Tính chất vật lý của etylen glicol C2H4 (OH) 2 - dung dịch nước (chất chống đông)

Yêu cầu về chất làm mát

Bạn cần hiểu ngay rằng không có chất làm mát lý tưởng. Những loại chất làm mát tồn tại ngày nay chỉ có thể thực hiện các chức năng của chúng trong một phạm vi nhiệt độ nhất định. Nếu bạn vượt ra ngoài phạm vi này, thì các đặc tính của chất lượng chất làm mát có thể thay đổi đáng kể.
Chất mang nhiệt để sưởi ấm phải có các đặc tính như vậy sẽ cho phép trong một đơn vị thời gian nhất định có thể truyền nhiệt nhiều nhất có thể. Độ nhớt của chất làm mát quyết định phần lớn ảnh hưởng của nó đến việc bơm chất làm mát trong toàn bộ hệ thống sưởi ấm trong một khoảng thời gian cụ thể. Độ nhớt của chất làm mát càng cao thì nó càng có các đặc tính tốt.

Tính chất vật lý của chất làm mát

Nếu điều kiện này không được đáp ứng, thì việc lựa chọn vật liệu sẽ trở nên hạn chế hơn. Ngoài các tính chất trên, dung dịch làm mát còn phải có tính chất bôi trơn. Việc lựa chọn vật liệu được sử dụng để xây dựng các cơ chế khác nhau và máy bơm tuần hoàn phụ thuộc vào những đặc điểm này.

Ngoài ra, chất làm mát phải an toàn dựa trên các đặc điểm như: nhiệt độ bắt lửa, thải chất độc hại, sự bốc cháy của hơi. Ngoài ra, chất làm mát không nên quá đắt, nghiên cứu các đánh giá, bạn có thể hiểu rằng ngay cả khi hệ thống hoạt động hiệu quả, nó sẽ không tự biện minh từ quan điểm tài chính.

Video về cách hệ thống được đổ đầy chất làm mát và cách chất làm mát được thay thế trong hệ thống sưởi ấm có thể được xem dưới đây.

Cách hoạt động của chất chống đông

Nước ở 0 ° C đột ngột biến thành băng, đồng thời nở ra 11%. Các đường ống không thể chịu được tải trọng này. Hệ thống sưởi phải được tháo dỡ, bao gồm cả lò hơi và tất cả các bộ tản nhiệt. Nước là một dung môi tốt, vì vậy ngay cả một lượng nhỏ chất chống đông cũng sẽ làm dịch chuyển điểm kết tinh của nước và không xảy ra hiện tượng chuyển hóa thành băng.

Nước với việc bổ sung chất chống đông ở nhiệt độ âm từ từ đặc lại, và sự giãn nở của chất lỏng là không đáng kể, vì vậy hệ thống sưởi ấm vẫn còn nguyên vẹn.

Ví dụ, sự kết tinh của nước với 30% chất lỏng chống đông (propylene glycol) chậm đến mức không cần pha loãng chất làm mát đến -30 ° C, chỉ cần thêm chất chống đông đến nhiệt độ thiết kế -12-15 ° là đủ. C. Với sự giảm nhiệt độ xuống dưới mức tính toán, một hỗn hợp như vậy sẽ đông đặc từ từ nhưng chắc chắn, và chỉ ở -30 ° C, nó mới có thể đông cứng hoàn toàn.

Tại sao nên chọn chất chống đông thương hiệu Teply Dom

Đối với hệ thống sưởi, "Warm House" có thể bảo vệ hệ thống sưởi khỏi bị phá hủy, điều này được đảm bảo bởi các đặc tính nhiệt lý của chế phẩm, ngay cả khi hệ thống gặp sự cố dừng khẩn cấp. Các đường ống sẽ không bị sụp đổ, vì chế phẩm chuyển sang trạng thái giống như thạch ở nhiệt độ thấp hơn.

Nếu bạn sử dụng chất lỏng truyền nhiệt có hàm lượng ethylene glycol cao, thì điều này có thể gây ra cặn carbon trên bề mặt của các bộ phận làm nóng hoặc trong khu vực của đầu đốt. Trong số những điều khác, bạn có thể gặp phải vấn đề hình thành cặn hắc ín, cũng như quá nhiệt của các bộ phận làm nóng.

Để có được dung dịch nước với nhiệt độ hoạt động cần thiết, cần phải pha loãng chất lỏng dùng cho ắc quy "Ngôi nhà ấm áp" bằng nước cất hoặc nước lấy từ hệ thống cấp nước.

Đặc điểm của việc sử dụng nước làm chất mang nhiệt

Nước là chất lỏng độc nhất và duy nhất trong tự nhiên nở ra cả khi đun nóng và làm lạnh. Mật độ cao của nó, tương đương 917 kg / m3, thay đổi rất nhiều theo nhiệt độ. Đặc tính này có thể gây “bất hòa” cho chủ nhân của ngôi nhà - nếu nó nở ra trong quá trình đóng băng, chất lỏng có thể dễ dàng làm hỏng hệ thống sưởi.

Nước có nhiệt dung tối đa (1 kcal / (kg * độ)). Điều này có nghĩa là khi một kg chất lỏng này được làm nóng đến nhiệt độ 90 độ, và sau đó nó được làm lạnh trong bộ tản nhiệt đến 70, thì có chừng 20 kcal năng lượng nhiệt sẽ đi vào bộ tản nhiệt này.

Nước như một chất mang nhiệt

Nước có lẽ là loại vật dẫn nhiệt dễ tiếp cận nhất và rẻ nhất, ngoài ra, nó còn được phân biệt bởi mức độ an toàn cao và không có khả năng (trong bất kỳ điều kiện nào) đe dọa nghiêm trọng đến sức khỏe của chủ nhân ngôi nhà và gia đình. Và trong trường hợp chất lỏng làm việc bị rò rỉ từ hệ thống sưởi ấm, sự thiếu hụt có thể được bổ sung dễ dàng bằng cách đổ nước máy thông thường.

Điều thú vị là nước không chỉ là sự kết hợp của hai phân tử hydro với một phân tử oxy. Trên thực tế, nó cũng chứa các nguyên tố khác - đó là kim loại, tạp chất clo và các loại muối khác nhau. Thật không may, vì điều này, nước có thể gây ra nhiều cặn bẩn khác nhau xuất hiện bên trong hệ thống sưởi và thậm chí dẫn đến hỏng hóc theo thời gian.

