ТЕПЛОНОСИТЕЛЬ - движущая жидкая или газообразная среда, используемая для осуществления теплообмена. Наиболее распространенными видами теплоносителей в климатических системах являются: вода и водные растворы гликолей и спиртов. Вода обладает прекрасной теплоемкостью, т.е. способностью накапливать при нагревании и отдавать при остывании большое количество тепла и поэтому является наиболее дешевым и распространенным теплоносителем. Она имеет хорошую текучесть и потому легко циркулирует по системе. Кроме того, вода всегда под рукой. Но! Все эти достоинства нивелируются одним существенным недостатком - возможностью замерзания воды в системе и, как следствие, выводом последней из строя. Еще одним недостатком является необходимость предварительной подготовки воды, т.е. изменения химического состава воды перед использованием (например, из-за повышенной концентрации железа, кислорода, солей, жесткости и т. д.). Кроме того, как ее ни готовь, все равно возникает коррозия всех металлических частей климатической системы.

В настоящее время наибольшее распространение получили антифризы на основе водных растворов этиленгликоля. Фирма AUTOHIM разработала оригинальные рецептуры, производит  и предлагает  клиентам теплоносители на основе этиленгликоля Fritherm гарантирующие низкую температуру замерзания, надежную защиту ситемы от коррозии, накипи и других проблем. Главным недостатком этиленгликоля является то, что это токсичное вещество, попадание которого на кожу или тем более в организм человека крайне нежелательно. Кроме того, вредны и его испарения. Средняя смертельная доза (LD50) этиленгликоля составляет 5 миллиграмм на 1 кг веса. То есть для человека массой в 80 кг летальными могут оказаться всего 400 миллиграмм этиленгликоля!

Поэтому применение теплоносителя на основе этиленгликоля недопустимо в системах, связанных с продуктами питания , с водоснабжением, в солнечных установках, а также в открытых системах отопления (с открытым расширительным баком), где возможно испарение теплоносителя. Выходом является  применение теплоносителей на основе пропиленгликоля, который при практически тех же свойствах абсолютно нетоксичен и может использоваться в системах с повышенными требованиями к экологической чистоте. Это более дорогой продукт, но реальной альтернативы пока нет. Фирма AUTOHIM разработала оригинальные рецептуры, производит  и предлагает клиентам теплоносители на основе пропиленгликоля Ekofritherm.

Ответ на этот вопрос нужно искать в Инструкции на тепловой насос. Производитель может отказать в гарантии, если использовался не предусмотренный в Инструкции теплоноситель. Если Производитель допускает применение разных теплоносителей, то при выборе нужно учесть несколько факторов. 

• 1. Если теплоноситель будет работать только в наружном контуре, и его рабочая температура не будет превышать +30°С , то предпочтительно использовать теплоноситель на спиртовой смеси EKOFROST. Это наиболее дешевый, экологически чистый теплоноситель, обладающий хорошей теплоемкостью и текучестью на отрицательных температурах. Если рабочая температура будет превышать +30°С, то использовать EKOFROST нельзя, из-за повышенного парообразования спиртовых смесей.  
• 2. Если же предполагается использовать теплоноситель и в наружном контуре и в системе подогрева (в солнечных установках, в радиаторах или в «теплых полах»), то можно заливать или теплоноситель на этиленгликоле „Fritherm” или теплоноситель на пропиленгликоле Ekofritherm.
• 3. Если же предполагается использовать теплоноситель и в наружном контуре и в системе подогрева воды для бытовых нужд ( питьевой воды для кухни или воды для ванной комнаты) либо для других целей, но с повышенными экологическими требованиями, то используют  экологически чистый теплоноситель на пропиленгликоле Ekofritherm.

