Теплоемкость пропиленгликоля: Теплофизические свойства водного раствора пропиленгликоля, концентрация и температура замерзания, теплопроводность и теплоемкость, кинематическая и динамическая вязкость

Содержание

Теплофизические свойства водного раствора пропиленгликоля, концентрация и температура замерзания, теплопроводность и теплоемкость, кинематическая и динамическая вязкость

Вода, как теплоноситель, обладает идеальными свойствами — высокой теплоемкостью и теплопроводностью, практически нулевой вязкостью, незначительным тепловым расширением, практически неограниченными природными ресурсами и низкой стоимостью, абсолютной экологической безопасностью. И единственным непреодолимым недостатком — низкой (нулевой) температурой замерзания и при этом замерзая еще расширяется, образуя очень прочную кристаллическую решетку, давление которой не способна выдержать ни одна инженерная система, ни один природный материал.

Производства пищевых продуктов и фармпроизводства, системы промышленного кондиционирования и автономного отопления зданий требуют поддержания в помещениях заданной температуры, что невозможно обеспечить без применения незамерзающих (низкозамерзающих) жидкостей — антифризов, хладагентов, теплоносителей.

В качестве незамерзающей жидкости в последние годы широко применяются водные растворы гликолей — этиленгликоля и пропиленгликоля. Поподробнее рассмотрим теплофизические свойства и характеристики водного раствора пропиленгликоля. Водный раствор пропиленгликоля обладает:

  • 1) Более высокой плотностью по сравнению с водой как теплоносителем, на 5%-8% и плотность раствора повышается с увеличением концентрации пропиленгликоля.
  • 2) Теплоемкость и теплопроводность уменьшаются ( по сравнению с водой) в пределах до 20% с ростом концентрации пропиленгликоля и снижением рабочей температуры в минусовой зоне.
  • 3) Кинематическая и динамическая вязкость выше чем у воды 4-5 раза в зоне положительных температур и возрастают в 10-15 раз при повышении концентрации до практических предельных 55% и соответственно понижении температуры кристаллизации до минус -40 °C.

Повышенная вязкость водного раствора пропиленгликоля в зоне отрицательных рабочих температур приводит к значительному возрастании гидравлических потерь на трение в трубопроводах и на преодоление гидравлических сопротивлений во всех узлах системы охлаждения и промышленного кондиционирования ( см. Табл. №№1, 2, 3). Также и значительное снижение, до 20%, теплоемкости и теплопроводности раствора пропиленгликоля требует повышение скорости циркуляции тепло-хладоносителя в системе или других технических решений для обеспечения передачи (приема) необходимой тепловой мощности (энергии).

Все эти факторы, как следствие, приведут к особым. исключительным ситуациям (условиям) при эксплуатации инженерных систем в различных климатических условиях. И их следует учесть при проектировании и эксплуатации систем отопления и промышленного кондиционирования.


Табл. 1. Теплофизические свойства 25% водного раствора пропиленгликоля, температура кристаллизации минус — 10°C
Температура раствора, t°C Плотность, кг/м**3Теплоемкость, Ср, кДж/(кг*К) Теплопроводность, Вт/(м*К) Динамическая вязкость, *10-3[Н*с/м**2] Кинематическая вязкость, *10-6[(м**2/с]
-10°C 1032 3,93 0,466 10,22 9,9
0°C 10303,950,4706,186,0
20°C 10243,980,4782,862,8
40°C 10164,000,4911,421,4
60°C 10034,030,5050,9030,9
80°C 9864,050,5190,6710,68
100°C
9794,080,5330,5090,52

Табл. 2. Теплофизические свойства 37% водного раствора пропиленгликоля, температура кристаллизации минус — 20°C


Температура раствора, t°C Плотность, кг/м**3Теплоемкость, Ср, кДж/(кг*К) Теплопроводность, Вт/(м*К) Динамическая вязкость, *10-3[Н*с/м**2] Кинематическая вязкость, *10-6[(м**2/с]
-20°C 1050 3,68 0,420 47,2545
0°C 10453,720,42512,5412
20°C 10363,770,4294,564,4
40°C 10253,820,4332,262,2
60°C 10123,880,4371,321,3
80°C 9973,940,4410,8970,9
100°C 9824,000,4450,6870,7

Табл. 3. Теплофизические свойства 45% водного раствора пропиленгликоля, температура кристаллизации минус — 30°C


Температура раствора, t°C Плотность, кг/м**3Теплоемкость, Ср, кДж/(кг*К) Теплопроводность, Вт/(м*К) Динамическая вязкость, *10-3[Н*с/м**2] Кинематическая вязкость, *10-6[(м**2/с]
-30°C 10663,450,397160150
-20°C 10623,490,39674,370
-10°C 10583,520,39531,7430
0°C 10543,560,39518,9718
20°C 10443,620,3946,2646
40°C 10333,690,3932,9782,9
60°C 10153,760,3921,6241,6
80°C 9993,820,3911,101,1
100°C 9843,890,3900,8070,82

АНТИФРИЗЫ на основе этилен- и пропиленгликолей и ВОДА.

Растворы этиленгликоля. Растворы пропиленгликоля. Температуры замерзания. Вязкости. Плотности. Теплоемкости

АНТИФРИЗЫ на основе этилен- и пропиленгликолей и ВОДА. Растворы этиленгликоля. Растворы пропиленгликоля. Температуры замерзания. Вязкости. Плотности. Теплоемкости.

Антифризы это — жидкости, применяемые для охлаждения двигателей внутреннего сгорания, радиоэлектронной аппаратуры, промышленных теплообменников и других установок, работающих при температурах ниже 0°С. Основные требования к антифризам: низкая температура замерзания, высокие теплоемкость и теплопроводность, небольшая вязкость при низких температурах, малая вспениваемость, высокие температуры кипения и воспламенения. Кроме того, антифризы не должны вызывать разрушения конструкционных материалов, из которых изготовлены детали систем охлаждения.

Наиболее распространены антифризы на основе водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля (см.ниже). Однако такие растворы вызывают значительную коррозию металлов, поэтому в них добавляют ингибиторы коррозии — Na2HPO4, Na2MoO4, Na2B4O7, KNO3, декстрин, бензоат К, меркаптобензотиазол и другие.

В ряде случаев, в качестве антифризов используют водные растворы солей; наиболее широко распространен раствор СаСl2. Недостатки таких антифризов – исключительно высокая коррозионная активность и кристаллизация солей при испарении воды.

СВОЙСТВА АНТИФРИЗОВ НА ОСНОВЕ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ (справочная таблица для интереса, такие антифризы практически вышли из употребления)
Соль Содержание соли, % по массе Температура замерзания, °С
NH4Cl 18,7 -15,8
NaCl 22,4 -21,2
MgCI2*6H2O 20,6 -33,6
CaCl2*6H2O 29,9 -55,0
К2С03*1,5Н20 39,9 -16,5

ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ (1,2-этандиол) НОСН2СН2ОН, бесцветная вязкая гигроскопичная жидкость без запаха, сладковатого вкуса; температура плавления -12,7 °С, температура кипения 197,6 °С.

При растворении этиленгликоля в воде выделяется теплота и происходит уменьшение объема. Водные растворы замерзают при низких температурах. Этиленгликоль токсичен при попадании внутрь, действует на центральную нервную систему и почки; смертельная доза 1,4 г/кг. ПДК в воздухе рабочей зоны 5 мг/м3.

ПРОПИЛЕНГЛИКОЛИ (пропандиолы) С3Н6 (ОН)2 Известны 2 изомера: 1,2-П. СН3СНОНСН2ОН (1,2-пропандиол) и 1,3-П. СН2ОНСН2СН2ОН. Пропиленгликоли бесцветные вязкие гигроскопичные жидкости сладковатого вкуса, без запаха. Для 1,2-П. температура плавления -60 °С, температура кипения 189 °С. Для 1,3-П. температура плавления -32°С, температура кипения 213,5°С. 1,2-П. растворим в воде, диэтиловом эфире, одноатомных спиртах, карбоновых кислотах, альдегидах, аминах, ацетоне, этиленгликоле, ограниченно растворим в бензоле. При смешении его с водой или аминами резко снижается температура замерзания растворов. Токсичность 1,2-П. (ЛД50 34,6 мг/кг, крысы) ниже, чем у этиленгликоля.

Уровни безопасности для усредненных сроков хранения (биохимической активности) продуктов при добавлении в них 0,2% массового количества хладоносителя приведены ниже.
Показатель оценивается по пятибалльной шкале. Пятерка не означает, что продуктом нельзя отравиться в принципе.

Антифриз Показатель Расшифровка
Вода 5 Нейтрален
Этанол 5 Нейтрален
Пропиленгликоль 5 Нейтрален
Хлорид натрия 5 Нейтрален
Формиат калия 4 Слабо опасен
Ацетат калия 4 Слабо опасен
Метанол 3 Умеренно опасен
Этиленгликоль 3 Умеренно опасен
Глицерин 3 Умеренно опасен
Аммиак 3 Умеренно опасен
Хлорид магния 2 Опасен
Хлорид кальция 1 Очень опасен
 

Температура замерзания водных растворов этиленгликоля и пропиленгликоля

Массовая концентрация
гликоля %
ЭТИЛЕНГЛИКОЛЬ ПРОПИЛЕНГЛИКОЛЬ
° C ° C
10 -3 -3
15 -5 -5
20 -8 -7
25 -11 -10
30 -14 -13
40 -22 -21
50 -34 -33
60 -48 -51
 

Физические свойства водного раствора этиленгликоля.
Присадки антифризов могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.

Объемная доля
в смеси
%
Минимальная
рабочая температура
t, °C
Температура
раствора
t, °C
Плотность

кг/м3

Теплоемкость

КДж/кг*K

Теплопроводность

Вт/м*K

Динамическая вязкость
сПуаз=мПа*с=10-3*Н*с/м2
Кинематическая вязкость
сСт=мм2/с=10-6м2
20 -10 -10 1038 3,85 0,498 5,19 5,0
0 1036 3,87 0,500 3,11 3,0
20 1030 3,90 0,512 1,65 1,6
40 1022 3,93 0,521 1,02 1,0
60 1014 3,96 0,531 0,71 0,7
80 1006 3,99 0,540 0,523 0,52
100 997 4,02 0,550 0,409 0,41
34 -20 -20 1069 3,51 0,462 11,76 11,0
0 1063 3,56 0,466 4,89 4,6
20 1055 3,62 0,470 2,32 2,2
40 1044 3,68 0,473 1,57 1,5
60 1033 3,73 0,475 1,01 0,98
80 1022 3,78 0,478 0,695 0,68
100 1010 3,84 0,480 0,515 0,51
52 -40 -40 1108 3,04 0,416 110,8 100
-20 1100 3,11 0,409 27,50 25
0 1092 3,19 0,405 10,37 9,5
20 1082 3,26 0,402 4,87 4,5
40 1069 3,34 0,398 2,57 2,4
60 1057 3,41 0,394 1,59 1,5
80 1045 3,49 0,390 1,05 1,0
100 1032 3,56 0,385 0,722 0,7
 

Физические свойства водного раствора пропиленгликоля ( 1,2-Пропиленгликоль C3H6(OH)2)
Присадки антифризов могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.