Nước cất

Là chất lỏng hoạt động cho hệ thống sưởi ấm, nên sử dụng nước mưa hoặc chất tương tự của nó - nước tan chảy, bởi vì ngay cả những chất lỏng này cũng có ít tạp chất và phụ gia hơn nước từ vòi hoặc giếng.

nhược điểm

Những nhược điểm chính của nước như một chất mang nhiệt:

• hoạt động ăn mòn cao;
• sự hình thành giai cấp;
• khả năng phá hủy hệ thống sưởi ấm chỉ trong vài ngày nếu chất lỏng vô tình đóng băng;
• thay chất lỏng nên được thực hiện hàng năm.

Trong ảnh - hậu quả của việc đóng băng nước trong pin

Có thể giảm một chút cặn nước. Quá trình này được gọi là giảm thiểu. Lựa chọn đơn giản nhất là đun sôi nước trong bình kim loại mà không cần đậy nắp. Một số kết nối không có chỗ trong hệ thống sưởi ấm sẽ lắng xuống đáy, khí cacbonic sẽ được giải phóng. Thật không may, chỉ một số chất có thể được loại bỏ bằng cách đun sôi - ví dụ, canxi bicacbonat không ổn định hoặc magiê.

Ngoài ra còn có một phương pháp hóa học để cải thiện thành phần của nước, biến các muối hòa tan trong chất lỏng thành không hòa tan. Nó được thực hiện bằng cách sử dụng vôi tôi, natri orthophosphat hoặc tro soda. Tất cả các chất phụ gia này đều có khả năng gây kết tủa có thể được loại bỏ bằng cách lọc nước đơn giản.

Ngoài ra, chất chống đông, không giống như nước, là "cẩn thận" hơn liên quan đến các quy tắc sử dụng - khả năng sử dụng của nó phụ thuộc đáng kể vào sự tuân thủ của họ.

1. Các máy bơm được yêu cầu để tuần hoàn chất làm mát phải rất mạnh, nếu không chất chống đông sẽ khó di chuyển qua các đường ống. Trong một số trường hợp, có thể cần lắp thêm quạt gió bên ngoài.
2. Nên sử dụng ống có đường kính lớn và bộ tản nhiệt cũng phải lớn.
3. Các thiết bị loại bỏ không khí không được tự động.
4. Các miếng đệm và vòng đệm được sử dụng trong hệ thống chỉ có thể được làm bằng cao su dày đặc và chịu được các hợp chất hóa học hoặc làm bằng teflon và paronit.
5. Khi bật lò hơi, nhiệt độ gia nhiệt nên được tăng dần lên. Trong trường hợp này, nhiệt độ của chất làm mát không được vượt quá 70 độ.

Công suất của lò hơi gia nhiệt nên được tăng dần sau khi khởi động.

Không bao giờ được sử dụng chất chống đông trong các trường hợp sau:

• nếu hệ thống sưởi trong nhà là hệ thống kiểu hở;
• nếu hệ thống sưởi ấm được mạ kẽm;
• nếu lò hơi gia nhiệt có khả năng làm nóng chất chống đông lên hơn 70 độ;
• nếu sơn dầu được sử dụng làm chất trám khe cho các mối nối trong hệ thống, cuộn dây lanh;
• nếu sử dụng nồi hơi ion.

Nước là chất dẫn nhiệt rẻ nhất, hợp túi tiền nhất và thân thiện với môi trường; một sự cố rò rỉ từ hệ thống sưởi ấm sẽ không gây ra vấn đề gì cho sức khỏe của các hộ gia đình. Và trong trường hợp bị rò rỉ như vậy, rất dễ dàng khôi phục lại thể tích nước ban đầu trong hệ thống sưởi - bạn chỉ cần thêm số lít cần thiết vào bình giãn nở mở của hệ thống sưởi.

Nhược điểm:

• nước hình thành cáu cặn và làm giảm sự truyền nhiệt, do đó - tiêu thụ năng lượng tăng lên;
• nước chắc chắn dẫn đến ăn mòn mạch gia nhiệt;
• Trong trường hợp mất điện hoặc giảm áp suất gas, ở nhiệt độ âm bên ngoài, nước, có đặc tính giãn nở khi đóng băng, sẽ vô hiệu hóa hệ thống sưởi ấm của ngôi nhà bạn bằng cách làm vỡ các đường ống sưởi;
• không thể để nhà không có người trông nom vào mùa đông, ngay cả trong những trường hợp bất khả kháng, để tránh đóng băng nước (hai hoặc ba ngày và thay thế tốn kém đường ống sưởi ấm được cung cấp);
• nước phải được thay ít nhất mỗi năm một lần so với tuổi thọ 5 năm của chất chống đông.

Đọc thêm: Tự làm màu cửa sổ trong căn hộ Video - Bột bả

Nước là chất lỏng tự nhiên duy nhất nở ra cả khi đun nóng và nguội đi, trong thành phần hóa học của nước có nhiều tạp chất sắt, clo, muối khác nhau, do đó, khi đun nóng, muối thoát ra trên thành ống, trên bề mặt nhiệt. bộ trao đổi, bộ phận gia nhiệt, đó là lý do dẫn đến sự suy giảm khả năng truyền nhiệt và bộ phận gia nhiệt có thể bị hỏng do quá nhiệt.

Cách đơn giản nhất để làm mềm nước mà ai cũng biết - đun sôi bằng nhiệt (đun sôi), sử dụng một thùng kim loại không có nắp. Trong quá trình xử lý nhiệt, một phần muối sẽ lắng lại dưới đáy bình chứa, và khí cacbonic sẽ được loại bỏ khỏi khối lượng nước. Nhược điểm của phương pháp nhiệt là chỉ có thể loại bỏ magiê và canxi bicacbonat không ổn định ra khỏi nước theo cách này, trong khi các hợp chất ổn định của chúng sẽ vẫn còn.

