Меню

Что тяжелее вода или гликоль

Сравнение теплоносителей: вода, пропиленгликоть и этиленгликоль

В США, Германии, Франции и других развитых странах с 1996 года начался переход на использование только пропиленгликолевых теплоносителей. В России в последнее время их доля от общего объёма продаваемых теплоносителей неуклонно растёт.

И это закономерно: достаточно только сравнить между собой различные виды теплоносителей. Единственным фактором, сдерживавшим рост спроса на пропиленгликолевые теплоносители, была цена. Но сейчас, когда экономическая ситуация в стране стабилизировалась, этот фактор с каждым годом влияет всё меньше.

Экологически чистое вещество.

Обладает высокой теплоемкостью.

Легко циркулирует по системе отопления.

Всегда под рукой, и ее быстро можно добавить в систему отопления.

Возможность замерзания воды в системе (замерзает при температуре ниже 0 °С) и, как следствие, вывод последней из строя (дом с выключенной, но заполненной системой отопления зимой не оставишь). Если, во избежание размораживания системы отопления, воду сливают – коррозионные процессы в системе, заполненной воздухом, идут ещё быстрее, чем в воде.

Необходимость изменения химического состава воды перед использованием для отопления.

Природная вода характеризуется таким показателем как жесткость. При температуре воды выше 80°С начинается интенсивное разложение карбонатных солей и отложение накипи на стенках теплогенератора и трубах, что является причиной ухудшения теплоотдачи и выхода из строя нагревательных элементов из-за их перегрева.

Теплоноситель на основе этиленгликоля

Хорошие теплофизические свойства.

Яд! Этиленгликоль относится к третьему классу опасности, обладает ядовитым и наркотическим действием.

Попадание внутрь организма человека 100 мл этиленгликоля может является смертельной дозой.

Этиленгликоль способен проникать в организм через кожу, при систематическом вдыхании возможно хроническое отравление с поражением жизненно важных органов (сосуды, почки, нервная система).

Этиленгликоль не имеет неприятного запаха и обладает сладковатым вкусом, что представляет повышенную опасность для детей и животных в случае протечек теплоносителя.

При полном испарении воды из состава антифриза при последующем охлаждении этиленгликоль замерзает при температуре минус 13°С.

Теплоноситель на основе пропиленгликоля

Хорошие теплофизические свойства.

Экологически и токсикологически безопасен.

Несмотря на более высокую вязкость, теплоносители на основе пропиленгликоля обладают “смазывающим эффектом”, снижающим гидродинамическое сопротивление и улучшающим условия работы насосов во вторичном контуре.

Пропиленгликоль способствует удалению с внутренних поверхностей теплообменного оборудования отложений.

При полном испарении воды из состава антифриза при последующем охлаждении до минус 60°С пропиленгликоль не замерзает.

Теплоноситель на основе пропиленгликоля обладает меньшей плотностью по сравнению с этиленгликолевыми теплоносителями и благодаря этому быстрее доставляет тепло к самым отдаленным радиаторам отопительной системы. При этом циркуляционный насос испытывает меньшие нагрузки, что благотворительно влияет на его работу.

Более высокая стоимость, чем на другие виды теплоносителей

Источник

Выбор теплоносителя для системы отопления частного дома или коттеджа

В частных домах применяется два основных теплоносителя для систем отопления в частном доме или коттедже:

Ниже мы поговорим о каждом из них, их преимущества и недостатки в использовании. Начнем с того что обсудим какие характеристики и физические свойства учитываются при подборе теплоносителя:

Читайте также:  Вода алушта температура сегодня

    Рабочий диапазон температур. У каждого конкретного теплоносителя есть свой определенный диапазон рабочих температур. Это один из важнейших критериев выбора теплоносителя. В зависимости от типа применения (помещения) и перепада внешней температуры окружающей среды в течении года подбирается состав теплоносителя.

Теплоемкость. Данный параметр желательно учитывать при проектировке дома или коттеджа и его системы отопления. Этот параметр определяет необходимое количество теплоносителя, которое нужно перекачать в единицу времени, чтобы получить необходимое количества тепла.

Вязкость. Данный параметр для многих жидкостей может сильно изменяться в зависимости от температуры. Он также влияет на скорость циркуляции теплоносителя в системы, коэффициент теплоотдачи, мощность выбора насоса при проектировании системы (для более вязких жидкостей необходима большая мощность).

Безопасность. Поскольку дом является непосредственно жилым помещением, настоятельно не рекомендуется использование токсичных, ядовитых и химически опасных веществ.

