Теплоноситель

Теплоноситель — это среда в жидкой или газообразной форме, которая необходима для передачи тепловой энергии или, наоборот, для отведения тепла — в таком случае она является хладагентом.

Теплоноситель переносит и перераспределяет тепло, его теплообменные свойства используются в разных сферах, например, в отопительных системах, в кондиционерах и масляных радиаторах, в теплонасосах и котельных, в холодильных устройствах, для охлаждения двигателей внутреннего сгорания и пр.

Основные требования к теплоносителям

Теплоемкость — чем она выше, тем больше тепловой энергии передает теплоноситель.

Вязкость и текучесть — жидкость должна быть достаточно текучей, так как при ее высокой вязкости увеличивается нагрузка на циркуляционный насос и снижается эффективность работы системы.

Безопасность — для людей, животных, окружающей среды и систем отопления и охлаждения.

Расширяемость — теплоноситель должен обладать минимальной расширяемостью в условиях воздействия низких температур, что особенно важно при его использовании в системах отопления, так как замерзшая жидкость способна разорвать трубы и радиаторы за счет объемного расширения.

Прокладка трубопровода для доставки тепла потребителям

Виды

Разновидность теплоносителей достаточно широка, все они обладают своими особенностями. В качестве теплоносителей могут выступать жидкости, пар или воздух.

В жидкой форме это могут быть: вода и водные растворы с глицерином, этиленгликолем, пропиленгликолем; фреоны; расплавы металлов натрия, калия, свинца; нефтяные масла; жидкий азот (он может быть использован и в газообразной форме) и другие составляющие.

Чаще всего теплоносителем в системах отопления и тепловодоснабжения является вода.

Вода

Данный теплоноситель широко распространен, так как вода отлично переносит тепло, в том числе на дальние расстояния. Это доступный, экономичный, экологичный и безопасный вариант.

Однако, использование воды в качестве теплоносителя может привести к образованию коррозии. Она также имеет высокие показатели теплового расширения и температуры замерзания (кристаллизуется уже при 0 °C), точка кипения низкая и зависит от давления.

Еще одним недостатком водного теплоносителя можно назвать его склонность к образованию отложений в виде наростов, заиливания и накипи на внутренней поверхности труб из-за наличия в воде из природных источников растворенных примесей различных веществ.

Вода может быть дистиллированной, то есть очищенной от растворенных минеральных солей и органических веществ, или деминерализованной, то есть обессоленной, лишенной минералов. В любом случае вода имеет высокую температуру кристаллизации, поэтому нередко вместо нее используют другие виды теплоносителей, например, антифризы.

Антифризы

Антифризы являются низкозамерзающими жидкостями. Они обладают хорошей текучестью даже в холодных условиях. Преимущества также заключаются в хороших антикоррозионных свойствах и длительном сроке эксплуатации. Доступны в различных вариантах, таких как растворы воды с этиленгликолем, пропиленгликолем, растворы воды с солями и одноатомными спиртами, а также составы на основе глицерина.

По сравнению с водой антифризы имеют более низкую теплоемкость (разница примерно в 15%) и более высокую точку кипения. Эти вещества более вязкие и не все являются безвредными.

Другие теплоносители

На рынке также доступны другие виды теплоносителей, которые имеют свои особенности и применяются в определенных областях. Например, расплавы металлов используются в реакторах на быстрых и тепловых нейтронах, газообразный и жидкий азот применяется в качестве хладагента в холодильном оборудовании, нефтяные масла используются в закрытых системах обогрева и пр.

Подведем итоги

Основным требованием к теплоносителям является отсутствие недостатков, которые присущи воде, а также их экологическая безопасность и безвредность.

Как правило, теплоносители имеют характерный запах и цвет, по которым можно легко определить место протечки. Их стоимость дороже по сравнению с водой.

В зависимости от параметров конкретной инженерной системы, условий её эксплуатации, типа труб и зданий, климата и других эксплуатационных факторов определяется, какой теплоноситель будет использован в том или ином случае.

Интересные статьи:

— Теплоизоляция и обогрев трубопровода в северных регионах
— Современные виды теплоизоляции трубопроводных систем
— СОДК или трубопроводы без аварий