Phương pháp hóa học hoặc thuốc thử hiệu quả hơn, nó cho phép bạn chuyển các muối có trong nước sang trạng thái không hòa tan. Để thực hiện, người ta sử dụng vôi tôi, tro soda hoặc natri orthophosphat, nhưng trong trường hợp này, cần biết liều lượng chính xác của thuốc thử. Trong tất cả các hướng dẫn vận hành, khuyến nghị của nhà sản xuất và hướng dẫn sử dụng cho người lắp đặt đều thống nhất tuyên bố rằng các cấu trúc sưởi ấm được thiết kế để sử dụng chất làm mát tiêu chuẩn trong đó - nước cất, không có tạp chất nào trong đó, nhưng có những hạn chế - bạn sẽ phải chi tiền cho việc mua hàng.

Trước khi đổ nước cất vào hệ thống đun nóng, cần tráng kỹ các thiết bị đun nóng bằng nước thường. Người ta mong muốn rằng các chất phụ gia đặc biệt được thêm vào nước cất để giúp "kéo dài tuổi thọ" của hệ thống sưởi ấm. Xin lưu ý rằng ở nhiệt độ dưới 0 ° C, nó sẽ đóng băng, nở ra và gây ra những hư hỏng không thể khắc phục được cho hệ thống sưởi, vì vậy việc sử dụng chất chống đông sẽ thực tế và đúng đắn hơn.

Đừng quên rằng nó không được là chất chống đông xe hơi, dầu biến áp hoặc rượu etylic, mà là chất chống đông được thiết kế đặc biệt cho hệ thống sưởi. Hơn nữa, chúng ta không được quên rằng chất chống đông phải chống cháy và không chứa các chất phụ gia tương tác với kim loại của thiết bị và không được phép sử dụng trong các khu dân cư.

• Trước khi mua một nồi hơi sưởi ấm, hãy đảm bảo rằng nhà sản xuất cho phép nó hoạt động trong hệ thống sưởi ấm với chất chống đông này, nếu không, bảo hành của nhà máy đối với nồi hơi sẽ không có hiệu lực.
• Chất chống đông đặc thường được pha loãng với nước.Để có được chất chống đông có điểm đóng băng -30 ° C, nên thêm một phần nước cất vào hai phần chất chống đông. Để đạt được điểm đóng băng -20 ° C, chất chống đông được trộn một nửa với nước. Chúng ta không được quên rằng nước có sẵn đầu tiên không được dùng để pha loãng chất chống đông - nó phải mềm.
• Khi thi công mạch sưởi, không sử dụng ống và phụ kiện mạ kẽm.
• Lò hơi gia nhiệt không được làm nóng chất làm mát đến nhiệt độ vượt quá 70 ° C (đây là nhiệt độ gia nhiệt giới hạn của bất kỳ chất chống đông nào, nó không thể được làm nóng ở trên do sự giãn nở nhiệt độ cao vốn có trong chất làm mát thuộc nhóm này).
• Trang bị cho hệ thống một máy bơm tuần hoàn mạnh hơn mức cần thiết để đun nước nóng.
• Lắp đặt một bình giãn nở lớn hơn, thể tích của bình này ít nhất gấp đôi thể tích cần thiết cho chất làm mát nước.
• Trong hệ thống sưởi, sử dụng các đường ống có đường kính lớn hơn có chủ đích và bộ tản nhiệt thể tích.
• Không lắp đặt các lỗ thông hơi tự động - chỉ có các lỗ thông hơi bằng tay (ví dụ: vòi Mayevsky).
• Bịt kín các mối nối có thể tháo rời bằng các miếng đệm làm bằng cao su chịu hóa chất, chỉ paronit hoặc Teflon. Bạn có thể sử dụng cuộn vải lanh cùng với chất bịt kín chống ethylene glycol (trong trường hợp sử dụng chất chống đông dựa trên ethylene glycol).
• Chỉ sử dụng các miếng đệm làm bằng vật liệu chịu hóa chất ở tất cả các mối nối có thể tháo rời. Khi mua bộ tản nhiệt bằng gang, cần phải tháo rời chúng thành từng phần và thay thế các miếng đệm cao su hiện có bằng miếng paronite hoặc Teflon.
• Trước mỗi lần đổ hoàn toàn chất chống đông vào hệ thống, bắt buộc phải rửa sạch bằng nước (cả nồi hơi) - các nhà sản xuất thiết bị chống đóng băng khuyến cáo nên thay thế hoàn toàn chúng trong hệ thống sưởi 2-3 năm một lần;
• bạn không nên đặt ngay lò hơi lạnh đến nhiệt độ gia nhiệt cao của chất làm mát chống đông, bạn cần tăng nhiệt độ lên dần dần, cho chất làm mát có thời gian ấm lên (hệ thống không đông có nhiệt dung thấp hơn nước).
• Vào mùa đông, khi bạn tắt lò hơi hai mạch trong hệ thống có chất chống đông trong một thời gian dài, đừng quên xả nước khỏi mạch cấp nước nóng, vì nó có thể đóng băng và làm hỏng các đường ống mạch.

Nếu nhiệt độ trong mạch sưởi trong mùa lạnh không giảm xuống dưới 5 ° C, thì chất làm mát tối ưu cho hệ thống như vậy là nước, từ đó các hợp chất muối được loại bỏ tối đa. Nếu có khả năng nhiệt độ giảm xuống giá trị âm, thì trong trường hợp này chỉ cần chất chống đông.

• nhiệt độ cực thấp cho phép;
• thành phần của các chất phụ gia và mục đích của chúng;
• những tương tác nào với các phần tử của hệ thống sưởi ấm (làm bằng kim loại đen và kim loại màu, gang, nhựa, cao su, v.v.) có thể xảy ra khi sử dụng nó;
• thời hạn sử dụng trong hệ thống mà không cần thay thế;
• an toàn cho sức khỏe con người và môi trường (sau này sẽ phải sáp nhập vào đâu đó).

Làm thế nào để pha loãng chất chống đông?

Làm thế nào để pha loãng chất cô đặc chống đông? Nếu sản phẩm được chứng nhận và tung ra thị trường, bao bì sẽ hiển thị hướng dẫn chi tiết để pha đúng cách với nước cất. Bạn cần tập trung vào vùng khí hậu mà bạn đang ở hiện tại. Nếu bạn sống ở những vùng mà nhiệt độ có thể dễ dàng giảm xuống dưới -20 độ C vào mùa đông, bạn nên đạt được nồng độ có thể chịu được băng giá 40 độ.

