نور مستقیم خورشید محافظت شود، زیرا می تواند منجر به واکنش تجزیه شیمیایی مواد افزودنی موجود در خنک کننده و ماده اصلی شود.

در تمام موارد دیگر، خنک کننده مشخص شده پایدار است و خواص خود را به مدت هشت سال بدون تغییر حفظ می کند.

رتبه بندی مقاله:

مطمئناً سیستم را در برابر پارگی بیمه می کند. حالت سنگدانه در حالت غیر کاری در دماهای پایین مایع (مزه) می باشد. در طول انجماد، حجم تنها 0.1٪ افزایش می یابد (حامل گرما روی اتیلن گلیکول حدود 1.5٪ است). هنگامی که سیستم گرم می شود / شروع می شود، محصول دوباره به حالت مایع تبدیل می شود. در زمستان نیازی به تخلیه مایع خنک کننده از سیستم نیست.
بر خلاف آب، محلول آب-گلیکول و بر این اساس، خنک کننده به تدریج یخ می زند: در طول فرآیند خنک سازی، کریستال ها در مایع شروع به تشکیل می کنند. سپس با سرد شدن بیشتر مایع، کریستال های موجود در آن بیشتر و بیشتر می شوند (به اصطلاح لجن تشکیل می شود) و در نهایت در دمای نهایی پایین تر، این لجن جامد می شود.

در جریان آزمایشات آزمایشگاهی، نمونه هایی با خنک کننده "Comfort" جامد شدند:
T25 - -57 درجه سانتیگراد.
T40 - -65 درجه سانتیگراد.

خنک کننده پروپیلن گلیکول عملا تنها محصول این منظور است، زمانی که، پس از تبخیر کامل (جوش) آب از ترکیب خنک کننده و سرد شدن بعدی، پروپیلن گلیکول تا 60- درجه سانتیگراد یخ نمی زند (اتیلن گلیکول، به یاد بیاورید، در 13- یخ می زند. درجه سانتیگراد، گلیسیرین در + 17 درجه سانتیگراد).

از نظر زیست محیطی و سم شناسی ایمن است.
بالاترین سطح ایمنی را پس از آب فراهم می کند. عملکرد آن چندین برابر بیشتر از خنک کننده اتیلن گلیکول است. بنابراین نشانگر سمیت حاد اتیلن گلیکول LD 50 - 4700 میلی گرم بر کیلوگرم است. شاخص سمیت حاد پروپیلن گلیکول LD 50 20000-30000 میلی گرم بر کیلوگرم است.
حتی پس از استنشاق طولانی مدت بخارات خطرناک نیست. در صورت بلع تصادفی (بلعیده) مسمومیت حاد ایجاد نمی کند. به چشم و پوست آسیب نمی رساند.
هنگامی که نشت رخ می دهد، نیازی به تعویض کف، کاشی، عایق نیست، کافی است مایع خنک کننده را با پارچه، خاک اره، ماسه یا پارچه مرطوب جمع آوری کنید و سطح را با آب بشویید.

غیر خورنده. سازگار با تمامی مصالح ساختمانی سیستم ها

خواص ترموفیزیکی خوب اتاق به سرعت و به طور یکنواخت گرم می شود، گرما برای مدت طولانی تری حفظ می شود.

دارای خواص ضد باکتری و ضدعفونی کننده است.

با وجود ویسکوزیته، سیال انتقال حرارت مبتنی بر پروپیلن گلیکول دارای اثر روانکاری است که مقاومت جریان را کاهش می دهد و شرایط عملکرد پمپ ها را در مدار ثانویه بهبود می بخشد.

مقیاس تشکیل نمی دهد.

پروپیلن گلیکول به حذف رسوبات از سطوح داخلی تجهیزات انتقال حرارت کمک می کند و در نتیجه در هزینه تعمیرات یا نگهداری اضافی صرفه جویی می کند.

خنک کننده مبتنی بر پروپیلن گلیکول در مقایسه با خنک کننده های اتیلن گلیکول چگالی کمتری دارد و به همین دلیل مصرف انرژی برای پمپاژ خنک کننده کاهش می یابد.

مقاوم در برابر آتش و انفجار.

مجموعه ای بزرگ وجود دارد خنک کننده ها... هر مصرف کننده می تواند از نظر هزینه و کیفیت مناسب ترین گزینه را برای خود انتخاب کند. اما تقریباً در همه موارد، آب یا اتیلن گلیکول به سیستم گرمایش راه اندازی می شود، اگرچه گزینه دیگری نیز وجود دارد.

حامل حرارت مبتنی بر گلیسیرین

حامل های حرارتیکه حاوی گلیسیرین هستند، هر ساله در بین خریداران شتاب بیشتری می گیرند. از آنجایی که آنها بهترین گزینه برای گرمایش آپارتمان ها و خانه ها در هر نوع و اندازه ای هستند. همانطور که ممکن است حدس بزنید قسمت اصلی ترکیب مایع خنک کننده این است گلیسرول... این ماده بی رنگ، غیر قابل اشتعال، دوستدار محیط زیست و برای بدن انسان کاملا بی ضرر است.