Рассматривая этот вопрос необходимо учесть следующее:

• 1.В закрытой системе с исправно работающей циркуляцией при кратковременном повышении температуры теплоносителя в панели солнечной установки изменение свойств пропиленгликоля (МПГ) не происходит.
• 2. Теплоноситель это смесь МПГ и воды температурой кипения 120-130˚С , поэтому  при         нагревании раствора до температуры кипения вначале выкипает и испаряется вода. Если нагрев продолжается, и температура раствора продолжает повышаться, то начинает закипать и испаряться МПГ( его температура кипения 180˚С). 
• 3. При снижении температуры ниже температуры кипения происходит конденсация раствора.
• МПГ при кратковременном воздействием высокой температуры не меняет своих свойств, не разлагается и не окисляется ( примерно также как и вода после испарения и последующей конденсации восстанавливает все свои свойства). Поэтому после возвращения температуры раствора в рабочий диапазон, свойства теплоносителя восстанавливаются.
• 4. При этом, необходимо обязательно проверить концентрацию теплоносителя, т.к. какая-то его часть могла улетучиться через воздушный клапан в атмосферу.
• 5. В случае долговременного превышения температуры и выкипания теплоносителя солнечный коллектор может загрязниться продуктами разложения.

Для промывки солнечного коллектора фирма “AUTOHIM” предлагает жидкость “SOLAR Clean”

• 1. Единственным объективным способом измерения температуры замерзания жидкостей  для автомобильных стеклоомывателей является замораживание  в холодильнике и фиксирование температуры начала кристаллизации т.е. лабораторный способ.
• 2. Другие способы и  приборы не дают точного результата.

Дело в том, что известные нам приборы ( в том числе и различные оптические рефрактометры и спиртометры) предназначены для измерений параметров только чистых и однородных спиртов, например чистого этилового, чистого метилового или чистого изопропилового спиртов. Не секрет, что для изготовления зимней автомобильной стеклоомывающей жидкости производители используют не чистый этиловый спирт (это акцизный и  дорогой продукт), а разные технические спирты или спиртовые фракции, причем обязательно денатурированные ( смешанные с денатурирующими веществами). Очень часто используются смеси спиртов, например, этилового и метилового, или этилового и изопропилового или этих трех спиртов в разных соотношениях.

Кроме этого, в состав стеклоомывателей обязательно добавляют моющие вещества (ПАВ), ароматизаторы, красители и т.д. Все вышеперечисленные добавки существенно изменяют первоначальный состав спирта, его физические и химические свойства, в том числе плотность и коэффициент преломления света, на основе которого работает рефрактометр.  Важно также отметить, что не существует единой стандартной рецептуры, и разные производители разрабатывают свои оригинальные рецептуры стеклоомывателей (используя разные компоненты и их соотношения).

ВОПРОС: каким прибором измерить свойства подобных коктейлей?

ОТВЕТ: см. П.1.

Кстати, именно поэтому, например, рефрактометры, предназначенные для проверки этилового спирта, всегда показывают температуру замерзания стеклоомывателя выше фактической. Странно выглядят попытки измерять температуру замерзания спиртовой смеси рефрактометром для измерения температуры замерзания гликолей. У гликолей плотность выше единицы, более низкой температуре соответствует более высокая плотность водной смеси и преломляющая способность. У спиртов все наоборот: более низкой температуре замерзания соответствует более высокая концентрация спирта, меньшая плотность и преломляющая способность.

Климатические установки требуют постоянного контроля в процессе эксплуатации. Аналогичная ситуация и с используемыми в них рабочими жидкостями-теплоносителями. Теплоносители представляют собой, как правило, водный раствор основного компонента, понижающего температуру начала кристаллизации раствора ниже 0˚С, с добавлением комплекса присадок, регулирующих коррозионные процессы в системе, пенообразование, добавки, препятствующие росту микроорганизмов, стабилизаторы и т.д. 

Однако в процессе эксплуатации химический состав и свойства теплоносителей изменяются. Эти изменения обусловлены:

• накоплением в теплоносителе продуктов коррозии, растворенного кислорода;
• деструкцией или полимеризацией некоторых компонентов системы;
• отложением на стенках оборудования накипнокоррозионных слоев и т.д.