Bài viết liên quan: Ước tính nguồn động cơ trên Hyundai Elantra

Có một số giá trị tiêu chuẩn và khuyến nghị:

• Để chất chống đông có thể chịu được nhiệt độ giảm xuống -25 độ, cần phải trộn theo tỷ lệ 2 đến 3. 2 cốc đo chất nền và 3 cốc cất. Hãy nhớ rằng ngưỡng đun sôi được giảm xuống 130 độ C;
• để đạt được chỉ số -45 độ, cần phải trộn theo tỷ lệ bằng nhau, tức là 1 đến 1.

Các giá trị chi tiết hơn sẽ được hiển thị trong bảng này.

Chú ý chính đến điểm sôi của chất lỏng thành phẩm.... Ở đây, quy luật "càng nhiều nước, điểm sôi càng thấp" là có hiệu lực đầy đủ. Có nên pha loãng chất chống đông đến các giá trị tới hạn không? Hành động theo các điều kiện mà phương tiện được sử dụng. Đừng tham lam và lạm dụng quá nhiều “dung môi”, nếu không sản phẩm chủ lực sẽ mất hoàn toàn đặc tính hữu ích.

Sự khác biệt giữa chất chống đông màu xanh lá cây và màu đỏ là gì?

Chất chống đông nguyên chất 100% không được sử dụng làm chất mang nhiệt - luôn ở trạng thái loãng: từ 20 đến 35% chất chống đông và 80-65% nước, tương ứng. Chỉ có 2 loại chất chống đông dựa trên rượu dihydric được sử dụng trong đun nóng: ethylene glycol và propylene glycol. Các nhà sản xuất sản xuất cả chế phẩm đậm đặc và đã được pha loãng để đổ vào hệ thống sưởi ấm. Etylen glicol là dung dịch đậm đặc màu đỏ và etylen glicol là dung dịch màu xanh lục. Tôi sẽ mô tả sự khác biệt của chúng dưới đây.

Đọc tiếp: Putty sander

Tại sao phải pha loãng chất cô đặc chống đông

Để hiểu được sự cần thiết phải pha loãng chất cô đặc chống đông trước khi đổ vào thùng làm mát, bạn cần hiểu thành phần hóa học của nó và các chức năng mà nó phải thực hiện. Như đã biết, nhiệm vụ chính của chất chống đông trong hệ thống là duy trì nhiệt độ hoạt động của động cơ ở mức khoảng 90-110 độ C. Nếu nhiệt độ cao hơn, động cơ sẽ quá nóng.

Dựa trên điều này, chúng ta có thể kết luận rằng chất chống đông phải ở trạng thái lỏng vào bất kỳ thời điểm nào trong năm để có thể "chạy" qua hệ thống làm mát và giảm nhiệt độ của các phần tử động cơ. Cả nước thông thường và chất chống đông đặc đều không thể đối phó với nhiệm vụ này. Thực tế là chất cô đặc chống đông là ethylene glycol, tức là rượu dihydric. Nó có thể giữ ngưỡng sôi cao khoảng 200 độ, nhưng ngưỡng làm lạnh của nó không phù hợp với điều kiện của mùa đông Nga. Đã ở âm 13 độ, ethylene glycol nguyên chất sẽ đóng băng, điều này không thể chấp nhận được đối với chất lỏng được đổ vào hệ thống làm mát.

Ethylene glycol trộn đều với nước và rượu, sau đó nó có được các đặc tính mới. Bằng cách pha loãng chất cô đặc chống đông, bạn có thể giảm nhiệt độ tại đó nó đóng băng đến các giá trị cần thiết, xuống đến âm 70 độ C. Tất nhiên, khi chất chống đông được pha loãng với nước, ngưỡng chịu nhiệt của nó sẽ giảm xuống, tức là chất lỏng sôi ở nhiệt độ thấp hơn so với khi ở dạng cô đặc.

Làm thế nào để điền vào hệ thống một cách chính xác?

Dung dịch màu đỏ thẫm. Một chất độc hại được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô, sản xuất dầu động cơ, nhựa và giấy bóng kính. Nó có nhiệt độ đông đặc cực kỳ thấp -70 ° C. Nó được sử dụng chủ yếu trong hệ thống sưởi ấm và chống đóng băng của các cơ sở công nghiệp, sân bóng đá. Không nên sử dụng ethylene glycol trong các hệ thống sưởi ấm ở ngoại ô do độc tính của nó.

Dung dịch xanh, phụ gia thực phẩm E1520, dùng trong ngành mỹ phẩm. Điểm đông đặc -50 ° С. Nhớt gấp 3 lần và đắt gấp 2 lần so với etylen glicol. Nó được sử dụng rộng rãi trong các tòa nhà nơi có nguy cơ làm tan băng hệ thống, nhưng cần phải tuân thủ các đặc điểm môi trường. Ở nước ta, propylene glycol cho hệ thống sưởi được sản xuất từ ​​nguyên liệu nhập khẩu, do đó, nó đắt hơn nhiều so với ethylene glycol.

Tôi nhận được rất nhiều câu hỏi về "glycerin". Chất mang nhiệt gốc glycerin trong hệ thống sưởi là không thể chấp nhận được, ngay cả khi ở trạng thái loãng.

Đầu tiên, độ nhớt động học khủng khiếp ở nhiệt độ âm (ở 0 ° C –9000 m2 / s x 106 - glycerin, 67 m2 / s x 106 - ethylene glycol) - và do đó mất áp suất khủng khiếp.Sẽ rất khó để đẩy chất làm mát gốc glycerin qua các đường ống.

Thứ hai, sự kết dính của các phần tử hữu cơ của glycerin vào bề mặt của bộ trao đổi nhiệt lò hơi, quá nhiệt và thoát ra hoàn toàn từ trạng thái đứng. Pha loãng glyxerin với rượu chỉ dẫn đến sự hình thành các hợp chất dễ nổ.