اگر مقایسه کنید خنک کننده هاحاوی گلیسرولبا اتیلن گلیکول یا آب، پس این عامل از نظر اثربخشی و ایمنی بر آنها برتری دارد. آب گزینه چندان مناسبی در نظر گرفته نمی شود. خنک کنندهبه ویژه در مناطقی که زمستان های نسبتاً سرد و طولانی دارند. استفاده از آن بسیار ناخوشایند است، زیرا سیستم گرمایش باید دائما روشن باشد.

گلیسرولبرخلاف آب، در دمای بسیار پایین تری یخ می زند. اگر دما به زیر 30 درجه سانتیگراد برسد، شروع به متبلور شدن می کند. اگر خنک کننده های مبتنی بر گلیسیرین را با بخاری های مبتنی بر ضد یخ که از اتیلن گلیکول تشکیل شده است مقایسه کنیم، ضد یخ می تواند بر سلامت و ایمنی انسان تأثیر منفی بگذارد. بخارات اتیلن گلیکول بسیار سمی و انفجاری هستند.

با توجه به اینکه اتیلن گلیکول یک ماده خطرناک است، استفاده از این ماده در بسیاری از کشورهای اروپایی ممنوع است. گلیسیرین، به نوبه خود، به هیچ وجه قابل اشتعال نیست، بنابراین قابل انفجار نیست. همچنین برای بدن انسان کاملا بی ضرر است. این همچنین ثابت می کند که از آن برای گرم کردن انواع اتاق هایی که در صنایعی مانند پزشکی، آشپزی، آرایشی و بهداشتی و غیره دخیل هستند استفاده می شود. مصرف‌کننده‌ای که از گلیسیرین به عنوان پایه گرمایش استفاده می‌کند، در هزینه‌های قابل توجهی صرفه‌جویی می‌کند، زیرا این جزء انتقال حرارت بیشتری نسبت به آب یا اتیلن گلیکول دارد.

مزایا و معایب

مزایای مایعات انتقال حرارت مبتنی بر گلیسیرین:

• سیستم گرمایشی که خنک کننده های آن با گلیسیرین پر شده است در دمای -30 تا + 100 درجه سانتیگراد کار می کند.
• مواد ضد خوردگی که بخشی از مایع خنک کننده هستند سیستم گرمایش را از شکستن قطعات فلزی داخلی محافظت می کنند.
• ترکیب ویژه این ماده به مهر و موم و واشر آسیب نمی رساند.
• خنک کننده را می توان هم در سیستم های فلزی و هم با لوله های پلاستیکی و لاستیکی استفاده کرد.
• عمر طولانی (8 فصل گرمایش)؛
• ایمنی صد در صد آتش سوزی؛
• اگر قبلاً از آب استفاده نشده باشد، سیستم نیازی به شستشو ندارد ضد یخ;
• احترام به پمپ های گردش خون؛
• ایمنی کامل محیطی

معایب:

• این ماده نسبتاً چسبناک است.
• الزامات برای قطعات تجهیزات ساخته شده از لاستیک های غیر قطبی و پلاستیک های برخی از مارک ها سخت تر است.
• در ناحیه ای که مایع خنک کننده در معرض گرمایش با دمای بالا قرار دارد، تشکیل آکرولئین امکان پذیر است.

مقایسه کردن مایعات انتقال حرارت مبتنی بر گلیسیرین، آب و ضد یخ را می توان نتیجه گرفت. گلیسرولبهترین وسیله گرمایشی برای همه نوع محل است. این نه تنها به دلیل صرفه جویی در هزینه گرمایش فضا است. با اولویت دادن به خنک کننده های گلیسیرین، مصرف کننده محصول ایمن و سازگار با محیط زیست را انتخاب می کند.

خانه روستایی با سیستم گرمایش مستقل. منبع گرما یک دیگ بخار گاز، سوخت جامد یا الکتریکی است. در صورت خرابی غیرمنتظره دیگ بخار و عدم وجود اطلاعات در مورد دمای خانه شما (نصب نشده)، خطر یخ زدایی سیستم زیاد است. آب موجود در لوله ها و دیگ بخار یخ زده و تجهیزات گران قیمت را از بین می برد.

دستور العمل: مایع غیر یخبندان را داخل سیستم گرمایشی بریزید - خنک کننده تخصصی سیستم های گرمایش. در حال حاضر، سیال انتقال حرارت از اتیلن گلیکول، پروپیلن گلیکول و گلیسیرین در بازار رایج است. ما هنگام مقایسه ویژگی های فیزیکی خواص آب را در نظر خواهیم گرفت: چگالی - 1000 گرم در سانتی متر مکعب. گرمای ویژه در 20 درجه سانتیگراد، - 4218 J / (kg K)

اتیلن گلیکول

- مقرون به صرفه ترین گزینه، نیاز به رقیق سازی اولیه تا غلظت مورد نظر (عرضه شده در قوطی های با دمای تا -65 درجه)، سمی و خطرناک برای سلامتی.