Объемная доля
в смеси
%
Минимальная
рабочая температура
t, °C
Температура
раствора
t, °C
Плотность

кг/м3

Теплоемкость

КДж/кг*K

Теплопроводность

Вт/м*K

Динамическая вязкость
сПуаз=мПа*с=10-3*Н*с/м2
Кинематическая вязкость
сСт=мм2/с=10-6м2
25 -10 -10 1032 3,93 0,466 10,22 9,9
0 1030 3,95 0,470 6,18 6,0
20 1024 3,98 0,478 2,86 2,8
40 1016 4,00 0,491 1,42 1,4
60 1003 4,03 0,505 0,903 0,9
80 986 4,05 0,519 0,671 0,68
100 979 4,08 0,533 0,509 0,52
38 -20 -20 1050 3,68 0,420 47,25 45
0 1045 3,72 0,425 12,54 12
20 1036 3,77 0,429 4,56 4,4
40 1025 3,82 0,433 2,26 2,2
60 1012 3,88 0,437 1,32 1,3
80 997 3,94 0,441 0,897 0,9
100 982 4,00 0,445 0,687 0,7
47 -30 -30 1066 3,45 0,397 160 150
-20 1062 3,49 0,396 74,3 70
-10 1058 3,52 0,395 31,74 30
0 1054 3,56 0,395 18,97 18
20 1044 3,62 0,394 6,264 6
40 1030 3,69 0,393 2,978 2,9
60 1015 3,76 0,392 1,624 1,6
80 999 3,82 0,391 1,10 1,1
100 984 3,89 0,390 0,807 0,82
 

Физические свойства воды.
Присадки водоподготовки (и санитарные) могут несколько изменить параметры, подстрахуйтесь.

Температура
t,(°C)
Давление
насыщенных паров
103*Па
Плотность

кг/м3

Удельный объем
(м3/кг)x105
Теплоемкость

КДж/кг*K

Энтропия

КДж/кг*K

Динамическая вязкость
сПуаз=мПа*с=10-3*Н*с/м2
Кинематическая вязкость
сСт=мм2/с=10-6м2
Коэффициент
объемного расширения
K-1*10-3
Энтальпия

КДж/кг*K

Число Прандтля
0 0,6 1000 100 4,217 0 1,78 1,792 -0,07 0 13,67
5 0,9 1000 100 4,204 0,075 1,52 21,0
10 1,2 1000 100 4,193 0,150 1,31 1,304 0,088 41,9 9,47
15 1,7 999 100 4,186 0,223 1,14 62,9
20 2,3 998 100 4,182 0,296 1,00 1,004 0,207 83,8 7,01
25 3,2 997 100 4,181 0,367 0,890 104,8
30 4,3 996 100 4,179 0,438 0,798 0,801 0,303 125,7 5,43
35 5,6 994 101 4,178 0,505 0,719 146,7
40 7,7 991 101 4,179 0,581 0,653 0,658 0,385 167,6 4,34
45 9,6 990 101 4,181 0,637 0,596 188,6
50 12,5 988 101 4,182 0,707 0,547 0,553 0,457 209,6 3,56
55 15,7 986 101 4,183 0,767 0,504 230,5
60 20,0 980 102 4,185 0,832 0,467 0,474 0,523 251,5 2,99
65 25,0 979 102 4,188 0,893 0,434 272,4
70 31,3 978 102 4,190 0,966 0,404 0,413 0,585 293,4 2,56
75 38,6 975 103 4,194 1,016 0,378 314,3
80 47,5 971 103 4,197 1,076 0,355 0,365 0,643 335,3 2,23
85 57,8 969 103 4,203 1,134 0,334 356,2
90 70,0 962 104 4,205 1,192 0,314 0,326 0,698 377,2 1,96
95 84,5 962 104 4,213 1,250 0,297 398,1
100 101,33 962 104 4,216 1,307 0,281 0,295 0,752 419,1 1,75
105 121 955 105 4,226 1,382 0,267 440,2
110 143 951 105 4,233 1,418 0,253 461,3
115 169 947 106 4,240 1,473 0,241 482,5
120 199 943 106 4,240 1,527 0,230 0,249 0,860 503,7 1,45
125 228 939 106 4,254 1,565 0,221 524,3
130 270 935 107 4,270 1,635 0,212 546,3
135 313 931 107 4,280 1,687 0,204 567,7
140 361 926 108 4,290 1,739 0,196 0,215 0,975 588,7 1,25
145 416 922 108 4,300 1,790 0,190 610,0
150 477 918 109 4,310 1,842 0,185 631,8
155 543 912 110 4,335 1,892 0,180 653,8
160 618 907 110 4,350 1,942 0,174 0,189 1,098 674,5 1,09
165 701 902 111 4,364 1,992 0,169 697,3
170 792 897 111 4,380 2,041 0,163 718,1
175 890 893 112 4,389 2,090 0,158 739,8
180 1000 887 113 4,420 2,138 0,153 0,170 1,233 763,1 0,98
185 1120 882 113 4,444 2,187 0,149 785,3
190 1260 876 114 4,460 2,236 0,145 807,5
195 1400 870 115 4,404 2,282 0,141 829,9
200 1550 863 116 4,497 2,329 0,138 0,158 1,392 851,7 0,92
220 0,149 1,597 0,88
225 2550 834 120 4,648 2,569 0,121 966,8
240 0,142 1,862 0,87
250 3990 800 125 4,867 2,797 0,110 1087
260 0,137 2,21 0,87
275 5950 756 132 5,202 3,022 0,0972 1211
300 8600 714 140 5,769 3,256 0,0897 1345
325 12130 654 153 6,861 3,501 0,0790 1494
350 16540 575 174 10,10 3,781 0,0648 1672
360 18680 526 190 14,60 3,921 0,0582 1764

РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ЧИЛЛЕРА.

КАЛЬКУЛЯТОР ХОЛОДОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ОНЛАЙН

Холодопроизводительность чиллера и любой холодильной установки охлаждения жидкости сильно зависит от температуры, до которой необходимо охлаждать жидкость. Чем выше конечная температура жидкости, тем выше холодопроизводительность. Это связано с тем, что хладагент способен отобрать больше тепла у жидкости, при более высокой температуре кипения.

Для расчета необходимой мощности чиллера Вы можете воспользоваться нашим онлайн калькулятором расчета требуемой мощности охлаждения чиллера. 

ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Рекомендуемое значение разности температур на чиллере составляет 3-5 °С. При необходимости большей разницы используют промежуточную емкости или теплообменник.

Справочные данные по теплофизическим свойства жидкостей.

Удельная теплоемкость и плотность жидкостей.

Удельной теплоемкостью вещества называется отношение количества тепла, сообщенного единице массы этого вещества в каком-либо процессе, к соответствующему изменению его температуры.

Удельная теплоемкость веществ зависит от их химического состава, термодинамического состояния и способа сообщения им тепла. В Международной системе единиц эта величина измеряется в Дж/(кг·К).

Жидкость (%, объемная доля) Теплоемкость, кДж/(кг*К) Плотность, кг/м3 Температура
Вода 4,19 1000 при t=20°С
20% раствор этиленгликоля 3,87 1036  при t=0°С
34% раствор этиленгликоля 3,56 1063 при t=0°С
40% раствор этиленгликоля 3,43 1070 при t=0°С
45% раствор этиленгликоля

3,34

 1074

 при t=-10°С
52% раствор этиленгликоля 3,19  1092 при t=0°С
25% раствор пропиленгликоля

3,95 

1030

при t=0°С
38% раствор пропиленгликоля 3,72 

1045

при t=0°С

Этиленгликоль C2H4(ОН)— совершенно прозрачная жидкость. Бесцветное вязкое вещество, лишено запаха. Токсичен. Респираторное отравление сопровождается сладковатым привкусом. Используется там, где его утечка не будет опасной для людей, животных и продовольственных товаров. Он значительно дешевле пропиленгликоля и потери на трение намного ниже при низких температурах, чем у пропиленгликоля. Раствор этиленгликоля нашел применение в тепловых насосах, отопительных контурах. Так же он используется в кондиционировании воздуха, и в холодильных установках. 

Пропиленгликоль С3Н6 (ОH)2 — бесцветная вязкая жидкость со слабым характерным запахом, сладковатым вкусом, обладающая гигроскопическими свойствами. Нетоксичен, поэтому находит также применение в пищевой промышленности (в качестве пищевых добавок).

Пропилен гликоль и этилен гликоль имеют молекулярный размер меньший, чем у чистой воды. Это свойство может привести к образованию утечек в уплотнениях и требует более внимательного подхода к выбору насоса.  Стандартные насосы рассчитаны на воду и на содержание гликоля 20-30%. В случае необходимости использования гликолей более высокой концентрации необходимо использовать специальные гликолевые насосы. 

Таблица удельной теплоемкости жидкостей

В таблице ниже представлены значения удельной теплоемкости Cp распространенных жидкостей при температуре 10…25°С и нормальном атмосферном давлении.

Таблица удельной теплоемкости жидкостей

Жидкости Cp, Дж/(кг·К)
Азотная кислота (100%-ная) NH3 1720
Вода H2O 4182
Вода морская 3936
Вода тяжелая D2O 4208
Водка (40% об.) 3965
Водный раствор хлорида натрия (25%-ный) 3300
Глицерин C3H5(OH)3 2430
Кефир 3770
Масло АМГ-10 1840
Масло ВМ-4 1480
Масло касторовое 2219
Масло кукурузное 1733
Масло МС-20 2030
Масло подсолнечное рафинированное 1775
Масло трансформаторное 1680
Масло хлопковое рафинированное 1737
Молоко сгущенное с сахаром 3936
Молоко цельное 3906
Пиво 3940
Сливки (35% жирности) 3517
Сок виноградный 2800…3690
Спирт метиловый (метанол) CH3OH 2470
Спирт этиловый (этанол) C2H5OH 2470
Сыворотка молочная 4082
Толуол C7H8 1130
Топливо дизельное (солярка) 2010
Эфир этиловый C4H10O 2340

Теплофизические характеристики чистых сахарных растворов

Таблица теплофизических свойств чистых сахарных растворов (концентрация сахара от 20 до 60%) в зависимости от температуры (интервал температуры от 50 до 80ºС).
Представлены следующие теплофизические свойства сахарного раствора:

  • теплопроводность;
  • удельная (массовая) теплоемкость;
  • кинематическая вязкость;
  • Число Прандтля.

 

Что залить в теплый пол. Какой теплоноситель лучше для теплого пола — Статья

Обогрев жилища с применением жидкостного теплоносителя является наиболее популярным. Надежность работы отопительных систем, состоящих из комплектов оборудования и трубопроводов, зависит от теплового носителя и его характеристик. Задача теплоносителя – переносить максимальное количество тепловой энергии при минимальных затратах.

Замена одного типа носителя тепла на другой производится для повышения эффективности работы системы отопления. Но прежде чем закачать или заменить новый теплоноситель в систему, необходимо выбрать сам носитель тепла.

Что такое антифриз?

Антифриз это — химический раствор, который, в отличие от воды, не замерзает при температуре ниже 0 градусов Цельсия.

Вода при замерзании расширяется и, может разорвать трубы отопления, батареи, повредить сантехнику, например, сифон под раковиной или унитаз.

Важно! Антифриз, в зависимости от химического состава, не замерзнет при температуре ниже -30…-65 °С. При более низких температурах вещество не затвердевает, а переходит в желеобразную форму.

Чем они отличаются друг от друга? Я слышал, что этиленгликоль ядовит, это правда?

Этиленгликоль это — химическое соединение на основе углеводородов – двухатомный спирт. Этиленгликоль представляет собой прозрачную, немного маслянистую, бесцветную жидкость без запаха.

Этиленгликоль, по степени воздействия на человеческий организм, относится к веществам 3-го класса опасности. Попадание этиленгликоля внутрь организма, может привести к летальному исходу. Также опасны пары этиленгликоля, особенно, при длительном вдыхании.