Bất kỳ chất lỏng không đóng băng nào khác, ví dụ, chất chống đông trong hệ thống sưởi ấm, đều không được chấp nhận, bởi vì không chứa lượng phụ gia chống ăn mòn cần thiết. Chi phí của chất chống đông cho hệ thống sưởi được xác định bởi chất lượng của những chất phụ gia này, nhờ đó một số chất chống đông kéo dài 5 năm, và những chất khác 10. Qua nhiều năm, chất chống đông trong hệ thống sưởi bị ôxy hóa tạo thành axit axetic, dẫn đến phá hủy các kết nối bằng đồng trên bộ tản nhiệt, vì vậy điều quan trọng là phải thay chất làm mát đúng hạn.

Đối với nhu cầu hộ gia đình, tức là đối với hệ thống sưởi của nhà riêng, chất chống đông được sản xuất dựa trên ethylene glycol (monoethylene glycol) và propylene glycol, hầu hết được cung cấp ở Nga - được sản xuất trên cơ sở ethylene glycol. Đây là một chất độc hại cực kỳ nguy hiểm đối với con người và việc tiếp xúc với da hay thậm chí hơn là vào cơ thể con người là điều hoàn toàn không mong muốn.

Nếu điểm đóng băng của chất chống đông là -30 ° C, thì nồng độ của ethylene glycol trong dung dịch như vậy là khoảng 44%. Tại điểm đóng băng -65 ° C, nồng độ đạt 65%, (4% còn lại là phụ gia ức chế). Sản phẩm này, được coi là tối ưu về hiệu suất nhiệt, không bao giờ phân tách, không đóng băng ở nhiệt độ -65 ...

-70 ° С, và thực tế ethylene glycol không bay hơi khỏi nó. Nhưng để thực hiện chức năng chính của nó (truyền nhiệt), chất chống đông không chỉ phải có độ dẫn nhiệt đạt yêu cầu mà còn không sôi trong phạm vi nhiệt độ hoạt động, không tạo bọt, ổn định về mặt hóa học (không tạo cặn trên bề mặt hệ thống) và không phá hủy vật liệu kết cấu.

Các chất phụ gia khác nhau giúp anh ta giải quyết những vấn đề này: chất ức chế ăn mòn kim loại, chất chống tạo bọt, v.v., chiếm khoảng 4% trọng lượng dung dịch. Việc sử dụng chất chống đông gốc ethylene glycol là không mong muốn trong các hệ thống sưởi ấm hai mạch, khi có khả năng trộn chất làm mát từ mạch sưởi ấm vào mạch cấp nước, cũng như trong các hệ thống sưởi ấm hở (với bình giãn nở hở) , nơi chất làm mát có thể bay hơi.

Các công thức dựa trên loại đầu tiên phổ biến hơn và rẻ hơn so với các công thức dựa trên propylene glycol đắt tiền, nhưng chúng khá độc. Làm việc với chất chống đông có chứa ethylene glycol đòi hỏi bắt buộc phải bảo vệ da, hệ hô hấp và mắt. Ethylene glycol, là một phần của chất chống đông, khi xâm nhập vào cơ thể con người sẽ trở thành "chất độc" (thuộc nhóm nguy hiểm thứ ba), liều lượng gây chết người đối với một người trưởng thành có thể là một lần "uống" chỉ 100 ml chất này.

Đó là lý do tại sao các chất chống đông trên cơ sở này được khuyến khích sử dụng riêng (!) Trong các hệ thống sưởi kín (có bình giãn nở kín). Một nhược điểm khác của các chế phẩm như vậy là chất chống đông dựa trên ethylene glycol đặc biệt nhạy cảm với quá nhiệt - với bất kỳ sự tăng nhiệt độ nào, thậm chí trong thời gian ngắn trên giới hạn do nhà sản xuất đặt ra cho một nhãn hiệu không đóng băng nhất định, sự phân hủy nhiệt của nó xảy ra, kết tủa không hòa tan và các axit được tạo thành.

Trầm tích, nếu nó bám trên bề mặt của các bộ phận gia nhiệt, sẽ tạo thành một lớp bùn làm trầm trọng hơn sự trao đổi nhiệt ở cấp độ cục bộ và gây ra hiện tượng quá nhiệt dẫn đến tái tạo bùn, v.v. Axit được hình thành do sự phân hủy của ethylene glycol phản ứng hóa học với các kim loại cấu trúc của hệ thống sưởi, gây ra nhiều điểm ăn mòn.

Do sự phân hủy của các chất phụ gia, các đặc tính bảo vệ của chất làm mát, trước đây do nó cung cấp cho vật liệu làm kín của các khớp có thể tháo rời, bị giảm mạnh và với tính lưu động cao, điều này sẽ ngay lập tức gây ra rò rỉ. Ngoài ra, quá nhiệt làm tăng sự hình thành bọt của chất chống đông, do đó, bổ sung không khí vào hệ thống sưởi.

Ít nguy hiểm đến tính mạng và sức khỏe con người. Điều quan trọng cần nhớ là trong thành phần của chất chống đông như vậy phải có các chất phụ gia đặc biệt, có tính đến thực tế là các con dấu trong hệ thống sưởi ấm có thể được làm bằng các kim loại khác nhau, có thể bị phá hủy do sử dụng một thành phần không phù hợp. cho họ.

Được phép sử dụng tủ đông không chứa propylene glycol trong nồi hơi mạch kép, bởi vì Sự xâm nhập tình cờ của chúng vào nước uống, cũng như rò rỉ ở những vị trí có thể tháo rời các khớp nối, sẽ không gây hại cho con người. Chất làm mát propylene glycol, ngoài các đặc tính tích cực chung giống như ethylene glycol, bên trong hệ thống gia nhiệt có tác dụng bôi trơn, giảm lực cản thủy động và tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của máy bơm mạch thứ cấp.

Trong một số điều kiện cần sử dụng chất lỏng truyền nhiệt có ngưỡng đóng băng khá thấp. Những chất như vậy được gọi là chất chống đông. Chất chống đông dựa trên ethylene glycol chiếm khoảng 25% của tất cả các chất lỏng truyền nhiệt.

Trong thành phần của chất chống đông dựa trên ethylene glycol, các chất phụ gia đặc biệt được đưa vào - chất ức chế, làm chậm tốc độ xảy ra các quá trình hóa học không mong muốn dưới ảnh hưởng của ethylene glycol.

