Теплоносители на основе этиленгликоля и пропиленгликоля


Производство >> 28.11.2017
Теплоносители на основе этиленгликоля и пропиленгликоля

Как известно, самым доступным, недорогим и эффективным вариантом теплоносителя для систем центрального отопления и котельных считается обычная водопроводная вода. Она обладает достаточной теплопроводностью и низкой вязкостью, чтобы использоваться в сложных инженерных конструкциях. У воды присутствует серьезный недостаток: температура кристаллизации в 0 градусов делает невозможным ее использование в охлаждающих системах, холодильных установках и других коммуникациях, предполагающих работу в условиях отрицательных температур. На рынке теплоносителей существует отличная альтернатива — антифризы на основе двухатомных спиртов — этиленгликоля и пропиленгликоля.

По статистике, 55 % от общего рынка антифризов в мире занимают растворы на основе этиленгликоля, еще 35 % — составы на основе пропиленгликоля. 5 % приходится на глицерин и еще 5 % — на охлаждающие жидкости на безводной основе. Тенденция такова, что все большее количество производителей постепенно переходят на выпуск экологически чистых теплоносителей на основе пропиленгликоля. Еще в 1996 году многие ведущие страны мира (Германия, США и Франция) отказались от использования антифризов на этиленгликоле. В 2001 году был введен полный запрет на применение таких составов на всей территории Европейского союза.

Общие характеристики и химический состав

Химический состав теплоносителя на основе многоатомного спирта примерно схож: вода, основное вещество (этилен- или пропиленгликоль) и присадки. Ингибиторы коррозии позволяют существенно улучшить теплофизические характеристики жидкости и снизить ее способность к полимеризации и окислению. Скорость протекания некоторых химических процессов замедляется в сотни тысяч раз.

Антифризы на основе пропиленгликоля

Ключевой теплофизический параметр — это зависимость температуры замерзания водного раствора от его концентрации. У пропиленгликоля она нелинейная: минимальная температура замерзания составляет 60 градусов ниже нуля и достигается при концентрации основного компонента в 70 %. При повышении концентрации вещества до 98 % рабочие характеристики остаются на том же уровне, что экономически оправдывает производство антифризов на пропиленгликоле с концентрацией основного компонента не более 70 %.

Теплоносители этого вида практичны в использовании, а при охлаждении до экстремально низких температур не кристаллизируются подобно воде, а переходят в желеобразное состояние. Использование специального пакета присадок позволяет не только улучшить защиту от коррозии и накипи, но и существенно повысить диапазон рабочих характеристик. Сегодня антифризы на основе пропиленгликоля используются в нагревательных или охладительных установках, работающих в пределах от +105 до -40 градусов Цельсия.

Важно помнить, что в инженерных системах и коммуникациях с оцинкованными трубами использование водного раствора пропиленгликоля может привести к отслоению. Вещество не проявляет агрессивность к пластику, металлу и текстилю, что существенно расширяет сферу его применения.

Пропиленгликолевые теплоносители нетоксичны и экологически безопасны. Основной компонент не оказывает негативного влияния на водную среду, легко разрушаясь в естественных условиях. Пропиленгликоль незаменим в фармацевтической и пищевой промышленности и в чистом виде используется в качестве пищевой добавки с кодом Е1520.

Антифризы на основе этиленгликоля

Обратим внимание на зависимость температуры замерзания теплоносителя от концентрации основного компонента. Минимум (а это 70 градусов ниже нуля) достигается при концентрации раствора в 70 %. Повышение концентрации многоатомного спирта до 98 % существенно снижает диапазон рабочих характеристик — температура замерзания повышается до -13 градусов. Именно по этой причине производителям выгоднее выпускать готовые антифризы с концентрацией не более 70 %.

При охлаждении и кристаллизации антифриз не расширяется и не может повредить систему отопления или охлаждающую установку. При достижении температуры замерзания вещество загустевает и остается в таком агрегатном состоянии. Этиленгликоль инертен к пластику и металлу, но может вызывать отслаивание при использовании в трубопроводах с оцинкованными трубами.

Важно помнить, что любые теплоносители на основе этиленгликоля токсичны и могут использоваться только в технических целях. Не допускается его попадание в пищевые продукты и питьевую воду. При попадании на кожу и одежду не вызывает ожогов и раздражения, имеет высокий класс взрывобезопасности, устойчив к воздействию открытого огня и не поддерживает горение.

Материал для статьи предоставлен специалистами компании «Hot Stream», являющаяся производителем и официальным поставщиком теплоносителей на основе гликолей.