Пропиленгликоль также, как и этиленгликоль представляет собой бесцветную и вязкую жидкость. Но, в отличие от этиленгликоля, пропиленгликоль не относится к токсичным веществам! Его используют в парфюмерии и в пищевой промышленности, как добавку Е-1520. Использование пропиленгликоля разрешено в большинстве стран ЕС.

Глицериновые

Отзывы о теплоносителях данной группы наиболее противоречивые, от самых восторженных и до резко негативных.

Положительные характеристики глицериновых антифризов:

  1. Полная безопасность для человеческого организма и природной среды. Это самый безопасный теплоноситель для системы отопления из всех антифризов.
  2. Значительная широта диапазона рабочих температур. Нижняя граница кристаллизации – 30 градусов, температура закипания – как и у воды (иногда — выше). Замерзание глицерина не сопровождается его расширением. Повышение температуры не только разжижает, но и полностью восстанавливает все характеристики вещества.
  3. Стойкость к цинку. В этом плане он единственный в своем роде среди остальных антифризов.
  4. Не наблюдается агрессивных воздействий на уплотняющие прокладки системы.
  5. Абсолютная пожарная безопасность.
  6. Перед заливкой глицериновых антифризов отопительную систему можно особо не промывать, даже если перед этим в нее было залито другое вещество.
  7. Долговечность. Если соблюдать правила эксплуатации, теплоносители этого типа способны прослужить до 10 лет.
  8. Уровень теплотехнических характеристик здесь сопоставим с пропиленгликолем. При этом глицериновые теплоносители дешевле на 20-25%.

Недостатки глицерина:

  1. Устаревшая версия. Глицериновые антифризы являются наиболее «древними»: именно в целях улучшения их эксплуатационных характеристик и были разработаны все вышеперечисленные вещества.
  2. Высокая плотность и вязкость. Насосы испытывают значительные затруднения, перекачивая глицериновый теплоноситель по отопительному контуру. Как результат, износ оборудования происходит на порядок быстрее.
  3. Низкая теплоемкость. В этом плане глицерин уступает не только воде, но и пропиленгликолю.

Особого рассмотрения достойны термостойкость и экологическая безопасность вещества:

  • По достижению температуры +90 градусов наблюдается значительное вспенивание глицерина. Для уменьшения такого эффекта обычно применяют специальные присадки.
  • Тот же температурный уровень запускает процесс химического распада жидкости. В результате выпадения твердое вещество постепенно наслаивается внутри труб, а выделяемый газ акролеин имеет весьма неприятный запах, являясь слабым канцерогенным веществом.
  • При перегревании из глицерина испаряется вода, что делает жидкость очень вязкой. В результате этого она теряет свои характеристики, превращаясь в желеобразное вещество уже при температуре +15 градусов. Понятное дело, что нормальная работы отопительной системы в таких условиях невозможна.

Как показали исследования, основным компонентном поддельных теплоносителей антифризов для системы отопления чаще всего выступает именно глицерин. Это объясняется его дешевизной, что дало идею недобросовестным производителям использовать материал вместо пропиленгликоля, выдавая свою продукцию за экологичные пропилен-гликолевые антифризы высокого качества

Поэтому, приобретая незамерзающие теплоносители, необходимо проявлять некоторую осторожность, требуя сертификаты качества. Следует заметить, что в Европе теплоносители на основе этиленгликоля давно сняты с производства, однако к глицерину тамошние компании возвращаться не спешат.

Чем антифризы для системы отопления, лучше, чем вода, а чем хуже?

Выше мы уже говорили, что антифризы, при замерзании системы отопления, не замерзнут, а значит – не повредят инженерную систему загородного дома. Пожалуй, на этом, их плюсы и заканчиваются. Сравним физико-химические свойства пропиленгликоля и воды.

  • Удельная теплоёмкость пропиленгликоля — 2483 Дж/(кг*К). Теплоёмкость воды 4183 Дж/(кг*К).

Т.е., теплоёмкость пропиленгликоля, практически в два раза ниже, чем у воды.

  • Теплопроводность пропиленгликоля – 0.218 Вт/(м*K). Теплопроводность воды – 0.6 Вт/(м*K).

Т.е., теплопроводность пропиленгликоля, в три раза меньше, чем у воды.

Вода, циркулирующая в системе отопления, запасёт и отдаст больше тепла, чем антифриз, а значит — система «на воде» более эффективна.

Тестовый запуск водяного пола или опрессовка

После того как система собрана, перед заливкой стяжки, водяной пол нужно проверить на работоспособность. Так можно будет устранить недочеты, которые могли быть допущены при монтаже. Для этого сначала трубы водяного пола нужно промыть, хорошо слить, затем заполнить тем теплоносителем, который будет использоваться.

Перед стяжкой сливать систему не нужно: раствор укладывают при заполненных трубах, чтобы они приняли «рабочие» размеры.

Есть три метода проверки работоспособности системы и выявления недочетов монтажа:

  • вывести на рабочие температуры и оставить в работе на несколько дней;
  • на холодном теплоносителе протестировать на повышенном давлении;
  • провести опрессовку теплых полов воздухом.

Перед заливкой стяжки или укладки плит жесткого основания систему теплых полов тестируют под давлением — опрессовывают

Выбирать вам, но запуск системы при повышенном давлении без стяжки может привести к тому, что трубы вырвет из гнезд. Это если использовали монтажные ленты или одиночные крепежи. Чтобы такого не случилось, можно пред тестовым запуском установить маяки для стяжки, с определенным шагом закрепить их небольшими участками раствора. Проводить опрессовку нужно после схватывания раствора, удерживающего направляющие. Получится своеобразный каркас, который будет придерживать трубы, потому они не вырвутся из гнезд. Не помешают ли направляющие устранению неисправностей? Нет. Если трубы при укладке не перегибали, бухту раскатывали, то трубы у вас целые и в этой части никаких проблем не будет. Если и могут возникнуть утечки, то в месте соединения труб и коллектора, в обвязке котла.

Делать каркас нужно, если использовали самофокусирующиеся системы крепежа. Если привязывали трубы к сетке — проблем не бывает.

Теперь о том, как тестировать систему каждым из методов.

Первый способ — прогонка на рабочих температурах. Выводить систему на рабочую температуру нужно постепенно, начиная с 20оС. Через несколько часов поднимая ее на 5оС. Все это время нужно следить за стыками, соединениями, контурами. При обнаружении протечек останавливать систему, сливать, устранять неисправности, снова заполнять и тестировать. После выхода на проектную температуру теплоносителя, оставить систему на 2-3 дня. Если никаких повреждений не выявлено, можно заливать стяжку (охладив предварительно теплоноситель).

Ручное устройство для опрессовки систем водоснабжения, при помощи которого закачивают теплоноситель в систему теплого пола

Второй способ: при избыточном давлении. Здесь все несколько проще: заполнив систему «рабочим» теплоносителем, создаете давление в 1,5-2 раза превышающее рабочее и оставляете на сутки. Если в системе из PERT или PEX падение давления за это время не превысило 1,5 Бара, течи нет — можно заливать пол. Если недочеты есть, все точно также как и при выходе на температуру: останавливаете систему, сливаете, устраняете поломки, заполняете, тестируете.

Третий способ сухой опрессовки применяется если залить теплоноситель по какой-то причине невозможно или для особых случаев. Тогда при помощи компрессора закачивают в систему воздух. Но создавать в этом случае придется давление, которое в 2-3 раза превышает рабочее. Этот метод не вполне надежен, особенно если эксплуатировать теплый пол будете с антифризом. «Незамерзайки» отличаются повышенной текучестью. Потому желательно проверить систему перед заливкой стяжки именно с рабочей жидкостью. Тем более что заливать стяжку нужно на заполненных трубах, а воздух для этого подходит слабо.

При испытании с давлением выше 4 Бар спускные краны-воздухоотводчики нужно закрывать, потому что через некоторое время начнет из них выходить вода или теплоноситель

Еще о том, какой метод проверки применяют с какими трубами. Для металлопластиковых труб рекомендована проверка холодной водой с повышенным давлением (6 Бар). Если за сутки в системе давление не упало, значит система надежна и можно заливать раствор или укладывать листы основания при использовании настильных систем.

Автоматический опрессовщик все делает сам вам лишь нужно контролировать

Опрессовка системы из сшитого полиэтилена проходит по-другому. Сначала трижды систему проверяют на холодной воде при высоком давлении. Тестовое давление — в два раза выше рабочего, но самое низкое — 6 Бар. Доводите давление в системе до 6 Бар, после чего оно начинает падать. Систему оставляете на пол часа, затем поднимаете давление до 6 Бар повторно, и через пол часа еще раз (всего 3 раза). После этого поднимаете давление до опрессовочного (в два раза выше рабочего) и оставляете на сутки. Если за это время падение давления незначительное (меньше 1,5Бар) и следов течей нет, тестирование пройдено успешно.

Но это еще не все. По стандартам Германии (в этой стране самые жесткие требования по безопасности строительных технологий и материалов) после проведения опрессовки на холодной воде, требуется еще прогонка системы на рабочих температурах. Плавно выведите систему на рабочую температуру и оставьте на несколько суток. После успешного прохождения всех тестов можно с уверенность сказать, что система надежна.

Какие ещё недостатки есть у антифризов?

Антифризы реализуются в виде концентратов, которые потребитель самостоятельно разбавляет водой, либо, в виде растворов, готовых к применению в системе отопления.

Важно! Антифризы вызывают коррозию металлических деталей системы отопления. Также в системе лучше использовать прокладки из стойких к гликолям материалов — паронита или тефлона. Чтобы предотвратить ускоренную коррозию, в антифризы добавляют ингибиторы — силикатные или карбоксилатные присадки. В состав антифриза могут входить:

  • средства против пенообразования;
  • присадки для восстановления поверхностей;
  • абсорбенты.

Антифризы, из-за меньшего, чем у воды, коэффициента поверхностного натяжения, обладают большей текучестью. Это может привести к протечкам системы отопления в местах соединений.

Обратите внимание!

Плотность и динамическая вязкость пропиленгликоля больше, чем у воды и вам потребуется более мощный циркуляционный насос.

Критерии выбора

Подбор антифриза для систем обогрева пола проводится с учетом всех технических и конструкционных особенностей отопительного оборудования. Так как основной функцией готовых теплоносителей является защита от замерзания, то при выборе раствора следует обратить внимание на предельный показатель температуры его использования.

При применении антифриза для теплых полов в жилых помещениях в первую очередь необходимо рассматривать такой показатель как полная безопасность использования и отсутствие токсичных веществ в составе.

Чтобы выбрать эффективный теплоноситель для системы обогрева пола следует учитывать такие моменты:

  • наличие и состав добавок;
  • возможность совмещения с металлами, пластиком, цинком или резиной;
  • температурный порог;
  • длительность использования.

Присадки, улучшающие свойства антифриза должны отвечать конструкционным требованиям оборудования для обогрева пола. Если установлен металлический контур, то рекомендуется обратить на качество антикоррозийных добавок. Для защиты резиновых элементов требуются особые смягчающие вещества.

А какие недостатки есть у воды, как теплоносителя для теплого пола?

Главный недостаток воды, как теплоносителя это — она замерзает при отрицательных температурах.

Но, этот минус не относится к домам постоянного проживания.

Согласитесь, если случились форс-мажорные обстоятельства, например, выключили электричество или сломался котел, вы не будете сидеть сложа руки и ждать, когда дом и все инженерные коммуникации замёрзнут.

Водяной теплый пол — теплоинерционная система, которая работает, как теплоаккумулятор и долго удерживает тепло.

Почему в систему отопления теплый пол нельзя заливать воду из скважины?