چگالی - 1.113 گرم بر سانتی متر³. گرمای ویژه در 20 درجه سانتیگراد، - 2300 ژول / (کیلوگرم · K) اگر سیستم گرمایش شما هوابند است از آن استفاده کنید.

پروپیلن گلیکول

- یک گزینه گران تر، به صورت آماده در قوطی هایی با دمای -30 درجه عرضه می شود. بسیار کمتر سمی است.

گرمای ویژه در 20 درجه سانتیگراد، - 2483 J / (kg K). چگالی - 1.0363 گرم در سانتی متر مربع پروپیلن گلیکول در سیگارهای الکترونیکی به عنوان نگهدارنده تنباکو استفاده می شود. از تشکیل کپک، باکتری جلوگیری می کند. بسیاری از تولید کنندگان تجهیزات بویلر، سیالات انتقال حرارت مبتنی بر پروپیلن گلیکول را برای استفاده در تجهیزات دیگ بخار گواهی می دهند.

گلیسرول

- آخرین دستاورد شیمیدانان داخلی. یک حامل گرما گران قیمت اما ایمن. بو نمی دهد، در هنگام برخورد با سطح به محیط و مبلمان آسیب نمی رساند. به عنوان افزودنی غذایی ثبت شده است. خواص فیزیکی مشابه پروپیلن گلیکول است.
چگالی - 1.261 گرم بر سانتی متر³. گرمای ویژه در 20 درجه سانتیگراد، - 2430 J / (kg K). بهترین انتخاب از نظر من

هر سه ماده فوق متعلق به اصطلاح هستند. الکل های پلی هیدرویک - موادی که دارای دو یا چند گروه -OH در مولکول هستند که به دلیل آن پیوندهای هیدروژنی زیادی بین مولکول های آنها تشکیل می شود و خود مواد به راحتی با هر نسبتی با آب مخلوط می شوند. از نقطه نظر تأثیر روی بدن، محلول های گلیسیرین کاملاً بی ضرر هستند، زیرا به طور طبیعی وارد ترکیب چربی های خوراکی می شود و به عنوان یک افزودنی غذایی E422 ثبت می شود. پروپیلن گلیکول در مواد غذایی گنجانده نشده است، اما در اکثر کشورها به عنوان یک افزودنی غذایی E1520 ثبت شده است و اغلب در شامپوها، لوازم آرایشی، محصولات دارویی و غیره استفاده می شود. در نهایت، اتیلن گلیکول یک ماده نسبتاً سمی است: LD50 آن تقریباً 4700 میلی گرم بر کیلوگرم است (برای مقایسه، LD50 نمک خوراکی حدود 3000 میلی گرم در کیلوگرم است - یعنی وقتی بلعیده می شود، به طور رسمی بسیار خطرناک تر است).

چه چیزی را انتخاب کنید - یک مایع انتقال حرارت بر اساس گلیسیرین، پروپیلن گلیکول یا اتیلن گلیکول؟

از نقطه نظر فنی، افزودنی ضد یخ در مایع خنک کننده باید طیف وسیعی از الزامات را برآورده کند که مهمترین آنها عبارتند از:

• مقدار ضد یخ که باید به محلول وارد شود تا نقطه انجماد آن به میزان لازم کاهش یابد.
• بی اثری ذاتی شیمیایی و خورنده مواد افزودنی به محیط (لوله ها، پمپ ها، اتصالات و غیره)؛
• حداقل ویسکوزیته محلول حاصل؛
• روانکاری خوب مخلوط؛
• بی اثر بودن مخلوط در برابر کف کردن (بر راندمان پمپ گردش خون تأثیر می گذارد).
• بی ضرر بودن این مخلوط برای انسان و محیط زیست

همه چیزهای دیگر برابر هستند، خنک کننده گلیسیرین دارای بالاترین ویسکوزیته است - بنابراین، به دلیل افزایش مقاومت هیدرولیکی کل، سیستم گرمایش به پمپ گردش خون قوی تری نیاز دارد. علاوه بر این، ضد یخ مبتنی بر گلیسیرین برای سیستم های گرمایشی دارای خورندگی افزایش یافته است، که منجر به استفاده از ترکیبات آماده با افزودنی های ضد خوردگی ویژه معرفی شده می شود. فرمول‌های مبتنی بر اتیلن گلیکول در حال حاضر معمولاً در "شهرت بد" هستند، اگرچه ویسکوزیته آنها حداقل است و از شکل‌های بالا مشخص است که آنها در حین کار کاملاً ایمن هستند - اگر در مایعی با اتیلن گلیکول پاشیده نشوند و نپاشند. عینک را داخلش ببرید از نظر مجموع پارامترهای فنی، ضد یخ گلیسیرین برای سیستم های گرمایشی بهترین نیست، اگرچه معمولاً از نظر ارزان بودن پیشرو است.

به طور خلاصه: در معضل ایجاد شده "آیا باید از پروپیلن گلیکول یا گلیسیرین برای گرم کردن به عنوان ضد یخ استفاده کنم؟" نتیجه معمولاً حیاتی است، زیرا فرمول‌های پروپیلن گلیکول وقتی با عملکرد بهتر ترکیب می‌شوند، قیمت‌های بالاتری دارند.