Nhiệt độ đóng băng có thể lên tới -60 ° C.

Để sử dụng ethylene glycol, các yếu tố sau phải được tính đến:

1. Độ nhớt. Ethylene glycol không được sử dụng ở dạng tinh khiết, nó được trộn với nước. Tùy theo nồng độ mà độ nhớt của chất cũng thay đổi. Với sự gia tăng độ nhớt, tốc độ di chuyển của chất làm mát qua các đường ống cũng giảm. Do đó cần tăng hiệu suất bơm dẫn đến tăng chi phí sinh nhiệt.
2. Sự nở vì nhiệt. Hệ số nở vì nhiệt của chất này trung bình lớn hơn nước là 50%. Do đó, trong quá trình gia nhiệt, để ngăn ngừa sự tích tụ áp suất trong các thiết bị gia nhiệt, cần phải lắp đặt bình giãn nở. Thùng tương tự cũng phải dùng để cấp nước làm mát khi nhiệt độ giảm xuống.
3. Tính chất hóa học. Theo tính chất của nó, ethylene glycol có tính xâm thực đối với một số loại vật liệu. Ví dụ, khi sử dụng nó, nó là cần thiết để bỏ các con dấu cao su. Bạn sẽ cần phải thay thế chúng bằng paronite. Ngoài ra, việc sử dụng ống mạ kẽm là không thể. Etylen glicol hòa tan kẽm. Khi quyết định sử dụng ethylene glycol làm chất làm mát, cần phải nghiên cứu cẩn thận hộ chiếu của tất cả các thiết bị sưởi được lắp đặt để biết khả năng sử dụng của nó.
4. Làm đầy hệ thống. Chỉ có thể làm đầy hệ thống bằng hỗn hợp nước-glycol chỉ với một máy bơm trang điểm. Có tính đến độ nhớt tăng lên của hỗn hợp, cần phải chọn chính xác các thông số bơm. Ngoài ra, cần phải chọn vật liệu cho bể chứa, từ đó máy bơm sẽ lấp đầy mạch sưởi bằng dung dịch. Khi chọn một máy bơm, bắt buộc phải tính đến các thông số của chất lỏng mà nó sẽ bơm.
5. Độc tính Do độc tính cao, ethylene glycol không được sử dụng rộng rãi. Đối với con người, liều gây chết người có thể là 50–500 mg. Nghiêm cấm sử dụng ethylene glycol trong hệ thống hở. Vật liệu bị nhiễm ethylene glycol phải được thay thế.

Đọc thêm: Đánh giá nồi hơi đốt nóng nhiên liệu rắn cho nhà riêng

Mặt tích cực:

1. Rã đông hệ thống gần như là không thể.
2. Khả năng tỏa nhiệt tốt.
3. Khả năng hình thành cặn vôi thấp.
4. Một mức giá khá hấp dẫn.

Mặt tiêu cực là độc tính! Đây là điều ngăn cản ethylene glycol dần dần chiếm vị trí dẫn đầu của nước.Ethylene glycol gây chết người.

Chất mang nhiệt đáng tin cậy, an toàn và hiện đại nhất là sản phẩm dựa trên propylene glycol. Nó bắt đầu được sử dụng trên thế giới từ những năm 60 của thế kỷ trước. Ở các nước hàng đầu Châu Âu, chất chống đông này đã được sử dụng làm chất làm mát chính trong 20 năm. Ở nước ta, propylen glycol chỉ chiếm 5%.

Khi sử dụng propylene glycol, các yếu tố sau phải được tính đến:

1. Độ nhớt. Có tính đến độ nhớt tăng lên so với nước, khi thiết kế hệ thống gia nhiệt, cần chọn bơm tuần hoàn có công suất tăng. Điều này sẽ đảm bảo tốc độ truyền nhiệt bình thường từ lò hơi đến các bộ tản nhiệt.
2. Tính chất hóa học. Về tính chất hóa học, chất chống đông này gần giống với ethylene glycol. Trước khi bắt đầu sử dụng, bạn cần đảm bảo rằng có thể sử dụng chất làm mát này trên thiết bị đã chọn. Nếu không, toàn bộ lò hơi và hệ thống sưởi có thể bị hỏng. Việc sử dụng các con dấu cao su, cũng như kéo, cũng không thể thực hiện được.
3. Làm đầy hệ thống. Để làm đầy mạch gia nhiệt bằng propylen glycol, phải sử dụng bơm nạp. Tại điểm thấp nhất của hệ thống sưởi, cần phải cung cấp một nơi để kết nối một máy bơm tăng áp. Hệ thống phải được lấp đầy từ từ. Trong trường hợp này, tất cả các van khí phải mở. Phương pháp làm đầy này sẽ giúp tránh làm tắc hệ thống với không khí.

Dung dịch ethylene glycol - chất lỏng chống đông cho hệ thống làm lạnh (làm mát) và sưởi ấm

Để cải thiện các đặc tính nhiệt lý của dung dịch nước ethylene glycol (chất làm mát, chất chống đông, chất lỏng chống đông), gói phụ gia được sử dụng bao gồm khoảng một tá chất được thiết kế để giảm tính chất ăn mòn và oxy hóa của dung dịch, tạo bọt, ngăn ngừa sự hình thành cặn và loại bỏ cặn hiện có, cũng như để ổn định chất làm mát đặc tính nhiệt (Đặc tính chất lượng của dung dịch ethylene glycol phải đáp ứng các yêu cầu GOST 28084-89 "Chất lỏng làm mát không đóng băng"
và các thông số kỹ thuật được phát triển trên cơ sở của nó). Hầu hết các chất lỏng truyền nhiệt đậm đặc là dung dịch bao gồm 60% -65% ethylene glycol, 30% -35% nước và 3% -4% phụ gia hoạt tính.

Tỷ lệ phần trăm của ethylene glycol, nước và chất ức chế như vậy làm cho nó có thể có được các đặc tính nhiệt lý tốt nhất của dung dịch nước như một chất mang nhiệt hiệu quả với nhiệt độ âm tối đa khi bắt đầu kết tinh là -70 ° C.