Жэка888

Я слышал, что в систему отопления, нельзя заливать обычную воду из скважины. Это так?

ОбычныйПользователь FORUMHOUSE

А почему нельзя заливать воду из скважины? Она что, имеет какой-то неправильный химический состав?

AlexMannПользователь FORUMHOUSE

Из-за химического состава вода из скважин не пригодна для системы отопления. Воду для системы отопления подготавливают. Подготовка воды зависит от элементов системы отопления. Если стоят алюминиевые радиаторы, то нужна пониженная щелочность воды. Если стоит стальной теплообменник, то особенно опасно железо в воде.

Что будет, если залить в теплый пол воду из скважины?

Kardinale Пользователь FORUMHOUSE

Всем привет! Помогите мне решить проблему. У меня смонтирован теплый пол. Залил воду из скважины. Смотрите, что получилось, после жары летом. Вода зацвела. Внутри какая-то слизь. Система работает, но хочу её промыть. А главное, – как избежать этого в будущем?

MycraftПользователь FORUMHOUSE

Я вам советую:

  1. Систему промыть.
  2. Убрать все комплектующие из чёрного металла и заменить их на медь, нержавейку и пр.
  3. Залить в закрытую систему воду, очищенную обратным осмосом.
  4. Дополнительно поставить сепаратор шлама.

Если вы думаете, что ржавчина в теплом полу ни к чему не приведёт, посмотрите фотографии, сделанные Mycraft.

Вот так выглядят трубы, забитые ржавчиной.

Гребёнки ТП.

Элементы системы и ветки.

А это эксперимент, который провел Mycraft. Две банки с водой. Слева простая вода, справа обессоленная. В банки были добавлены образцы металлов, из которых обычно изготавливают компоненты систем отопления — медь, латунь, сталь и алюминий. Воду, периодически, нагревали и остужали.

Начало эксперимента:

11 месяцев спустя:

Через 2 года.

Как говорится, комментарии излишни.

Не заливайте в теплый пол воду из скважины, а также дистиллированную воду, т.к. значение pH фактора дистиллированной воды, снижается после контакта с воздухом при заполнении системы. В результате: уровень кислотности дистиллированной воды увеличивается и может возникнуть кислотная коррозия. Заливайте в теплый специально подготовленный теплоноситель или обессоленную воду.

Слив воды по этапам

Тёплые полы – это замкнутая система, поэтому позаботиться о сливных кранах стоит еще во время монтажных работ. Число клапанов должно быть равным числу водяных контуров.

p, blockquote 15,0,0,0,0 —>

Водяной пол – это по большому счёту длинный шланг, который уложен в пол. Вариант укладки, т.е. конфигурация контуров может быть разной, однако жидкостный контур работает по одному принципу – тепловой носитель отдаёт тепло окружающему пространству путём нагрева поверхности пола.

p, blockquote 16,1,0,0,0 —>

Перед мероприятием по сливу отопительную систему нужно отключить, потом выждать время, которое требуется для полного остывания всех ее элементов.

p, blockquote 17,0,0,0,0 —>

Взяв на заметку то, что контур с водой подсоединяется к основному трубопроводу, а место подсоединения находится выше уровня пола, сливается вода принудительно, при помощи воздушного компрессора.

p, blockquote 18,0,0,0,0 —>

Мощности бытового пылесоса для слива жидкости из водяной нагревательной системы маловато.

p, blockquote 19,0,0,0,0 —>

Для продувки водяного контура применяется компрессор с рабочим давлением до 5 бар. Более мощный аппарат может разрушить теплопроводы.

Опорожнение производится через обратную магистраль, оснащённую сливным клапаном, а компрессор подсоединяется к коллектору на входную трубу, из-за этого обратный клапан может создать определённые помехи при продувке трубы.

p, blockquote 21,0,0,0,0 —>

После соединения с коллектором компрессор для вытеснения теплового носителя из контура запускается и производится медленное увеличение давления воздушной подачи – до показателя, после которого жидкость стала вытекать на выходе. Не стоит забывать, что объём воды в каждом из контуров тёплых полов не такой уж большой, потому для ее приема хватит обычной небольшой ёмкости на 8-10 литров.

p, blockquote 22,0,0,0,0 —>

Компрессор должен быть включён до того момента, пока из трубы сразу за водой не начнёт непрерывно поступать воздух.

p, blockquote 23,0,0,0,0 —>

Когда у вас нет возможности использовать компрессор, можете воспользоваться другим способом опорожнения системы от жидкости и тем самым избежать разморозки отопительной системы. На вход тепловода надевают шланг подходящего размера длиной 1 метр с воронкой на конце. Конец с воронкой нужно приподнять повыше и медленно заливать в него антифриз (возьмите лучше ярко окрашенную). Постепенно из обратной трубы начнёт идти вода, а затем и жидкость. Процедура займёт время, но вы не пожалеете, что затратили силы.

p, blockquote 24,0,0,1,0 —>

p, blockquote 25,0,0,0,0 —>

Физические свойства этиленгликоля C2h5(OH)2 — водный раствор (антифриз)

Физические свойства водного раствора этиленгликоля

В таблице представлены следующие теплофизические и физические свойства этиленгликоля в виде водного раствора различной концентрации ζ: плотность ρ, температура замерзания tз, теплоемкость C, динамическая вязкость μ, кинематическая вязкость ν, теплопроводность λ, температуропроводность a, число Прандтля Pr этиленгликоля.

Физические свойства раствора этиленгликоля приведены в таблице в зависимости от температуры и его концентрации в растворе.

По данным таблицы видно, что с увеличением концентрации этиленгликоля в растворе его теплоемкость и теплопроводность уменьшаются, а температура замерзания раствора снижается при концентрации этиленгликоля до 66,3%. При дальнейшем увеличении концентрации этиленгликоля, температура замерзания раствора начинает повышаться.

В случаях применения раствора этиленгликоля в качестве антифриза в системе охлаждения автомобиля, снижение величин этих физических свойств этиленгликоля приведет к меньшему теплоотводу от двигателя. Таким образом, чем более концентрированный раствор этиленгликоля применяется в качестве охлаждающей жидкости, тем менее эффективно будет работать система охлаждения автомобиля в части отвода тепла от двигателя.

Физические свойства этиленгликоля даны в диапазоне температуры от минус 30 до 50°С и при концентрации этиленгликоля в растворе от 4,6 до 46,4 %.

Плотность и температура замерзания раствора этиленгликоля

В таблице даны значения плотности и температуры замерзания смеси технического этиленгликоля и воды в зависимости от концентрации. Следует отметить, что с увеличением содержания этиленгликоля в растворе, увеличивается плотность раствора. Температура замерзания раствора этиленгликоля при увеличении его концентрации в растворе снижается (до содержания этиленгликоля 66,3%), а затем начинает расти.

Таким образом, раствор этиленгликоля обладает свойством не замерзать до температуры -68°С при концентрации этиленгликоля в растворе 66,3%. Такие свойства раствора этиленгликоля в воде позволяют применять его в качестве антифриза во множестве систем.

Источники:

  1. Данилова Г.Н. и др. Сборник задач по процессам теплообмена в пищевой и холодильной промышленности. М.: «Пищевая промышленность» 1976.- 240 с.
  2. Лиханов В.А., Лопатин О.П. Технические жидкости: Учебное пособие. – Киров: Вятская ГСХА, 2005. – 43 с.

Особенности использования теплоносителей на базе пропиленгликоля

Использование теплоносителей и хладоносителей в производстве часто вызывает проблемы, связанные с контактом жидкости с металлическими частями оборудования. Создаются три проблемы: прежде всего, стенки оборудования начинают подвергаться коррозии, во вторую очередь, на них образуются отложения от выпадения солей из жидкости и продуктов коррозии, в третьих, изменяется состав самого теплоносителя, что ухудшает его рабочие качества.

Если эти проблемы не решаются, наступают определенные серьезные негативные последствия для оборудования, сокращается срок его эксплуатации, оно быстро выходит из строя, чаще приходится производить профилактические ремонты, а это увеличивает стоимость эксплуатации; если же проблемы приводят к остановке оборудования, это может привести к конечной порче продукции. Все это отрицательно влияет на эффективность и рентабельность производства.

В пищевом производстве в качестве теплоносителя часто используются растворы CaCI2, K2CO3, MgCI2, они недороги и доступны, прямые затраты на их приобретение крайне низки, что позитивно влияет на себестоимость продукции. Однако, данные химические вещества очень агрессивны, они вступают в реакцию с различными средами, что приводит к появлению определенных косвенных затрат производителя, которые перекрывают экономический эффект от экономии на прямых затратах.

Вследствие этого, все чаще они заменяются на производстве более современными теплоносителями, имеющими в основе пропиленгликоль, этиленгликоль, глицерин. Такие составы имеют ряд дополнительных преимуществ.

Если сравнивать водные растворы пропиленгликоля и этиленгликоля, то легко выявить преимущество первых. Растворы на базе этиленгликоля ядовиты, поэтому их использование в пищевом производстве практически невозможно. Пропиленгликоль же абсолютно нетоксичен, он даже зарегистрирован в качестве разрешенной пищевой добавки Е1520. Именно поэтому даже при протечке хладагента его попадание в пищевую продукцию в незначительных дозах не вызывает ухудшение ее качества.

Показатель

Свойства водных растворов ПГ при концентрации, %

40

30

20

+18 °С

-4 °С

+18 °С

-4°С

+18 °С

-4°С

Температура начала кристаллизации,°С

-20,5

-12,3

-7,5

Плотность, кг/м3

1032

1043

1025

1036

1015

1021

Вязкость, мПа•с

4,8

15,6

3,12

8,87

2,1

5,14

Теплопроводность, Вт/(м•К)

0,398

0,388

0,442

0,424

0,488

0,468

Теплоемкость, Дж/(кг•К)

3760

3740

3930

3920

4020

4060

Если технологи выбрали в качестве основного хладагента на своем производстве теплоносители, имеющие в основе глицерин, они должны учитывать, что возрастают требования к качеству резиновых и полимерных уплотнителей, а также других деталей систем. Кроме того, недостатком глицерина является его повышенная вязкость при отрицательных температурах, что замедляет распространение тепла и увеличивает затраты энергии. Не самые лучшие показатели у таких растворов и с точки зрения защиты от коррозии.

Теплоносители, имеющие в основе пропиленгликоль, могут применяться при температурных диапазонах -50 до +107 °С, но, если речь идет непосредственно о пищевых производствах, такие теплоносители показывают оптимальные результаты в диапазоне температур от — 20 до -1°С.

Пропиленгликоль (в разных спецификациях он может называться также пропиленгликоль-1,2, пропандиол) является густой, прозрачной жидкостью, с интенсивным, узнаваемым запахом. Он легко может смешиваться с водой или спиртом, ему присущи гигроскопические свойства. Закипает он при условиях нормального атмосферного давления при температуре +187,4 °С, замерзает при температуре -60 °С, показатель плотности при температуре +20 °С равен 1,037 г/см3.

Различная концентрация действующего вещества и разнообразная температура использования по-разному влияют на свойства растворов пропиленгликоля. Интересно, что, если растворы приготовлены с использованием дистиллированной воды, они проявляют меньшую коррозионную активность, чем растворы на водопроводной воде. Использование последних может ускорить коррозию до 1 мм в год, она очень быстро выведет из строя запорное оборудование. Причиной таких реакций становятся содержащиеся в воде анионы хлора. То, что испытания проводились не на действующем оборудовании, а на металлических отрезках, говорит об определенной приблизительности их результатов.

