Головна / Статьи / Який холодоносій обрати для низькотемпературної системи охолодження

Який холодоносій обрати для низькотемпературної системи охолодження

Основу холодоносія обирають за мінімальною температурою в системі, в’язкістю рідини під час охолодження, токсикологічними вимогами, матеріалами обладнання та конструкцією контуру.

Загальна логіка така:

форміат калію розглядають для низькотемпературних промислових систем, де важлива невелика зміна в’язкості під час охолодження;
етиленгліколь застосовують у герметичних технічних контурах, де виключений контакт із питною водою, продуктами, людьми та тваринами;
пропіленгліколь обирають за підвищених токсикологічних вимог, але враховують значне загущення за низьких температур;
гліцерин може використовуватися як основа теплоносія або холодоносія, але його в’язкість також швидко зростає під час охолодження.

У цій статті значення −20, −32 і −60 °C для продуктів FREEZLIGHT означають температуру початку кристалізації. Це температура появи перших кристалів, а не рекомендована постійна температура експлуатації.

Що таке холодоносій

Холодоносій — це рідина, яка циркулює між холодильним обладнанням і споживачами холоду.

Він може переносити холод до:

морозильної камери;
холодильного складу;
технологічного теплообмінника;
виробничої лінії;
охолоджувальної ємності;
вторинного контуру чилера;
льодового майданчика.

Холодоносій не є первинним холодоагентом компресійної установки. Форміатні, гліколеві та гліцеринові розчини циркулюють в окремому контурі й не замінюють фреон, аміак, діоксид вуглецю або інший холодоагент, передбачений виробником обладнання.

Які дані потрібні для самостійного вибору

Перед порівнянням основ потрібно визначити:

Найнижчу температуру рідини в контурі.
Максимальну температуру під час роботи, зупинки або розморожування.
Тип системи: закрита чи відкрита, первинна чи вторинна.
Матеріали труб, теплообмінників, насосів, ущільнень і припоїв.
Характеристики циркуляційного насоса.
Токсикологічні вимоги до об’єкта.
Яка рідина використовувалася в системі раніше.
Чи можна повністю спорожнити та промити контур.

Найважливіше — знати температуру саме холодоносія. Температура повітря в камері або приміщенні може відрізнятися від температури рідини біля випарника чи в окремій ділянці трубопроводу.

Чому в’язкість важлива

В’язкість показує, наскільки легко рідина рухається по трубопроводах.

Під час зниження температури всі розглянуті рідини густішають, але швидкість загущення в них різна.

Чим вища в’язкість, тим:

більший опір руху рідини;
вище навантаження на насос;
нижча можлива витрата через контур;
складніше запустити систему після сильного охолодження;
більше електроенергії може знадобитися для циркуляції;
вищий ризик недостатнього протоку через теплообмінник.

Тому для холодильної системи недостатньо порівняти в’язкість при +20 °C. Потрібні значення при фактичній мінімальній температурі.

Як змінюється в’язкість різних основ

Нижче наведено приклад за офіційними технічними таблицями трьох готових продуктів приблизно однакового температурного рівня — близько −30…−32 °C.

Це не характеристики FREEZLIGHT і не доказ взаємозамінності продуктів. Таблиця показує загальну різницю між основами.

Основа та приклад розчину	+20 °C, мм²/с	0 °C, мм²/с	−20 °C, мм²/с	−30 °C, мм²/с
Форміат калію	1,79	2,74	5,36	8,35
Етиленгліколь	3,62	7,75	21,1	39,0
Пропіленгліколь	6,08	17,6	80,2	211

За цими даними при охолодженні від +20 до −20 °C:

форміатний розчин стає в’язкішим приблизно у 3 рази;
етиленгліколевий — приблизно у 5,8 раза;
пропіленгліколевий — приблизно у 13,2 раза.

При охолодженні від +20 до −30 °C:

форміатний розчин густішає приблизно у 4,7 раза;
етиленгліколевий — приблизно у 10,8 раза;
пропіленгліколевий — приблизно у 34,7 раза.