Dung dịch nước của ethylene glycol có điểm đóng băng thấp hơn được sản xuất bằng cách sử dụng nồng độ ethylene glycol thấp hơn và phần khối lượng của các chất phụ gia (chất ức chế) thực tế không thay đổi. Sự phụ thuộc của điểm đóng băng vào nồng độ của etylen glicol được trình bày dưới đây, trong bảng 1.

Đối với các chế độ vận hành khí hậu khác nhau và điều kiện hoạt động của hệ thống sưởi, một loạt các chất lượng cao dung dịch nước của ethylene glycol

với nhiệt độ kết tinh yêu cầu và các đặc tính nhiệt lý ổn định:

Dung dịch nước ethylene glycol - chất lỏng mang nhiệt và chất chống đông cho hệ thống sưởi ấm và làm mát (gói phụ gia chống ăn mòn, chống tạo bọt, chống đóng cặn và ổn định)

Thuộc tính, đặc điểm và tính năng ứng dụng

Trong hệ thống sưởi ấm tự động và điều hòa không khí công nghiệp như chất làm mát

một dung dịch nước của ethylene glycol với các chất phụ gia cho các mục đích khác nhau được sử dụng rộng rãi. Khối lượng riêng của ethylene glycol nguyên chất là 1,112 g / cm3 ở 20 ° C, điểm đóng băng là –13 ° C. Dung dịch nước có nồng độ ethylene glycol từ 30% đến 70% có điểm đóng băng thấp hơn. Nhiệt độ đông đặc tối đa -70 ° C đạt được ở nồng độ ethylene glycol là 70%. Khi đóng băng, dung dịch ethylene glycol chuyển sang trạng thái vô định hình, tạo thành một khối nhớt với sự gia tăng thể tích trong giới hạn lớn hơn một chút so với sự gia tăng thể tích của nước trong quá trình đóng băng.

Các dung dịch đậm đặc với 95% hàm lượng ethylene glycol cũng được tạo ra, chúng được pha loãng với nước trước khi đổ đầy vào hệ thống. Nên chọn tỷ lệ phần trăm ethylene glycol dựa trên nhiệt độ tối thiểu mà chất làm mát sẽ được vận hành. Chất lỏng truyền nhiệt cô đặc sẵn sàng với điểm đóng băng yêu cầu được pha loãng với nước trước khi làm đầy hệ thống. Để pha loãng, nên sử dụng nước cất, trong trường hợp không có - nước máy có độ cứng lên đến 6 đơn vị. Nhưng cần lưu ý rằng việc sử dụng nước chưa qua xử lý là không mong muốn do có thể không tương thích với gói phụ gia.

Việc pha loãng ethylene glycol đậm đặc hơn 50% dẫn đến sự suy giảm đáng kể các đặc tính tiêu thụ của chất mang nhiệt.

Chỉ có thể thu được dung dịch nước etylen glicol chất lượng cao với nhiệt độ kết tinh cần thiết và các đặc tính nhiệt lý ổn định trong các điều kiện công nghiệp. Hướng dẫn vận hành cho thiết bị của hầu hết các hệ thống sưởi ấm và điều hòa không khí công nghiệp đặt ra yêu cầu cao về các đặc tính nhiệt lý của dung dịch, do đó chỉ nên sử dụng các dung dịch nước pha sẵn được thiết kế cho nhiệt độ kết tinh (đóng băng) thích hợp. Do đó công ty CHIMTERMO sản xuất một loạt toàn bộ chất lượng cao
dung dịch nước của ethylene glycol
.

Người tiêu dùng nên lưu ý rằng do có một số khác biệt đáng kể về các đặc tính nhiệt lý của nước và chất lỏng truyền nhiệt dựa trên ethylene glycol, khi sử dụng chất này, một số tính năng kỹ thuật phát sinh cần đặc biệt chú ý.

Độ nhớt của dung dịch ethylene glycol cao hơn 1,5-2,5 lần so với nước, và lực cản thủy động lực học đối với chuyển động của chất lỏng (dung dịch nước) trong đường ống sẽ cao hơn, điều này sẽ đòi hỏi một máy bơm tuần hoàn mạnh hơn (khoảng 8% công suất và 50% áp suất).

Dung dịch nước etylen glicol có hệ số giãn nở nhiệt cao hơn nước, do đó phải dùng bình nở lớn.

Chất mang nhiệt

dựa trên dung dịch nước cất
ethylene glycol
độc hại đối với cơ thể con người (thuộc loại nguy hiểm thứ ba của các chất độc hại vừa phải) và chỉ được khuyến cáo sử dụng trong các hệ thống sưởi kín (có bình giãn nở kín).

Nhiệt dung của dung dịch ethylene glycol thấp hơn nước khoảng 15%, điều này làm xấu đi các điều kiện trao đổi nhiệt và đòi hỏi phải lắp đặt các bộ tản nhiệt mạnh hơn.

Không nên đun sôi dung dịch nước etylen glycol, vì điều này sẽ dẫn đến sự thay đổi không thể đảo ngược trong thành phần hóa học và tính chất của dung dịch nước.

Loại chất làm mát để mua?

Có một số lượng lớn các nhãn hiệu chất lỏng truyền nhiệt khác nhau trên thị trường. Tất cả chúng đều gần giống nhau về tính chất và đặc tính kỹ thuật.Trong hầu hết các trường hợp, các chi phí khác nhau là do chi phí tiếp thị và quảng cáo. Những, cái đó. nhãn hiệu càng nổi tiếng thì sản phẩm càng đắt. Tất nhiên, có một số sắc thái và công thức được cấp bằng sáng chế nhất định, nhưng theo quy luật, chúng không biện minh cho giá thành cao của sản phẩm và chỉ là "chip" tiếp thị độc quyền, tức là. chúng không tạo ra một cuộc cách mạng nào đó trên thị trường vật dẫn nhiệt và hoàn toàn chắc chắn không đáng phải trả quá nhiều cho chúng.

Đổi lại, chúng tôi có thể giới thiệu cho bạn chất mang nhiệt "ThermoStream" từ một nhà sản xuất trong nước - tỷ lệ chất lượng-giá tốt nhất. Không có gì thừa và giá cả phải chăng.

Chọn chất làm mát nào để sưởi ấm?