№ состава/ вода

Содержание растворенных компонентов

Скорость коррозии, мм/год

Контрольный раствор (без противокорро­зионной добавки)

КПК-1

КПК-2

1/дистил.

18% CaCI2

0,45

-

0,09

2/водопр.

18% CaCI2

1,51

-

0,15

3/дистил.

30%

0,10

Менее 0,01

-

4/водопр.

30%

0.84

0,03

-

5/водопр.

30% ПГ (растворенные продукты накипи с оборудования, работавшего на СаСу

3,30

-

0,17

Примечания:
1. Испытания проведены в сопоставимых условиях для всех образцов весовым методом по ГОСТ 9.908—85. Для проведения испытаний использовали нестандартные образцы в виде отрезков трубы диаметром 20 мм, лучше имитирующих, по мнению авторов, условия эксплуатации оборудования. Поэтому приведенные значения скорости коррозии могут рассматриваться только как относительные.
2. В водопроводной воде (составы 2, 4 и 5) обнаружены ионы железа 0,3 мг/л, меди 1,0 и хлора 25 мг/л.
3. Содержание некоторых коррозионно-активных компонентов в коррозионной среде (состав 5) — катионы (определены атомно-абсорбционным методом): железо — 86,53 мг/л, медь — 14,21 мг/л; анионы (определены химическим анализом): хлор — 577,8 мг/л.

Кроме того, если в системе охлаждения ранее использовались теплоносители, имеющие хлор в своей основе, то анионы хлора попадут во вновь заливаемый раствор. Пропиленгликоль имеет способность растворять старые коррозионные отложения, таким образом, анионы хлора вновь попадают из отложений в систему и увеличивают коррозионную активность раствора.

Избежать коррозионного риска помогут концентраты-добавки, разработанные компанией ООО «Спектропласт». Эти ингибиторы (КПК) специально созданы для теплоносителей на основе пропиленгликоля. Вводятся концентраты в состав пропиленгиколя в объеме от 2 до 6%, конкретная дозировка зависит от диапазона температур, материала оборудования и сферы применения теплоносителя. Важно, что использование этих добавок не только в несколько раз снижает скорость протекания коррозионных процессов, но и уменьшает количество накипи, образующейся на стенках оборудования. Это свойство добавок дало возможность разработчику начать изучать возможность снижения расходов на оборудование за счет использования более дешевых марок стали или сплавов.

Все концентраты выпускаются по утвержденным техническим условиям, имеют гигиенические сертификаты. Согласно ГОСТ они относятся к четвертому классу опасности, то есть к малоопасным веществам, они не создают угрозу пожара или взрыва, экологически безопасны, нетоксичны.

Компания-производитель постоянно проводит испытание новых составов ингибиторов и окрашивающих добавок в различных условиях и на разном оборудовании. В настоящее время санитарные требования к безопасности различных производств, особенно пищевых, постоянно повышаются. Это значит, что в ближайшее время спрос на составы на базе пропиленгиколя и добавки-ингибиторы должен повыситься, особенно с учетом возможностей добавок существенно снижать коррозионные свойства растворов.


Какие теплоносители бывают

Эффективность работы системы отопления зависит не только от ее устройства, но и от того, какой жидкостью она будет заполнена. Выбирать теплоноситель нужно, ориентируясь на тип системы отопления и условия ее эксплуатации, в частности температурный режим среды, в которой она находится.

Какие теплоносители можно купить в Терма-МСК

На сайте представлены теплоносители в виде дистиллированной воды для отопительных систем, а также составов на основе:

  • Этиленгликоля
  • Пропиленгликоля
  • Моноэтиленгликоля
  • Глицерина

Теперь подробнее о каждом типе составов.

Дистиллированная вода

Самый недорогой теплоноситель. Она не вязкая и не требует установки мощных циркулярных насосов для обеспечения ее нормального движения по системе. В аварийной ситуации, при выходе жидкости во внешнюю среду, не наносит вред покрытиям и человеку в виду абсолютной не токсичности. Еще одно важное достоинство — высокая теплоемкость. Вода лучше и быстрее любого другого теплоносителя переносит тепло. Имеет свойство замерзать при температуре ниже 0°C, поэтому такой вариант лучше применять в помещениях, где отопление работает зимой постоянно.

Составы на основе этиленгликоля

Дороже воды, но дешевле пропиленгликоля. Относительно последнего имеет также лучшие на 20% теплофизические показатели. Система, заполненная таким теплоносителем, спокойно выдерживает низкие температуры до -60°C. Не создает отложений на трубах. При перегревании выделяются кислоты, которые могут вызвать коррозию. Требуется дополнительный контроль высокой температуры.

Составы на основе пропиленгликоля

Достаточно дорогой теплоноситель. Относительно этиленгликоля, менее токсичный и лучше передает тепло. При порыве системы или протечке, пропиленгликоль можно просто вытереть тряпкой. При контакте с кожей жидкость или пар не наносит вред здоровью. Температура замерзания — -60°С — -70°С. Это отличный вариант для использования в отопительных системах нерегулярно используемых помещений.

Составы на основе глицерина

Эффективный, безопасный для человека теплоноситель. Замерзает при температуре ниже -30°С. При этом нагрев системы может достигать 100°С. Не приводит к образованию коррозии, не повреждает прокладки и уплотнители, благодаря наличию в составе специальных веществ. Может использоваться в системах с резиновыми или пластиковыми элементами. Циркулярные насосы, работающие с таким теплоносителем, служат дольше.

Любой антифриз имеет одно важное для отопительной системы качество. При замерзании жидкость переходит в гелеобразное состояние, не меняя при этом свой объем. Если преобразовавшаяся в лед вода может порвать трубы, в которых она находится, с незамерзающим гелем такого не случится.

В состав антифризов входят различные присадки, назначение которых увеличение срока службы системы. Однако они не универсальные и для разных труб, радиаторов и другого оборудования выбираются индивидуально.

Эффективный теплоноситель обеспечивает более высокое КПД системы отопления, а также ее безопасность и увеличение срока службы.

Почему лучше обращаться в Терма-МСК

Интернет-магазин работает напрямую с заводами-производителями. Благодаря этому приобрести товар здесь можно по приятным ценам без переплат. На сайте представлены гарантировано качественные теплоносители от ведущих производителей, среди которых: PIPAL, ОбнинскОргСинтез, ХимАвто, Галан, МЕТАЛЛОФОРМ и другие.

Прямо сейчас позвонив по телефону, указанному на сайте, Вы получите подробную консультацию относительно использования того или иного состава и сможете заказать именно правильный теплоноситель для своей отопительной системы!

Товары к этому блоку

Теплоноситель антифриз премиум класса для одноконтурных систем отопления на основе этиленгликоля.
Готовый к применению, карбоксилатные присадки
Температура замерзания — 30 0С
Цвет — розовый
Канистра — 10 кг

Для систем отопления и конционирования
Основа — этиленгликоль
Присадки — неорганические силикатные
Концентрация — готовый к применению
Температура замерзания — 30 оС
Цвет — розовый
Срок эксплуатации — до 5 лет
Фасовка — 10 кг
Производитель — ХимАвто

Для технического использования
Емкость — 5 литров
Производитель — Россия

Этиленгликоль и пропиленгликоль: различия и применение

Эта статья была обновлена. Актуально на 8 февраля 2022 г.

Для низкотемпературных гидравлических систем, систем, в которых чиллеры и кондиционеры расположены на открытом воздухе, или другого оборудования, используемого в низкотемпературных процессах, некоторые формы гликоля являются критическим ингредиентом. Он снижает температуру замерзания жидкости, обеспечивая работу при более низких температурах и предотвращая замерзание.

По сути, если существует риск того, что ваше оборудование, содержащее жидкость, подвергнется воздействию отрицательных температур, ему необходим гликоль в той или иной форме.Для этой функции используются два основных типа гликоля: этилен и пропилен. Между ними существуют некоторые важные различия, и их следует понять, прежде чем принимать решение.

Ищете предложение по жидкостным змеевикам и не хватает времени? Отправьте запрос в нашей форме быстрого расчета стоимости жидкостного змеевика, и мы предоставим вам предложение всего за 24 часа.

Что такое этиленгликоль?

Этиленгликоль (CH₂OH₂), также известный как 1,2-этандиол, представляет собой органическое соединение на основе спирта, часто используемое в качестве антифриза в оборудовании HVAC и автомобильных системах, среди прочего. Это бесцветная вязкая жидкость без запаха, которая, как известно, имеет сладкий вкус.

В чистом виде этиленгликоль замерзает при температуре около -10°F, но при смешивании с водой он может оставаться жидким при гораздо более низких температурах. Например, смесь, состоящая из 40 % воды и 60 % гликоля, может выдерживать температуры около -50°F перед замерзанием.[1]

Для гликолей, используемых в качестве теплоносителя, вязкость — сопротивление жидкости течению — является важным свойством, влияющим на скорость потока, потери на трение и, в конечном счете, на тепловые характеристики.По сравнению с пропиленгликолем, о котором мы поговорим позже, этиленгликоль менее вязкий. Для приложений теплопередачи выгодна более низкая вязкость. Более высокая вязкость означает более высокие потери на трение, т. е. требуется больше энергии для перемещения более вязкого вещества по системе. В приложениях, где требуется гликоль, также часто используются турбулизаторы, которые помогают свести к минимуму влияние вязкости гликоля за счет создания турбулентного потока.

Нравится то, что вы читаете? Подпишитесь на наш блог и никогда не пропустите ни одной публикации!

Когда следует использовать этиленгликоль?

Между этиленом и пропиленгликолем этиленгликоль является более теплопроводным из двух (см. таблицу ниже).Таким образом, этиленгликоль является хорошим выбором для применений, в которых тепловые характеристики являются главным приоритетом.

По сути, если ни одно из обстоятельств, описанных в следующем разделе, не описывает ваше приложение, этиленгликоль, вероятно, является лучшим вариантом.

Когда не следует Я использую этиленгликоль?

Этиленгликоль токсичен для человека, вызывая ряд физиологических проблем при проглатывании, включая смерть (по оценкам Центров по контролю за заболеваниями, смертельная доза составляет от 1400 до 1600 мг/кг).В результате этиленгликоль не следует использовать в тех случаях, когда возможно загрязнение питьевой воды. Его также не следует использовать для систем отопления или охлаждения на таких объектах, как предприятия пищевой промышленности или другие предприятия, производящие продукты для потребления.

Этому есть две причины. Этиленгликоль вреден для наземных и водных животных, а при попадании в водные пути биоразложение занимает от 10 до 30 дней. Гликоли разлагаются путем аэробного биоразложения, во время которого расщепление гликолей осуществляется бактериями, которым для выполнения этой функции требуется кислород.Это действие истощает уровень кислорода в пострадавших водных путях, что может иметь разрушительные последствия, если количество гликоля и скорость биоразложения достаточно велики.

Что такое пропиленгликоль?

Пропиленгликоль (C₃H₈O₂), также называемый пропан-1,2-диолом, представляет собой синтетическую жидкость, используемую для множества целей в десятках отраслей промышленности. Это вязкая бесцветная жидкость почти без запаха, обладающая слегка сладковатым вкусом.

Как и этиленгликоль, пропиленгликоль смешивают с водой в различных концентрациях для снижения температуры замерзания рабочей жидкости в системах теплопередачи.

Температура эвтектики, или самая низкая возможная температура замерзания, достижимая при любом соотношении двух веществ (пропиленгликоль + вода), составляет -76°F при концентрации 60% пропиленгликоля и 40% воды. Однако коммерческие продукты обычно имеют обратное соотношение: 40% пропиленгликоля и 60% воды, температура замерзания которых составляет примерно -7 ° F. [2]

Когда следует использовать пропиленгликоль?

