Хладоноситель – это промежуточное вещество для отвода теплоты от охлаждаемых объектов и передачи её рабочему веществу холодильной машины (хладагенту).
Использование хладоносителей всегда является невыгодным c точки зрения термодинамики получения холода, т.к. возрастает разность температур между хладагентом и охлаждаемой средой. Применение хладоносителей увеличивает капитальные затраты на холодильную установку, поэтому их применение целесообразно только в ряде специальных случаев – на достаточно крупных предприятиях, которые используют централизованные установки c большим количеством удаленных потребителей холода (это и пищевые комбинаты различного профиля, и молокозаводы, и заводы по производству пива, и кондитерские фабрики, и (в последнее время) супермаркеты преимущественно c аммиачной установкой централизованного холодоснабжения витрин и камер).
Использование хладоносителей позволяет локализовать утечки хладагента в пределах машинного отделения, уменьшить его количество в системе, что несколько упрощает вопросы регулирования температуры в охлаждаемых объектах.
B качестве хладоносителей чаще всего используется вода (в диапазоне 2-12°С) и водные растворы различных веществ (для достижения более низких температур). Из хладоносителей чаще всего применяют водные растворы солей хлористого кальция или хлористого натрия, растворы этилен- или пропиленгликоля, спиртовые растворы и глицерин. Однако все эти вещества имеют существенные недостатки.
Широко применяемые хладоносители – водные растворы хлористого кальция и хлористого натрия, вызывают коррозию металла и преждевременный выход оборудования из строя, а применение их в аппаратах, имеющих элементы из нержавеющих сталей, совершенно недопустимо в связи с активными электролитическими процессами, ведущими к разрушению этих сталей.
Гликоли токсичны, обладают наркотическим действием и при попадании и организм даже в малых количествах они разрушают нервную систему, почки и печень. Кроме того, пропиленгликоли имеют недостаточную температуру замерзания (не ниже -30 °С), высокую вязкость при низких температурах и высокую стоимость.
Из отмеченных хладоносителей этиленгликоль является более дорогим веществом, чем хлористый кальций, однако его раствор обладает меньшей вязкостью и коррозионной активностью, и поэтому он повсеместно вытеснил раствор хлористого кальция в зарубежных установках с промежуточным хладоносителем.
Метиловый спирт не может широко применяться по причинам возможного отравления людей, которые могут использовать его как эквивалент этилового спирта, а водные растворы глицерина имеют высокую вязкость, требующую повышенных энергозатрат при перемещении по трубопроводам и ограниченную температуру замерзания (при 50%-ной концентрации не ниже -23 °С).
Так же в качестве хладоносителей может использоваться аммиак. Достоинством аммиака, используемого в аммиачных системах, является высокое значение удельной массовой и объемной холодопроизводительности при невысокой его стоимости. При низкой стоимости аммиака и озонобезопасности аммиачные системы могли бы применяться достаточно широко. Однако из-за большой аммиакоемкости подобные системы не всегда могут быть рекомендованы к применению в холодильных установках. Экстренный выпуск аммиака из холодильной машины или разрыв теплообменных аппаратов может привести к загазованности местности или при высокой концентрации аммиака в воздухе к его взрыву. Применение схем с хладоносителями позволяет в десятки раз уменьшить количество аммиака в системе. А применение современной пластинчатой теплообменой аппаратуры, изготовленной из нержавеющей стали, устраняет основной недостаток аммиачных холодильных установок – их аммиакоемкость.
В настоящее время разработаны и промышленно освоены хладоносители - экосолы, являющиеся новым поколением хладоносителей. Основной компонент экосолов – этилкарбитол (он малолетуч; температура кипения 203°С). Экосолы не имеют указанных выше отрицательных воздействий на различные металлы, нетоксичны, невзрывоопасны, плохогорючи. Основныe компоненты экосолов применяются в парфюмерии при изготовлении кремов, лосьонов и мазей. При этом теплофизические свойства существенно превышают свойства всех известных хладоносителей. Чрезвычайно важным свойством экосолов является уменьшение объема при понижении температуры, что исключает возможность разрыва трубопроводов и аппаратов при по-нижении температуры ниже точки замерзания.
Экосолы химически не активны. Однако стоимость экосолов соизмерима со стоимостью этиленгликоля.
Вернуться на главную страницу