Обычная дистилированная вода характеризуется наличием теплофизических свойств, позволяющих относить ее к категории идеальных теплоносителей. Она обладает высоким уровнем теплопроводности и теплоемкости, почти полным отсутствием вязкости, доступной стоимостью. Кроме всего прочего, сегодня природные ресурсы являются практически неограниченными. Тем не менее, вода не идеальна по своим свойствам, потому что имеет предельно высокий температурный режим кристаллизации и объемное расширение, благодаря которому замерзает с формированием высокопрочных кристаллов, опасных для инженерных систем и коммуникаций.

Этиленгликоль – концентрация и свойства водного раствора

Очень важным теплофизическим свойством водно-гликолевого состава является линейное соответствие температурного режима кристаллизации с его концентрацией. Например, предельно низкий температурный режим замерзания (минус 65°С) сопровождает объемную концентрацию состава на уровне 65%. Повышение концентрации до показателя 98% способствует увеличению температурного режима замерзания. Чистый, а именно 98%-ый этиленгликоль замерзает при минусовой отметке 13°С. В этом плане можно отметить экономическую нецелесообразность применения водных составов при объемной концентрации 65% или более. Об этом свидетельствует и цена за бочку этиленгликоля различной концентрации от производителя.

Концентрация и характеристики пропиленгликоля

Анализируя характеристики, присущие пропиленгликолю, необходимо отметить наличие нелинейности с точки зрения зависимости между его температурным режимом замерзания и концентрацией. На практике, уже при 58°С ниже нулевой отметки замерзают составы с концентрацией 70%. В условиях повышения температурного режима такой раствор не продолжает кристаллизоваться, почти полностью сохраняя свою неизменность. Таким образом, с экономической точки зрения очевидным становится тот факт, что нецелесообразным является применение в производстве пропиленгликоля, имеющего концентрацию 70% или более.

Выбор оптимальной концентрации

Учитывая все вышесказанное, следует сделать вывод, что при выборе антифриза очень важной становится необходимость принимать во внимание нелинейность характера зависимости, которая является объективной для показателя объемной концентрации активного компонента в составе и для температурного режима, при котором такой раствор замерзает. Оптимальным вариантом в этом случае становится возможность обеспечить максимальный отрицательный рабочий температурный режим, учитывая идеальный запас (+ 3°С).

Примером этого могут послужить объекты промышленности, имеющие особенные эксплуатационные условия в которых максимально допустимый уровень концентрации активного компонента (хладо- и теплоносители гликолевого типа) для климатического оборудования отличается строгими пределами. Такие ограничения регламентируются с учетом целого ряда ключевых параметров: вязкость, тепловая емкость и теплопроводность, которые значимы для эксплуатационных характеристик:

  • На основе этиленгликоля – концентрация 65% и температурный режим кристаллизации: минус 65°С.
  • На основе пропиленгликоля – концентрация 55% и температурный режим замерзания: минус 40°С.

При незначительном снижении показателя концентрации повышается температурный режим замерзания, но улучшаются свойства эксплуатации в виде теплопроводности и тепловой емкости. Для менее концентрированных растворов характерна низкая вязкость, улучшенная тепловая отдача и более эффективная циркуляция. Умеренный климат ЦФО позволяет четверти объектам в промышленной сфере ориентироваться на кристаллизацию в условиях температурного режима – 25°С, а остальные инженерные системы и объекты рассчитаны на минус 30°С.