Ответ на этот вопрос также отвечает на вопрос «когда не следует использовать пропиленгликоль?» также.По сравнению с этиленгликолем более высокая вязкость и потери на трение пропиленгликоля в сочетании с его более низкой теплоемкостью обычно ограничивают его использование в приложениях, связанных с проблемами безопасности.

Крайне мало случаев, если таковые имеются, когда пропиленгликоль был бы выбран из-за его тепловых характеристик. Он просто менее эффективен, чем этиленгликоль, для своей предполагаемой функции. Но, учитывая токсичность этиленгликоля, существует несколько приложений, для которых необходимо использовать пропиленгликоль, например, те, которые мы рассмотрели ранее в этом посте, а именно производство продуктов питания, приложения, в которых возможно загрязнение воды, и системы ОВК на объектах этих типов.

Пропиленгликоль считается относительно безопасным для человека. Это распространенный ингредиент в различных косметических продуктах, фармацевтических препаратах и ​​непрямых пищевых добавках. Хотя пропиленгликоль менее токсичен, чем этиленгликоль, он может создавать некоторые экологические проблемы.

Пропилен, как и этиленгликоль, расщепляется аэробными средствами, но там, где биоразложение этилена занимает от 10 до 30 дней, пропиленгликоль разлагается за 20-30 дней и более.

Все еще не уверены, какой тип гликоля лучше всего подходит для вашего применения? Позвоните в Super Radiator Coils, и давайте поговорим.

Не оставайтесь в стороне, когда речь заходит об информации о теплопередаче. Чтобы быть в курсе различных тем по этому вопросу, подпишитесь на суперблог, наш технический блог, Doctor’s Orders и следите за нами в LinkedIn, Twitter и YouTube.

[1] Зигфрид Ребсдат; Дитер Майер. «Этиленгликоль». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Вайнхайм: Wiley-VCH

[2] «Свойства некоторых частных решений» (PDF). Портал ДМТ. Проверено 22 сентября 2020 г.

Какова плотность пропиленгликоля? – СидмартинБио

Какова плотность пропиленгликоля?

1.04 г/см³
Пропиленгликоль/Плотность

При какой температуре разлагается пропиленгликоль?

30% пропиленгликоль имеет температуру замерзания 8°F, но точку разрыва составляет -18°F. Эта система будет защищена, но охлаждающая жидкость будет слякотной. По определению, точка замерзания – это температура, при которой начинают формироваться кристаллы льда.

Какова плотность пропиленгликоля?

1,008
Удельный вес растворов пропиленгликоля

Удельный вес – SG –
Раствор пропиленгликоля (%) 10
Удельный вес – SG – 1) 1.008

Является ли пропиленгликоль более плотным, чем вода?

Возможны небольшие расхождения, поскольку пропиленгликоль немного тяжелее воды (1 литр пропиленгликоля весит около 1,1 кг). Для приготовления теплоносителей с высокой степенью точности можно использовать приведенную выше схему.

Какова теплоемкость пропиленгликоля?

Теплоемкость жидкости при постоянном давлении

Cp, жидкий (Дж/моль*К) 189.9
Температура (К) 298.
Артикул Зарипов, 1982
Комментарий
Т = 298, 323, 363 К; ДХ

При какой температуре замерзает гликоль?

8,78°F (-12,9°C)
Этиленгликоль/точка плавления

Какова температура замерзания 30% пропиленгликоля?

Надлежащее использование пропиленгликоля

Точки замерзания для растворов вода/пропиленгликоль
Процентное содержание гликоля* Процент воды °С
30 70 -12.2
35 65 -16,1
45 55 -20,6

Какова плотность гликоля?

1,11 г/см³
Этиленгликоль/плотность

Насколько холодным может быть пропиленгликоль?

При сравнении этиленгликоля и пропиленгликоля следует отметить одну характеристику — температуру замерзания. Чистый этиленгликоль имеет температуру замерзания около 9°F (-13°C). Напротив, чистый пропиленгликоль имеет температуру замерзания около -4°F (-20°C).

Может ли пропиленгликоль замерзнуть?

Чистая вода замерзает при 32°F, но 60% раствор пропиленгликоля DOWFROST снижает температуру замерзания до -60°F. По мере того как температура продолжает снижаться, гликоль начинает замерзать.

При какой температуре замерзает гликоль?

Какова плотность и вязкость пропиленгликоля при высоких температурах?

Плотность и вязкость пропиленгликоля при высоких температурах и высоких давлениях. Одновременно измерены плотность и вязкость пропиленгликоля в интервале температур (298–452) К и при давлениях до 245 МПа комбинированным методом гидростатического взвешивания и методом падающего тела соответственно.

При какой температуре замерзает пропиленгликоль?

Температура замерзания Раствор пропиленгликоля (%) по массе 10 20 50 Раствор пропиленгликоля (%) по объему 10 19 50 Температура oF 26 18 -29 Температура oC -3 -8 -34

Безопасен ли пропиленгликоль для пищевых продуктов?

Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA) классифицировало пропиленгликоль как добавку, которая «в целом признана безопасной» для использования в пищевых продуктах. Он используется для поглощения лишней воды и поддержания влажности в некоторых лекарствах, косметике или пищевых продуктах.Это растворитель для пищевых красителей и ароматизаторов, а также в лакокрасочной и пластмассовой промышленности.

Какова распространенность аллергии на пропиленгликоль в США?

Оценки распространенности аллергии на пропиленгликоль колеблются от 0,8% (10% пропиленгликоля в водном растворе) до 3,5% (30% пропиленгликоля в водном растворе).

(PDF) Измерение удельной теплоемкости пяти различных наножидкостей на основе пропиленгликоля и разработка новой корреляции

точек данных пяти различных наножидкостей.Эта корреляция имеет максимальное отклонение 5% и среднее отклонение 0,09% от измеренных значений удельной теплоемкости.

5. Выводы

5. Выводы

из набора тщательно проведенных экспериментов, конкретные нагрева нагрева

различных нано-потоков (AL

2

O

3

, CUO, SIO

2

, TIO

2

, ZnO

наночастиц), диспергированных в базовой жидкости 60:40 PG/W.

На основании этих данных изучали влияние температуры (243–363 K), объемной концентрации частиц (0,5–6%) и размера частиц (15–76 нм)

на удельную теплоемкость. Результаты показали уменьшение

удельной теплоемкости с увеличением концентрации и увеличение

удельной теплоемкости с повышением температуры, что

согласуется с ранее опубликованными результатами. При низких концентрациях от 0,5% до 1.5% снижение удельной теплоемкости было

небольшим, что указывает на то, что наножидкости могут быть полезными в разбавленных концентрациях, увеличивая теплопроводность и удерживая увеличение вязкости до меньшего значения. Экспериментальные результаты показывают

, что размер частиц не оказывает существенного влияния на удельную теплоемкость

наножидкостей. Измеренные существующие корреляции удельной теплоемкости

из литературы не смогли предсказать измеренную удельную теплоемкость

с хорошим совпадением.Поэтому была разработана новая корреляция удельной теплоемкости

для пяти различных наночастиц, диспергированных в соотношении 60:40

пг/Вт, которая предсказывала удельную теплоемкость испытанных наножидкостей

со средним отклонением 0,094%, с дополнительным тестированием в

будущее, эта корреляция может быть уточнена, чтобы быть применимой ко многим

другим наножидкостям.

Ссылки

[1] ASHRAE, Физические свойства вторичных хладагентов (рассолов), Справочник ASHRAE

, Американское общество нагревателей, холодильников и кондиционеров,

Engineers, Inc, Атланта, 2009.

[2] A. Bejan, Heat Transfer, John Wiley & Sons, Inc., New York, 1993.

[3] W.M. Kays, A.L. London, Compact Heat Exchangers, третье издание, Krieger

Publishing Company, Malabar, Florida, 1998.

[4] P.A. Хилтон, 2015 [онлайн]. Доступно:

PHP>.

[5] до н.э. Пак, Ю.И. Чо, Исследование гидродинамики и теплообмена дисперсных жидкостей

с субмикронными частицами оксидов металлов, Exp. Теплопередача 11 (1998) 151–170.

[6] Y. Xuan, W. Roetzel, Концепции корреляции теплопередачи наножидкостей, Int.

J. Тепломассоперенос 43 (19) (2000) 3701–3707.

[7] H. O’Hanley, J. Buongiorno, T. McKrell, L. Hu, Measurement and model

Проверка удельной теплоемкости наножидкостей с помощью дифференциального сканирования

калориметрия, Adv. мех. англ. 2012 (2012) 1–6.

[8] Р.С. Вайджа, Д.К. Дас, Измерение удельной теплоемкости трех наножидкостей и разработка новых соотношений

, ASME J.Теплообмен 131 (7) (2009)

071601.

[9] Р.С. Вайджа, Д.К. Das, Обзор и анализ влияния температуры и концентрации наножидкостей на теплофизические свойства, теплообмен и мощность накачки, Int. J. Тепломассообмен 55 (15–16) (2012) 4063–4078.

[10] Д.П. Кулкарни, Р.С. Вайджа, Д.К. Дас, Д. Олива, Применение наножидкостей из оксида алюминия

в дизель-электрическом генераторе в качестве водяного хладагента рубашки, Appl. Терм.

англ. 28 (14–15) (2008) 1774–1781.

[11] П.К. Намбуру, Д.П. Кулкарни, А. Дандекар, Д.К. Das, Experimental research

вязкости и теплоемкости наножидкостей диоксида кремния, Micro Nano Lett. 2

(3) (2007) 67.

[12] Т.Л. Бергман, Влияние пониженной удельной теплоемкости наножидкостей на одну фазу,

, ламинарная внутренняя принудительная конвекция, Int. J. Тепломассоперенос 52 (5–6) (2009)

1240–1244.

[13] М.Н. Панцали, А.Г. Канарис, К.Д. Антониадис, А.А. Муза, С.В. Paras, Влияние наножидкостей

на характеристики миниатюрного пластинчатого теплообменника с модулируемой поверхностью

, Int. J. Поток теплоносителя 30 (4) (2009) 691–699.

[14] S. Sonawane, K. Patankar, A. Fogla, B. Puranik, U. Bhandarkar, S. Sunil Kumar,

Экспериментальное исследование теплофизических свойств и теплопередачи

производительность Al

2

O

3

— наножидкости для топлива авиационных турбин, заявл.Терм. англ. 31

(14–15) (2011) 2841–2849.

[15] D. Shin, D. Banerjee, Удельная теплоемкость наножидкостей, синтезированных путем диспергирования

наночастиц оксида алюминия в эвтектике щелочной соли, Int. J. Тепломассообмен 74

(2014) 210–214.

[16] E. De Robertis, E.H.H. Косме, Р.С. Невес, А.Ю. Кузнецов, А.П.С. Кампос, С.М.

Ланди, Калифорния Achete, Применение метода сканирующей калориметрии с модулированным перепадом температур

для определения удельной теплоемкости медных наножидкостей

, Appl.Терм. англ. 41 (2012) 10–17.

[17] М.Х. Ho, C. Pan, Оптимальная концентрация наночастиц оксида алюминия в расплавленной соли Hitec

для максимизации ее удельной теплоемкости, Int. J. Тепломассообмен 70

(2014) 174–184.

[18] Д. Шин, Д. Банерджи, Повышение удельной теплоемкости высокотемпературных кремнеземных наножидкостей, синтезированных в эвтектиках солей хлорида щелочного металла, для

приложений по хранению солнечной тепловой энергии, Int. J. Тепломассообмен 54 (5–6)

(2011) 1064–1070.