Đối với hệ thống sưởi ấm, sự khác biệt giữa ethylene glycol và propylene glycol là không đáng kể, nhưng nhiệt độ đóng băng khác nhau (-70 và -50 ° C) ảnh hưởng đến tỷ lệ phần trăm của chất. Để đảm bảo cùng nhiệt độ kết tinh (-25 ° C), cần ít hơn gần 2 lần ethylene glycol so với propylene glycol, nhưng mối quan hệ không phải là tuyến tính.

Ví dụ, khi nồng độ ethylene glycol trong nước trở nên hơn 50%, các đặc tính của nó bắt đầu giảm. Điều này là do hoạt động kém hiệu quả của các chất phụ gia chống ăn mòn, không tiếp xúc với nước tốt.

Chất chống đông nào tốt nhất để sưởi ấm ngôi nhà

Tiêu chí chính để chọn chất chống đông là an toàn!

Propylene glycol được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm. Chất không độc. Nó được sử dụng làm chất chống đông trong hệ thống sưởi ấm của các ngôi nhà nhỏ kiểu nông thôn, nhà ở nông thôn và các cơ sở có sự hiện diện thường xuyên của người dân.

Nếu tòa nhà không yêu cầu an toàn về môi trường, ví dụ, nhà kho, nhà để xe và sảnh sản xuất, bạn có thể sử dụng ethylene glycol một cách an toàn. Trong tất cả các trường hợp khác, propylene glycol.

Công thức điều chế dung dịch 100 l từ chất mang nhiệt đậm đặc

"Warm House" là một chất lỏng có thể được sử dụng để chuẩn bị một dung dịch pha sẵn được đổ vào hệ thống sưởi ấm. Tỷ lệ của các thành phần sẽ ảnh hưởng đến nhiệt độ mà chúng bắt đầu đông cứng hoặc kết tinh. Vì vậy, nếu 77 lít chất làm mát được thêm vào 23 lít nước, nhiệt độ khi bắt đầu đóng băng sẽ được giữ ở khoảng -40 ° С.

Bằng cách thêm 65 lít chất làm mát vào 35 lít nước, bạn sẽ đạt được thực tế là bạn sẽ tạo ra một dung dịch sẽ đóng băng ở nhiệt độ -30 ° C.

Bốn mươi lít nước và 60 lít chất làm mát sẽ tạo ra một dung dịch bắt đầu kết tinh ở 25 ° C dưới 0. Nếu nhiệt kế trong nhà của bạn không giảm xuống dưới -20 ° C, thì 54 lít nước làm mát sẽ đủ cho 46 lít nước.

Chất lỏng "Warm House" có thể được pha loãng với nước từ giếng hoặc giếng, nhưng cần lưu ý rằng trong trường hợp này, bạn có thể gặp phải hàm lượng kim loại và muối tăng lên. Để tránh các sự cố trong quá trình vận hành hệ thống sưởi, nên trộn trước một lượng nhỏ chất làm mát với nước. Sử dụng một hộp đựng trong suốt cho việc này. Do đó, bạn sẽ có được một dung dịch trong suốt để bạn có thể đảm bảo rằng không có cặn. Việc trộn này có thể được thực hiện trước khi làm đầy hệ thống, đặc biệt là đối với hệ thống tuần hoàn tự nhiên.

Chất làm mát được mô tả có đặc điểm là tính chất nhiệt lý có tính ổn định cao, do đó, nó sẽ có thể đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục trong 5 năm. Sau khoảng thời gian này, chất làm mát sẽ là một chất lỏng có độ đông thấp, nhưng nó đã có thể được coi là một dung dịch đã cạn kiệt nguồn phụ gia, do đó bạn có thể gặp phải sự gia tăng cáu cặn và ăn mòn. Do đó, chất làm mát được xả và thải bỏ. Trước khi đổ đầy mẻ mới, hệ thống được xả bằng nước hoặc chất lỏng đặc biệt.

Tính toán lượng chất làm mát

Ước lượng

Cần bổ sung lượng chất làm mát trong lò hơi, bộ tản nhiệt và đường ống.Dữ liệu về lượng chất làm mát trong nồi hơi và pin có thể được lấy từ hộ chiếu.

Thể tích chất lỏng bên trong ống có thể được tính theo công thức:

• V = S (diện tích mặt cắt của ống) x L (chiều dài của ống).

Để đơn giản hóa việc tính toán, có một bảng khối lượng.

Lượng nước tản nhiệt:

• tản nhiệt nhôm - 1 phần - 0,450 lít;
• bộ tản nhiệt lưỡng kim - 1 phần - 0,250 lít;
• bình gang cũ - 1 phần - 1.700 lít;

Thể tích nước trong 1 mét ống đang chạy:

• ø15 (G ½ ") - 0,177 lít;
• ø20 (G ¾ ") - 0,310 lít;
• ø25 (G 1.0 ″) - 0,490 lít;
• ø32 (G 1¼ ") - 0,800 lít;

Có kinh nghiệm

Để xác định thể tích theo kinh nghiệm, cần phải đổ đầy nước vào mạch đun nóng hoàn toàn. Sau đó cần tháo nước cẩn thận, đo thể tích bằng bình đong.

Khi đổ đầy nước, cần mở nhẹ vòi lắp trong phần của hệ thống xử lý nước. Trong trường hợp này, các van khí phải được mở. Bằng cách này, có thể tránh được sự phát sóng của hệ thống.

Nước từ mạch gia nhiệt được thoát qua van xả vào hệ thống thoát nước thải hoặc bể chứa. Hệ thống phải được làm đầy bằng propylene glycol bằng cách sử dụng một máy bơm tăng áp.

Đối với nước, việc đổ đầy nước phải được thực hiện ở tốc độ thấp. Xem xét chi phí của propylene glycol, các hệ thống chỉ cần được xả vào bể bổ sung.

Cần phải đổ đầy ethylene glycol vào các hệ thống với tất cả các biện pháp phòng ngừa. Trong mọi trường hợp không được đổ hoặc đổ chất chống đông lên cơ thể. Về mặt kỹ thuật, quy trình thoát nước và làm đầy đều giống với quy trình sử dụng propylene glycol.

https://www.youtube.com/watch?v=lKKW_NrnUug

Tần suất thay nước trong mạch sưởi thường là một mùa nhiệt. Đối với chất chống đông, tần suất do nhà sản xuất quy định là 5 năm.