  • Коррозионная активность. Перед выбором теплоносителя необходимо проверять совместимость материала системы и теплоносителя. Или прибегать к добавке к теплоносителю ингибитора коррозии.
  • Теперь, мы можем разобрать плюсы и минусы каждого из двух применяемых в настоящее время теплоносителей для систем отопления в жилых частных домах и коттеджах:

    Вода является самым распространенным веществом на Земле, и соответственно самым распространенным и недорогим теплоносителем. Однако, есть несколько факторов, которые ограничивают применение воды в качестве теплоносителя.

    Как известно температура замерзания воды — 0°С. Это самое основное ограничение воды как теплоносителя в странах где зимой минусовая температура окружающей среды, к таким относится и Россия. Для того что бы вода не замерзала в системе отопления зимой, нужна постоянная работа системы отопления, что является очень энергозатратным. Особенно для тех людей, для которых дом или коттедж не является постоянным местом жительства, а используется на выходных или периодически. Замерзание воды в системе может сильно навредить ей. В ввиду своих химических свойств, вода после замерзания увеличивается в объеме, что может привести к разрыву труб, радиаторов или поломке узлов системы отопления и водоснабжения. Ремонт системы после этого может обойтись очень дорого.

    Второй немаловажный фактор, который нужно учесть – водоподготовка. Использование неподготовленной водопроводной воды в качестве теплоносителя огромная ошибка. В неподготовленной воде содержится множество солей и металлов, которые со временем откладываются на стенках системы, что в свою очередь приводит к протечкам, поломкам и выходу из строя системы отопления. Чтобы избежать дорогостоящего ремонта оборудования или его полной замены, рекомендуется проводить промывку системы отопления специальными реагентами.

    Для промывки мы рекомендуем использовать реагенты производителей BWT, ALFA LAVAL, PIPAL и ОБНИНСКОРГСИНТЕЗ. Всю продукцию вы можете заказать или получить консультация по выбору средства для промывки в компании PROM GURU (ПРОМ ГУРУ). Также мы настоятельно рекомендуем при необходимости промывки системы отопления обращаться исключительно к профессиональным специалистам. Ремонт после некачественного сервиса и устранения его последствий намного дороже регулярного сервисного обслуживая. Ознакомится с предлагаемыми услугами по промывке систем отопления вы можете по ссылке.

    Читайте также:  Французская масленка с водой

    Плюсы использования воды в качестве теплоносителя:

    Источник

    В чем заключаются основные различия между водой и водным раствором гликоля?

    В торговом холоде (холодильные камеры, витрины) водный раствор гликоля можно применять в роли промежуточного хладоносителя. При этом температура такого хладоносителя иногда опускается гораздо ниже 0 С.

    Если согласно проектному решению в установке используется промежуточный хладоноситель, созданный на основе водного раствора гликоля, то работа установки должна быть стабильной. На практике довольно часто встречаются случаи, когда самопроизвольно в воду добавляли гликоль, после чего вода приобретала другие свойства, что далеко не всегда положительно сказывалось на работе установке.

    В наших примерах будем использовать 30% водный раствор этиленгликоля, защищающий установку от замерзания при температуре −16 С.

    Соединение воды и гликоля дают нам более высокую плотность

    Соединение воды и гликоля дают нам более высокое значение коэффициента температурного расширения

    Соединение воды и гликоля более склонны к утечкам

    Так, в некоторых странах гликолевые растворы приравнивают к хладагентам, и их выброс преследуется соответствующими законами об охране окружающей среды. Их запрещено сливать в канализацию, и следует отправлять на утилизацию.

    Соединение воды и гликоля обладает низкой удельной теплоемкостью

    При высокой удельной теплоемкости жидкости, теплообмен происходит эффективнее. Она позволяет уменьшать расход в контуре и применять трубопроводы меньшего сечения. При переходе от воды к гликолевому раствору для сохранения перепада температур 5 К на испарителе или воздухоохладителе необходимо повысить на 12% расход раствора относительно расхода воды.

    Соединение воды и гликоля обладает более высокой вязкостью

    Дело в том, что при понижении температуры, гликолевый раствор становится более вязким, что делает его липким (рис.99.2). В результате потери давления увеличиваются, причем для всех элементов контура. В некоторых случаях потери становятся весьма значительными.

    Источник

    Физические свойства водного раствора этиленгликоля

    Приведены данные по физическим свойствам водного раствора этиленгликоля, которые могут быть использованы при выполнении инженерных расчётов.

    Плотность водного раствора этиленгликоля

    Плотность смеси этиленгликоля и воды приведена в таблице для концентрации этиленгликоля от 10 процентов до 70 процентов по массе в диапазоне температур от 10 до 93 градусов Цельсия.