[19] Alfa Aesar, 2014, .

[20] Наноструктурные и аморфные материалы, 2014.

home>.

[21] Д. Лайд, CRC Handbook of Chemistry and Physics, восемьдесят четвертое издание, CRC Press,

USA, 1995.

[22] Bransonic Tabletop Ultrasonic Cleaners, 2010 [Online]. Доступно:

www.sonicsonline.com/b8510.html>.

[23] Н. Вуден, Операционная процедура для TCi: Набор для испытаний малого объема для испытаний на теплопроводность

, C-Therm Technologies, Amherst, Nova Scotia

B4H 4S8, Канада, 2008 г.

[24] Thermatron, Инструкция по эксплуатации камеры для экологических испытаний, 2004 г.

[25] Паар, А., Антон Паар Цифровой измеритель плотности для жидкостей и газов DMA 4500,

Грац, Австрия.

[26] Minitab 16 Statistical Software, [Computer Software], Minitab, Inc. (www.

minitab.com), State College, PA, 2013.

Рис. 18. Сравнение значений удельной теплоемкости из экспериментов и те

, предсказанные уравнением. (13).

Дж. Р. Сатти и др./ International Journal of Heat and Mass Transfer 94 (2016) 343–353 353

Hydratech — Specialist Fluid Solutions

Основная информация о пропиленгликоле

Монопропиленгликоль , обычно называемый Пропиленгликоль , но также называемый пропан-1,2-диолом, MPG, PG и пищевым гликолем.

Пропиленгликоль в течение многих лет использовался в системах обработки пищевых продуктов и напитков или там, где требуется классификация нетоксичности.Например. когда спецификатор или конечный пользователь хочет устранить любой риск случайного отравления, как это может произойти со смесями воды и этиленгликоля.

Пропиленгликоль иногда классифицируется как фармакопея или подходит для использования в фармацевтических продуктах. Например. USP, EP и JP. Еще одна общая классификация, используемая в США, — это GRAS (обычно считается безопасным), что часто переводится в значение «пищевой класс». Однако нет европейских стран, которые приняли пропиленгликоль для использования в качестве пищевой добавки, и поэтому ярлык «пищевой» можно считать несколько ложным.

Neat Propylene Glycol имеет LD50 > 20 000 мг/кг массы тела, что позиционирует его как «относительно безвредное» согласно шкале токсичности Ходжа и Стернера. Для сравнения, маленький ребенок весом 30 кг должен был бы употребить около 600 мл чистого пропиленгликоля, прежде чем заболел бы серьезно. т.е. токсичность понятие относительное.

Пропиленгликоль имеет гораздо более низкую способность к эффективной теплопередаче по сравнению со смесями на основе этиленгликоля.Он также гораздо более вязкий при низких температурах, что затрудняет перекачку.

Недавно пропиленгликоль на растительной основе стал коммерчески доступным, хотя и не всегда экономически выгодным. Пропан-1,3-диол имеет характеристики теплопередачи и прокачки, очень похожие на пропан-1,2-диол, но с лучшим экологическим профилем.

Минимальные рекомендуемые объемы пропиленгликоля

для минимизации биологического загрязнения.

Часто возникает вопрос о рекомендуемой минимальной концентрации пропиленгликоля, которую следует использовать в водном растворе. Hydratech рекомендует минимум 25-30% об./об., что обеспечивает защиту от замерзания ниже -10°C, но часто оператору требуется защита от замерзания только, например, до -2°C, для чего потребуется значительно меньше пропиленгликоля по объему. .

Есть несколько причин рекомендуемой минимальной концентрации;

1)     Коррозия, накипь и биологический контроль.Жидкие теплоносители Hydratech на основе пропиленгликоля разработаны для работы как в системах охлаждения, так и в системах отопления в широком диапазоне концентраций. Чтобы обеспечить защиту в течение длительного периода времени, исходная смесь также должна иметь правильный баланс коррозии, накипи и биологических ингибиторов, чтобы поддерживать надлежащий контроль коррозии при различных концентрациях. Состав ингибиторов CoolFlow NTP обеспечивает наилучшие эксплуатационные характеристики и срок службы жидкости при содержании пропиленгликоля от 25 до 60 % по объему.Снижение концентрации пропиленгликоля ниже 25% снижает концентрацию ингибитора до уровня, который может не обеспечить адекватную защиту системы от коррозии, накипи и биологической защиты.

2)    Повышенная буферизация pH против кислотного разложения. И этилен, и пропиленгликоль разрушаются при воздействии высоких температур. При более высокой концентрации жидкости в растворе также присутствует более высокая концентрация ингибитора. Более высокая концентрация ингибиторов обеспечивает повышенную буферизацию pH для противодействия кислым побочным продуктам, которые могут образовываться в результате разложения пропиленгликоля.

3)    Биологическая целостность жидкости. Третья причина использования не менее 25% пропиленгликоля в системе касается возможности роста бактерий. Этиленгликоль и пропиленгликоль в концентрациях 20% или выше подавляют рост и размножение большинства микробов и грибков. Пониженное поверхностное натяжение в растворе гликоля прерывает клеточные стенки бактерий, в результате чего создается среда, не поддерживающая рост бактерий. При очень низких концентрациях гликоля, например ниже 1%, этиленгликоль и пропиленгликоль действуют как питательные вещества для бактерий.При таких концентрациях бактерии будут разлагать пропиленгликоль, вызывая быстрый рост бактериального загрязнения. При уровнях выше 1 и ниже 20% некоторые бактерии могут выживать с ограниченным ростом, особенно при умеренных температурах.

В таблице ниже представлены типичные результаты микробной активности по мере снижения концентрации пропиленгликоля.

Наличие бактерий не всегда означает рост бактерий. Растворы с содержанием гликоля 25% и более являются биостатическими, а не биоцидными.Поэтому, если в растворы пропиленгликоля вводится источник бактерий, в жидкости могут быть обнаружены бактерии. По этой причине компания Hydratech рекомендует проводить очистку новых установок перед вводом в эксплуатацию и периодически проверять системную жидкость на наличие биологической активности — дополнительные рекомендации см. в программе технического обслуживания SureFlow Fluid. Чтобы еще больше свести к минимуму возможность заражения от внешнего загрязнения, все составы Hydratech включают биоциды как краткосрочного, так и долгосрочного действия.

Информация о пропиленгликоле
для здоровья, безопасности и окружающей среды
1) Набор данных скрининговой информации ОЭСР (SIDS) Оценка пропиленгликоля

Химическое название Пропиленгликоль (1,2-дигидроксипропан) Номер CAS 57-55-6
Структурная формула Ch4-CHOH-Ch3OH
Рекомендации

Краткие выводы

Здоровье человека
Пропиленгликоль не обладает острой токсичностью.Самые низкие значения LD50 при пероральном приеме колеблются от 18 до 23,9 граммов (5 различных видов), а сообщаемая кожная LD50 составляет 20,8 граммов. Пропиленгликоль практически не раздражает кожу и слегка раздражает глаза. Многочисленные исследования подтверждают, что пропиленгликоль не является сенсибилизатором кожи. Многократное воздействие на крыс пропиленгликоля с питьевой водой или кормом не приводило к неблагоприятным последствиям при концентрациях до 10 % в воде (приблизительно 10 г/кг массы тела в день) или 5 % в корме (дозировка указана как 2.5 г/кг массы тела/день) на срок до 2 лет. У кошек два исследования продолжительностью не менее 90 дней показывают, что наблюдался видоспецифический эффект увеличения количества телец Хайнца (NOAEL = 80 мг/кг массы тела в день; LOAEL = 443 мг/кг массы тела в день) с другими гематологическими эффектами. (уменьшение количества эритроцитов и выживаемость эритроцитов) сообщалось при более высоких дозах (6-12% в рационе или 3,7-10,1 г/кошку/день). Пропиленгликоль не вызывал токсичности для плода или развития у крыс, мышей, кроликов или хомяков (NOAEL колеблется от 1,2 до 1,2).6 г/кг массы тела/день у четырех видов). При введении мышам пропиленгликоля в концентрации до 5% в питьевой воде (согласно сообщению, 10,1 г/кг массы тела в день) не было обнаружено никаких репродуктивных эффектов. Пропиленгликоль не был генетическим токсикантом, что было продемонстрировано серией исследований in vivo (микроядра, доминантная летальность, хромосомная аберрация) и in vitro (клетки и культуры бактерий и млекопитающих). Не было обнаружено увеличения опухолей во всех исследованных тканях при введении в рацион крыс пропиленгликоля (2.5 г/кг массы тела в день в течение 2 лет), или на кожу самок крыс (100% пропиленгликоль; общая доза не сообщается; 14 месяцев) или мышей (доза для мышей оценивается примерно в 2 г/кг массы тела/неделю; продолжительность жизни). Эти данные подтверждают отсутствие канцерогенности пропиленгликоля.

Окружающая среда  [Также см. информацию о судьбе в окружающей среде в разделе 2) ниже]
Пропиленгликоль не летуч, но смешивается с водой. Данные мониторинга воздуха недоступны, но ожидается, что концентрации пропиленгликоля в атмосфере будут чрезвычайно низкими из-за его низкого давления паров и высокой растворимости в воде.Он легко биоразлагается в воде или почве. В четырех исследованиях сообщалось о биодеградации >60% в воде за 10 дней. Предполагается, что пропиленгликоль не будет биоаккумулироваться, расчетный КБК <1. Измеренные данные о токсичности пресной воды для рыб, дафний и водорослей показывают, что значения LC/EC50 составляют >18 000 мг/л. Таким образом, пропиленгликоль не оказывает сильного токсического действия на водные организмы, за исключением очень высоких концентраций. Используя коэффициент оценки 100 и данные Ceriodaphnia (48-часовая ЕС 50 = 18 340 мг/л), PNEC составляет 183 мг/л.

Воздействие
Мощность производства пропиленгликоля в США в 1998 году составляла 1312 миллионов фунтов (596 килотонн). Внутренний спрос составлял 1050 миллионов фунтов (477 килотонн). Пропиленгликоль используется в качестве ингредиента косметики в концентрациях от <0,1% до>50%. Приблизительно 4000 косметических продуктов содержали пропиленгликоль в 1994 году. Использование пропиленгликоля с процентом спроса: ненасыщенные полиэфирные смолы 26%; Антифризы и антиобледенительные жидкости 22%; Продукты питания, лекарства и косметика используют 18%; Жидкие моющие средства 11%; Функциональные жидкости (чернила, специальные антифризы, противообледенительные смазки) 4%; Корма для домашних животных, 3%; Краски и покрытия 5%; Табак 3%; Разное, включая использование пластификатора 8%.

Пожалуйста, войдите в систему, чтобы получить доступ к полному pdf-файлу OECD SID для пропиленгликоля.

2) Экологическая судьба пропиленгликоля
.

2.1 В почве
Почвенными факторами, влияющими на судьбу и поведение пропиленгликоля в наземной среде, являются рН, органическое вещество, содержание глины, емкость катионного обмена, аэрация и текстура. Основными процессами, определяющими подвижность и распределение пропиленгликоля в наземной среде, являются разделение на поверхностные и грунтовые воды, учитывая высокую растворимость в воде, а также быстрая биодеградация и фотолиз.Улетучивание и сорбция в почву являются процессами судьбы, имеющими лишь незначительное значение.

