Як концентрація впливає на температуру кристалізації та властивості теплоносія
Як концентрація впливає на температуру кристалізації та властивості теплоносія
Зміст
- Різновиди антифризів
- Особливості замерзання теплоносіїв
- Вплив концентрації на температуру кристалізації
- Інші фізико-хімічні властивості водно-гліколевих розчинів
Різновиди антифризів для систем опалення
Для захисту опалювальної системи від замерзання широко застосовуються водно-гліколеві суміші, які мають відмінну морозостійкість. Хоча в промисловості існує безліч хімічних сполук, здатних знижувати температуру замерзання, не всі вони підходять для побутового використання через токсичність, пожежонебезпечність або високу в'язкість. Найбільш поширені два типи теплоносіїв:
- Сольові розчини на основі неорганічних сполук;
- Антифризи на основі етиленгліколю або пропіленгліколю за ГОСТ 33341-2015.
Механізм замерзання антифризів
На відміну від води теплоносії на основі гліколю не кристалізуються миттєво. Процес замерзання відбувається поетапно:
- Спочатку виникають окремі кристали (точка початку кристалізації);
- Потім рідина перетворюється на напівтвердий стан (шуга);
- Повне затвердіння настає за температури застигання (pour point).
Цей проміжок між двома точками дозволяє системі працювати навіть за часткового замерзання, що значно підвищує її надійність.
Як концентрація впливає на температуру замерзання
Температура початку кристалізації безпосередньо залежить від концентрації гліколю. Однак ця залежність є нелінійною. Найнижча температура досягається при концентрації близько 65%. Підвищення чи зниження вмісту гліколю щодо цього значення збільшує точку замерзання:
| Концентрація гліколю, % | Температура початку кристалізації, °C | Щільність, г/см³ |
|---|---|---|
| 65,3 | -65 | 1,086 |
| 63,1 | -60 | 1,083 |
| 58,0 | -50 | 1,078 |
| 52,6 | -40 | 1,071 |
| 45,6 | -30 | 1,063 |
| 36,4 | -20 | 1,051 |
| 26,4 | -10 | 1,034 |
Перегляньте повний асортимент рідин Thermatex для опалення і виберіть оптимальний варіант.
Таким чином, для більшості кліматичних умов оптимальним є використання 45-65% водно-гліколевих розчинів.
Додаткові властивості гліколевих теплоносіїв
1. Теплоємність
Зі збільшенням концентрації гліколю теплоємність розчину знижується. Це означає, що 50%-ний склад переносить менше тепла, ніж 30%-ний, проте він ефективніше захищає від замерзання.
2. Теплопровідність
Максимальна теплопровідність спостерігається у розчині із вмістом гліколю близько 40%. При відхиленні від цього значення вона знижується, що важливо враховувати під час проектування систем опалення.
3. Об'ємне розширення
На відміну від води, замерзання гліколевих розчинів збільшується в обсязі незначно. Наприклад, при -40 °C 40%-ний розчин збільшує об'єм лише на 1,5%, що запобігає розривам труб і радіаторів.
Висновок
Концентрація теплоносія – ключовий параметр під час підбору рідини для опалення в умовах мінусових температур. Оптимальний баланс між температурою замерзання, теплоємністю та безпекою досягається в діапазоні 40-60% вмісту гліколю. Це особливо важливо для заміських будинків, лазень та інших будівель із нерегулярним опаленням.
Рекомендація: Перед вибором антифризу обов'язково уточнюйте параметри системи опалення та кліматичні особливості регіону, щоб підібрати оптимальну концентрацію розчину.