    Плотность водного раствора этиленгликоля (содержание в процентах по массе)
    Температура 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
    о С ρ, кг/м 3 ρ, кг/м 3 ρ, кг/м 3 ρ, кг/м 3 ρ, кг/м 3 ρ, кг/м 3 ρ, кг/м 3
    10 997,9 998,1 998,3 998,5 998,6 998,8 998,9
    37 992,1 992,2 992,3 992,5 992,6 992,8 992,9
    65 979,4 979,5 979,6 979,8 979,9 980,0 980,1
    93 962,6 962,8 962,9 963,2 963,1 963,2 963,4

    Теплопроводность смеси этиленгликоля с водой

    Значения теплопроводности водного раствора этиленгликоля показаны в таблице для диапазона температур от 10 до 70 градусов Цельсия и концентрации от 10% до 70%. С увеличением концентрации этиленгликоля с 10% до 50% по массе теплопроводность раствора снижается примерно на 30%.

    Теплопроводность смеси этиленгликоля (содержание в процентах по массе) с водой
    Температура 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
    о С Вт/(м• o C) Вт/(м• o C) Вт/(м• o C) Вт/(м• o C) Вт/(м• o C) Вт/(м• o C) Вт/(м• o C)
    10 0,542 0,508 0,475 0,445 0,416 0,389 0,363
    38 0,576 0,533 0,492 0,453 0,417 0,384 0,353
    65 0,602 0,550 0,502 0,457 0,414 0,376 0,341
    93 0,617 0,560 0,506 0,456 0,408 0,367 0,328

    Теплоемкость водного раствора этиленгликоля

    Оценочные значения теплоемкости водного раствора этиленгликоля приводятся в таблице для температур от 10 до 93 градусов Цельсия и концентраций этиленгликоля от 10 до 70 процентов. Теплоемкость 50-ти процентного раствора этиленгликоля примерно на 18 процентов меньше теплоёмкости воды.

    Теплоемкость смеси этиленгликоля (содержание в процентах по массе) с водой
    Температура 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
    о С Дж/(кг• o C) Дж/(кг• o C) Дж/(кг• o C) Дж/(кг• o C) Дж/(кг• o C) Дж/(кг• o C) Дж/(кг• o C)
    10 4079 3935 3785 3621 3442 3249 3041
    38 4103 3981 3845 3694 3527 3346 3149
    65 4131 4028 3905 3767 3613 3443 3257
    93 4162 4074 3965 3839 3698 3540 3365

    Концентрация этиленгликоля по массе и по объёму в водном растворе

    В таблице приведены соотношения концентрации этиленгликоля в водном растворе по массе и по объёму.

    Содержание этиленгликоля по массе (в процентах)
    5% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70%
    Концентрация этиленгликоля по объёму (в процентах) 4,51% 9,06% 18,31% 27,76% 37,41% 47,27% 57,31% 67,66%

    Температура кипения водного раствора этиленгликоля

    Приведена диаграмма по температурам кипения водного раствора этиленгликоля в зависимости от его содержания по массе в процентах при давлении атмосферного воздуха 760 мм.рт.ст. С увеличением концентрации этиленгликоля с 10% до 50% по массе температура кипения раствора повышается всего лишь с 101,1 до 107,2 градуса Цельсия.

    Сравнительная температура кипения смеси этиленгликоля с водой (при нормальном атмосферном давлении)

    Вода (без содержания этиленгликоля) 100 o C

    Вода (90%) + Этиленгликоль (10%) 101.1 o C

    Вода (70%) + Этиленгликоль (30%) 104,4 o C

    Вода (50%) + Этиленгликоль (50%) 107,2 o C

    Этиленгликоль (60%) + Вода (20%) 110,0 o C

    Этиленгликоль (90%) + Вода (10%) 140,6 o C

    Этиленгликоль (95%) + Вода (5%) 158,3 o C

    Температура замерзания водного раствора этиленгликоля

    Приведена диаграмма по температурам замерзания водного раствора этиленгликоля в зависимости от его содержания по массе в процентах. Примечательно, что при концентрации этиленгликоля от 10% до 20% температура замерзания водного раствора понижается незначительно от -3,2 до -7,8 градуса Цельсия. С последующим доведением концентрации этиленгликоля до 50% температура замерзания раствора достаточно резко снижается до -33,8 градусов Цельсия. Это свойство этиленгликоля позволяет использовать его в технологических процессах в качестве теплоносителя с низкими значениями рабочих температур.

    Сравнительная температура замерзания раствора этиленгликоля с водой

    Вода (без добавки этиленгликоля) -1,0 o C

    Вода (90%) + Этиленгликоль (10%) -3,2 o C

    Вода (90%) + Этиленгликоль (20%) -7,8 o C

    Вода (70%) + Этиленгликоль (30%) -14,1 o C

    Вода (50%) + Этиленгликоль (50%) -33,8 o C

    Этиленгликоль (60%) + Вода (40%) -48,5 o C

    НИОКР в машиностроении

    Инновационное импортозамещение

    г. Коломна, Московская область
    Россия, 140400

    Источник

    Adblock
    detector