Приблизительно период полураспада пропиленгликоля в почве из-за биоразложения равен или меньше периода полураспада в воде (от 1 до 5 дней). Однако скорость разложения зависит от свойств почвы, температуры и других условий окружающей среды. Согласно оценке ATSDR (1997), период полураспада пропиленгликоля в воде составляет от 1 до 4 дней в аэробных условиях и от 3 до 5 дней в анаэробных условиях, исходя из кинетики первого порядка.Ожидается, что период полураспада в почве будет равен или немного меньше, чем у воды. Температура почвы потенциально оказывает большое влияние на скорость биодеградации пропиленгликоля. Клечка и и . (1993) оценили влияние концентрации субстрата и температуры на микробно-опосредованные скорости потерь пяти различных ADF, включая этиленгликоль, пропиленгликоль и диэтиленгликоль. Почва представляла собой супесь с содержанием органического углерода 2,8%.Высокие уровни гликолей не препятствовали биодеградации, и все три гликоля быстро разлагались в почвах с начальными концентрациями в диапазоне от 390 до 5300 мг/кг (почвы были собраны в районе, прилегающем к взлетно-посадочной полосе международного аэропорта).

Полная биодеградация почв с более низкими начальными концентрациями (>400 частей на миллион пропиленгликоля) происходила примерно через 11 дней; тем не менее, почва с исходной концентрацией пропиленгликоля приблизительно 3300 частей на миллион (вес:вес) показала потерю при 8°C около 76% в течение 111 дней (оставив оставшуюся концентрацию приблизительно 800 частей на миллион).Первоначальная деградация, по-видимому, следовала кинетике нулевого порядка; т. е. скорость потери не зависела от исходной исходной концентрации при уровнях выше 100 частей на миллион вес:вес. Средняя скорость разложения находилась в диапазоне от 66 до 93 мг/кг почвы/сутки при 25°С; от 20 до 27 мг/кг почвы/день при 8°С; и только от 2,3 до 4,5 мг/кг почвы/сутки при -2°C. Таким образом, температура окружающей среды является основным фактором, влияющим на скорость биодеградации. Информации о концентрации пропиленгликоля в почве в полевых условиях обнаружено не было.

2.2 В воде
Пропиленгликоль хорошо растворяется в воде и легко метаболизируется микробами и высшими организмами при попадании в окружающую среду. Процесс биодеградации требует кислорода; следовательно, концентрации растворенного кислорода (DO) в принимающей воде могут подвергнуться негативному воздействию после большого выброса пропиленгликоля. Добавки ингибиторов коррозии также могут оказывать неблагоприятное воздействие на биоразлагающие микроорганизмы, тем самым замедляя процесс разложения.Результаты исследований теплоносителя на основе пропиленгликоля, содержащего толитриазол в воде, показали скорость разложения примерно в три раза ниже (медленнее), чем у чистого пропиленгликоля. Билефельдт и др. . (2002) исследовали вторичные эффекты внесения пропиленгликоля в почву на поток грунтовых вод с использованием 15-сантиметровых столбов насыщенного песка. Установлено, что быстрая биодеградация пропиленгликоля сопровождается снижением насыщенной влагопроводности на один-три порядка, вероятно, в результате накопления бактериальной биомассы вокруг частиц почвы.

2.3 В воздухе
Ожидается, что пропиленгликоль не будет легко испаряться из воды в воздух из-за его высокой растворимости и низкого давления паров. При попадании в атмосферу при высоких температурах пропиленгликоль должен существовать почти полностью в паровой фазе и подвергаться быстрому фотохимическому окислению. Период полувыведения для этой реакции оценивается в 20-32 часа.

Почему гликоль используется для охлаждения?

  Благодаря своим превосходным свойствам теплопередачи гликоль идеально подходит для охлаждения и охлаждения.

Наиболее часто используемым хладагентом в чиллерах является вода или смесь воды и другого вещества с соответствующими свойствами теплопроводности, например соединения гликоля. Гликоль, называемый антифризом, представляет собой органическое соединение, принадлежащее к семейству спиртов. Гликоль обладает отличными свойствами теплопередачи и способен быстро отводить большое количество тепла в чиллере.

Теплота является нормальным побочным продуктом химических реакций и должна быстро отводиться для поддержания стабильности реакции.В таких случаях используются гликолевые чиллеры из-за их быстрой реакции и превосходных свойств теплопередачи. Помимо обеспечения отличных параметров теплопередачи, гликоль имеет тенденцию препятствовать росту водорослей в теплообменном оборудовании.

Чистый гликоль или смесь гликоля и воды имеет гораздо более низкую температуру замерзания, чем чистая вода. Низкая температура замерзания гликолевых смесей делает их идеальными для охлаждения предметов, температура которых ниже точки замерзания воды. Хотя гликоль имеет более низкую теплоемкость, чем вода, большая разница температур позволяет смеси гликолей отводить тепло быстрее, чем чистая вода.Гликоль также обладает свойствами хладагента, которые больше подходят для использования в чиллерах, предназначенных для работы в условиях низких температур.

Охлаждающие жидкости на основе гликоля

состоят либо из этиленгликоля, либо из пропиленгликоля. Хотя эти два варианта имеют схожие физические свойства, их никогда не следует смешивать. Этилен и пропилен имеют разные свойства текучести, токсичности и теплопередачи, которые могут препятствовать правильной работе системы. Кроме того, из-за своей токсичности этиленгликоль не одобрен для пищевой промышленности.

Гликоль в чиллерах чаще всего используется при производстве напитков для пивоваренных заводов, виноделен, ликероводочных заводов, производителей сидра и молочных продуктов, где процесс охлаждения должен быть на определенном уровне для обеспечения качества конечного продукта. Использование водно-гликолевой смеси в качестве хладагента чиллера имеет различные преимущества по сравнению с использованием простой воды в качестве хладагента. Эти преимущества обусловлены его уникальными физическими свойствами, включая более низкую температуру замерзания, чем у воды.

Поправочные коэффициенты пропиленгликоля BTUH в гидравлических системах ОВКВ

Мы все знакомы с формулой BTUH (BTUH = GPM x ΔT x 500), используемой для расчета расхода воды в галлонах в минуту (GPM) при разнице температур.Какова скорость потока при использовании других жидкостей, кроме воды?

Формула BTUH для жидкостей, отличных от воды

Формула, которую мы используем для BTUH в гидронике, включает удельную теплоемкость и удельный вес жидкости. Поскольку мы обычно используем воду температурой от 40°F до 200°F, мы используем значение по умолчанию 1.0 для обоих значений. Если система содержит пропиленгликоль или этиленгликоль, следует включить эти значения. Если мы возьмем удельный вес, умноженный на удельную теплоемкость, мы можем назвать это поправочным коэффициентом .


GPM = BTUH / (GPM XΔT X 500 X ПОПРАВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ)

Поправочный коэффициент зависит от температуры жидкости и процентного содержания жидкости. Предлагаем вам следующую таблицу этих поправочных коэффициентов.

Примеры использования поправочных коэффициентов BTUH

ПРИМЕР 1. Какова BTUH системы охлажденной воды с 40% раствором Dowfrost* при перепаде температур 40°F и измеренном расходе 100 галлонов в минуту? Если бы это была вода, мы бы использовали

.

БТЕ/ч = 100 х 40 х 500 = 2 000 000 БТЕ/ч.Если мы посмотрим на приведенный ниже график, то увидим, что поправочный коэффициент равен 0,911. BTUH для новой жидкости:

БТЕ/ч = 100 х 40 х 500 х 0,911 = 1 822 000

ПРИМЕР 2. Для системы отопления требуется 4 000 000 BTUH. Жидкость представляет собой 35% Dowfrost при температуре от 150°F до 180°F. Какая скорость потока требуется для разницы температур в 30°F?

Компания R. L. Deppmann смешивает растворы пропилена и этиленгликоля Dowfrost и Dowtherm* с деионизированной водой в любом процентном соотношении.В Северном Огайо и Мичигане мы можем сэкономить вам деньги, установив его в систему. Посетите нашу страницу гликоля для получения дополнительной информации. Узнайте больше об инженерной и технической информации Dowfrost из Руководства по проектированию и эксплуатации Dowfrost.

Охлаждающие жидкости на основе этиленгликоля и охлаждающие жидкости и антифризы на основе пропилена

Охлаждающие жидкости и антифризы на основе этиленгликоля и пропиленгликоля имеют некоторые фундаментальные различия, которые могут определить лучший продукт для применения.

Основным отличием пропиленгликоля от этилена является уровень токсичности и эффективность работы. Этиленгликоль обладает превосходными свойствами теплопередачи из-за более высокой вязкости и высокой температуры кипения, тогда как пропиленгликоль обладает низкой токсичностью.

Этиленгликоль

обычно используется в двигателях и промышленных высокотемпературных устройствах теплопередачи. Пропиленгликоль в качестве охлаждающей жидкости двигателя широко используется в тех случаях, когда контакт с окружающей средой и токсичность могут вызывать опасения.Пропиленгликоль в качестве охлаждающей жидкости не имеет такой же плотности и, следовательно, способности теплопередачи, как этиленгликоль, поскольку он относится к передаче тепла от двигателя к системе охлаждения при правильном смешивании с чистой водой.

Другие ключевые отличия этого продукта включают:
  • Этиленгликоль в качестве охлаждающей жидкости более эффективен, чем пропиленгликоль. Для достижения той же точки замерзания требуется больше антифриза продукта на основе пропиленгликоля.
  • Этиленгликоль имеет более высокую эффективность теплопередачи из-за более низкой вязкости, но для передачи того же количества энергии необходимо циркулировать больше жидкости, поскольку пропиленгликоль имеет более высокую удельную теплоемкость.
  • Поскольку пропиленгликоль имеет более высокую вязкость, он увеличивает потери напора насоса в циркуляционных системах.
  • Несмотря на то, что пропиленгликоль менее токсичен, чем этиленгликоль, для его биоразложения требуется больше времени.
  • Этиленгликоль
  • не следует использовать там, где есть вероятность контакта с питьевой водой или системой обработки пищевых продуктов, а также в зонах, чувствительных к окружающей среде.
  • Оба продукта обладают низкой горючестью и не считаются канцерогенами.

 

Требования к применению систем охлаждения могут помочь определить лучший продукт. Существует ряд преимуществ использования этиленгликоля по сравнению с пропиленгликолем в системах с замкнутым контуром, где риск контакта с окружающей средой или пищевыми продуктами минимален. Использование пропилена или этиленгликоля зависит от области применения и риска случайного контакта с пищевыми продуктами, питьевой водой или попаданием внутрь человека.

Несмотря на то, что производство пропилена немного дороже, он обеспечивает сочетание безопасности и эффективности, что делает его лучшим выбором для использования в морских условиях.Оба продукта можно смешивать, если рецептуры добавок совместимы. Совместимость присадок является ключевым моментом при смешивании любого типа охлаждающей жидкости или антифриза. При совместимости присадок смешивание продуктов не нанесет вреда системам охлаждения, но незначительно изменит свойства теплопередачи.

Еще одним типом этиленгликоля является триэтиленгликоль (ТЭГ), который отличается от обычного этиленгликоля. Триэтиленгликоль (ТЭГ) в основном используется из-за его гигроскопических свойств.ТЭГ обычно используется в качестве жидкого осушителя для осушки при переработке природного газа, в качестве осушителя смазочных материалов, отделочного агента для текстиля, используется в качестве компонента тормозных жидкостей и некоторых антифризов. Как правило, следует соблюдать осторожность при смешивании или доливке системы, использующей ТЭГ, с другими продуктами на основе гликоля.

ALS Tribology может тестировать все типы охлаждающих жидкостей и антифризов на предмет эксплуатационного состояния жидкости, температуры кипения и замерзания, а также характеристик присадок.

Leave Comment

Ваш адрес email не будет опубликован.