Як поводиться гліцерин

Для порівняння можна подивитися, як змінюється динамічна в’язкість водного розчину гліцерину концентрацією 60%.

+20 °C — приблизно 10,8 мПа·с;
+10 °C — приблизно 17,4 мПа·с;
0 °C — приблизно 29,9 мПа·с.

Тобто лише від +20 до 0 °C в’язкість збільшується майже у 2,8 раза, а при подальшому охолодженні продовжує швидко зростати.

Порівнювати абсолютні цифри гліцерину з попередньою таблицею некоректно, оскільки використані різні методики та одиниці вимірювання. Проте загальний висновок однаковий: гліцерин також не належить до малов’язких основ для низькотемпературних систем.

Холодоносій на основі форміату калію

Форміат калію застосовують переважно у закритих вторинних контурах промислового та технологічного охолодження.

Його головна практична особливість — відносно невелике збільшення в’язкості під час охолодження порівняно з більшістю гліколевих розчинів однакового температурного рівня.

Такі продукти використовують у:

морозильних камерах;
низькотемпературних складах;
технологічних холодильних установках;
вторинних контурах чилерів;
системах швидкого заморожування;
довгих трубопроводах;
системах із великою кількістю споживачів холоду.

Перед застосуванням необхідно перевірити сумісність матеріалів обладнання, зокрема оцинкованих деталей, алюмінієвих сплавів, припоїв, ущільнень і внутрішніх покриттів.

FREEZLIGHT® Frost −60 °C виготовляється на основі форміату калію та призначений для закритих вторинних контурів промислового і технологічного охолодження.

Холодоносій на основі етиленгліколю

Етиленгліколь широко застосовують у герметичних технічних системах опалення, кондиціонування та охолодження.

Його в’язкість при низьких температурах збільшується сильніше, ніж у форміату калію, але менше, ніж у пропіленгліколю.

Основне обмеження етиленгліколю — токсичність.

Тому його не використовують:

у відкритих системах;
у системах із відкритим розширювальним баком;
у системах гарячого та питного водопостачання;
на харчових підприємствах, де можливий контакт із продуктами;
у місцях, де витік може бути доступний людям або тваринам.

У лінійці FREEZLIGHT етиленгліколеві продукти з температурами початку кристалізації −20 °Cта −32 °C застосовують у герметичних технічних системах відповідно до рекомендацій виробника обладнання.

Холодоносій на основі пропіленгліколю

Пропіленгліколь має нижчу токсичність порівняно з етиленгліколем, тому його застосовують у системах із підвищеними вимогами до безпеки можливого витоку.

Водночас він характеризується значним збільшенням в’язкості при охолодженні.

Саме тому перед використанням необхідно перевірити:

можливість запуску насоса;
витрату через теплообмінник;
втрати тиску;
діаметр трубопроводів;
потужність приводу;
допустиму в’язкість відповідно до документації виробника обладнання.

У лінійці FREEZLIGHT пропіленгліколеві продукти з температурами початку кристалізації −20 °C та −32 °C застосовують з урахуванням температурного режиму, конструкції системи та рекомендацій виробника обладнання.

Холодоносій на основі гліцерину

Гліцеринові теплоносії та холодоносії також використовують у деяких системах опалення та охолодження.

Під час вибору необхідно враховувати високу в’язкість і її значне збільшення при охолодженні.

Не варто оцінювати готовий продукт лише за властивостями чистого гліцерину або орієнтуватися виключно на його природне походження. Властивості готового теплоносія визначаються всією рецептурою, концентрацією та пакетом присадок.

Коротке порівняння різних основ

Критерій	Форміат калію	Етиленгліколь	Пропіленгліколь	Гліцерин
Типові системи	Промислове низькотемпературне охолодження	Герметичні технічні системи	Системи з підвищеними токсикологічними вимогами	Окремі системи опалення та охолодження
Зміна в’язкості при охолодженні	Найменша серед наведених прикладів	Помірна	Найбільша серед наведених прикладів	Значна
Основне обмеження	Необхідність перевірки сумісності матеріалів	Токсичність	Висока в’язкість за низьких температур	Висока в’язкість за низьких температур

Як самостійно обрати холодоносій

Визначте мінімальну температуру холодоносія.
Оберіть температуру початку кристалізації із необхідним запасом.
Врахуйте токсикологічні вимоги до системи.
Перевірте допустиму в’язкість при мінімальній температурі.
Переконайтеся у сумісності матеріалів.
Уточніть, яка рідина раніше використовувалася в системі.
Перед заміною іншої основи максимально спорожніть і промийте систему.
Перевірте технічну документацію конкретного продукту.