Все это приводит к ухудшению процессов теплопереноса, повышению энергозатрат, снижению ресурса и надежности оборудования, возрастанию риска аварий и т.д.    В конечном счете это отражается насебестоимости и качестве продукции или услуг. Фирма AUTOHIM предлагает периодический контроль состояния эксплуатирующихся теплоносителей с выездом ( при необходимости) специалиста. Проводится анализ представленных заказчиком проб теплоносителей. По результатам испытаний даются письменные рекомендации по дальнейшей эксплуатации теплоносителей.  Предлагается широкий спектр качественных теплоносителей.

Заявка на проведение анализа теплоносителя (формат .pdf)

Заявка на проведение анализа теплоносителя (формат .docx)

Не существует единой стандартной периодичности проверок для разного типа теплоносителей и условий эксплуатации.

Анализ литературы и практический опыт проверок систем показывает, что физико-химический состав теплоносители на основе этиленгликоля необходимо проверять через два года после первой заливки, а последующие проверки -  не реже одного раза в год. Это связано с тем, что этиленгликоль обладает высокой  коррозионной активностью, ингибиторы коррозии в процессе эксплуатации окисляются и выпадают в осадок, что в свою очередь может привести к началу коррозии. Пропиленгликоль менее коррозионноактивен, теплоносители часто работают на отрицательных температурах, поэтому для теплоносителей на основе пропиленгликоля рекомендуется первую проверку делать через три года после первой заливки. Периодичность последующих проверок-два года.

По поводу возможных причин снижения концентрации моноэтиленгликоля (МЭГ) в растворе теплоносителя, можем сообщить следующее:

1. В закрытой системе снижение концентрации МЭГ невозможно без вмешательства персонала:

• МЭГ не может испариться, т.к. его температура кипения 190˚С. В системе раньше должна испариться вся вода ( Ткип 100˚С), а затем может быть МЭГ.
• МЭГ под воздействием высокой температуры не меняет своих свойств, не разлагается и не окисляется.

По нашему мнению, единственной причиной снижения концентрации МЭГ  является только добавление воды.

2. Разбавление теплоносителя водой может стать причиной двух серьезных проблем:

• уменьшение концентрации МЭГ ниже 20% приводит к тому, что раствор теряет низкозамерзающие свойства, и при снижении внешней температуры ниже точки замерзания, теплоноситель замерзает ,как обычная вода, и система разрушается.
• при добавлении в систему воды может использоваться не дистилированная вода, а та, которая имеется под рукой( например, из крана). В крановой воде содержится масса химических примесей, окислов и солей. С этими примесями реагируют входящие в состав теплоносителя ингибиторы коррозии, которые окисляются и выпадают в осадок. Это приводит к быстрому началу коррозии в системе.

Однозначно ответить на этот вопрос невозможно. Разные системы по разному эксплуатируются – одни работают постоянно, другие включаются периодически, кроме того, разным может быть интервал рабочих температур, влияющий на скорость окисления ингибиторов коррозии. Очень важным является соблюдение персоналом правил хранения и использования теплоносителей, недопустимо добавлять в систему вместо теплоносителя «жесткую» воду. Рекомендуется периодически проверять свойства теплоносителей. При соблюдении этих условий срок службы теплоносителей может быть очень продолжительный - до нескольких десятилетий.

К применению с теплоносителями на основе гликолей не допускаются материалы с оцинкованными поверхностями, т.к. все гликоли растворяют цинк, в результате образуются осадки , которые могут вывести систему из строя. Остальные материалы могут использоваться без ограничений. Припои из красной бронзы, серебра и меди также устойчивы к теплоносителям.

При заказе запорной арматуры нужно обязательно обратить внимание на следующее- допускает ли уплотнение данной задвижки или крана работу в среде гликолей. Появление протечек возможно при использовании в качестве прокладки политетрафторэтиленовой пленки. Уретановые каучуки, пластифицированный поливинилхлорид и фенолформальдегидные каучуки неустойчивы к воздействию продукта.