Для правильного вибору недостатньо орієнтуватися лише на температуру початку кристалізації. Необхідно враховувати всі характеристики конкретної системи та рекомендації виробника обладнання.

Хто відповідає за вибір холодоносія

Матеріали Довідкового центру допомагають порівняти різні основи холодоносіїв і зрозуміти їхні особливості.

Остаточний вибір конкретного продукту повинен виконуватися з урахуванням:

температурного режиму;
конструкції системи;
гідравлічного розрахунку;
матеріалів обладнання;
вимог виробника обладнання;
умов експлуатації.

Заповнення, запуск і технічне обслуговування системи повинні виконуватися кваліфікованими спеціалістами.

ТОВ «Компанія Новохім» постачає готовий продукт відповідно до його технічної документації, але не виконує функції проєктної, монтажної або сервісної організації.

Типові помилки

Вибір тільки за температурою початку кристалізації.
Ігнорування збільшення в’язкості.
Порівняння характеристик лише при +20 °C.
Оцінка готового продукту за властивостями чистої речовини.
Змішування різних продуктів без перевірки сумісності.
Ігнорування залишків попереднього холодоносія після промивання.
Заповнення складної системи без дотримання вимог виробника обладнання.

Пов’язані продукти FREEZLIGHT

FREEZLIGHT Frost −60 °C на основі форміату калію

Низькотемпературний холодоносій із масовою часткою форміату калію не менше 50% для закритих вторинних контурів промислового й технологічного охолодження.

Рекомендований анкор:

холодоносій FREEZLIGHT Frost −60 °C на основі форміату калію

FREEZLIGHT −32 °C на етиленгліколі

Продукт для герметичних технічних систем, у яких виключений контакт із питною водою, продуктами, людьми та тваринами.

Рекомендований анкор:

етиленгліколевий теплоносій FREEZLIGHT −32 °C

FREEZLIGHT −32 °C на пропіленгліколі

Продукт для систем із підвищеними токсикологічними вимогами. Під час використання в охолодженні потрібно перевірити в’язкість і можливості насоса.

Рекомендований анкор:

пропіленгліколевий теплоносій FREEZLIGHT −32 °C

FAQ

Яка основа найменше густішає під час охолодження?

Серед порівняних спеціалізованих розчинів найменше зростання в’язкості показує форміат калію.

Що густішає сильніше: етиленгліколь чи пропіленгліколь?

За близького температурного рівня пропіленгліколевий розчин густішає значно сильніше.

Де в цьому порівнянні гліцерин?

Гліцерин також має високу й сильно залежну від температури в’язкість. Точне порівняння з пропіленгліколем залежить від концентрації, але гліцерин не належить до малов’язких основ для глибокого охолодження.

Чи завжди потрібно обирати найнижчу температуру початку кристалізації?

Ні. Потрібен достатній проєктний запас. Надлишково концентрований продукт може збільшити в’язкість і навантаження на насос.

Чи можна змішати форміат калію з гліколем?

Без перевірки сумісності — ні.

Чи можна застосовувати етиленгліколь на харчовому підприємстві?

Його не використовують у системах, де можливий контакт із харчовою продукцією, питною або технологічною водою.

Чи є пропіленгліколь повністю безпечним?

Ні. Він має нижчу токсичність порівняно з етиленгліколем, але готовий продукт залишається технічною рідиною.

Хто повинен заповнювати систему?

Фахівець або сервісна організація, яка знає конструкцію системи, виконує підготовку, перевіряє насос, видаляє повітря та відповідає за введення обладнання в експлуатацію.