Podczas korzystania z płynów transferu ciepła glikol-woda w niskich temperaturach należy wziąć pod uwagę dwa ważne punkty. Pierwszy to punkt zamrażania mieszanki, a drugi jest punktem serii.
Punkt zamrażania
Pod wpływem zjawiska supercoolingowego punkt zamrażania cieczy należy dokładniej nazwać temperaturą topnienia. Supercooling oznacza, że ciecz jest chłodzona poniżej temperatury topnienia, ale nadal nie utrwala. Zjawisko to jest dość powszechne, co powoduje eksperymentalne wyniki określania temperatury zamrażania cieczy, prawdopodobnie znacznie się różnią. Jednak temperatura, w której stałe zmienia się z powrotem na ciecz, jest stosunkowo stabilna, dlatego chemicy zwykle nazywają ją punktem topnienia. W codziennych wyrażeniach terminy „punkt zamrażania” i „punkt topnienia” są często wymienne.
Przyczyny zwracania uwagi na punkt zamrażania płynu są oczywiste: jeśli w układzie powstanie wystarczająca liczba kryształów lodu, trudność pompowania płynów zawiesinowych wzrośnie, a może nawet powodować blokady, znacznie zmniejszając pojemność wymiany ciepła . Ponieważ temperatura glikolu etylenowego etylenu jest znacznie niższa niż w przypadku wody, jego stężenie powinno być wystarczająco wysokie, aby zapobiec krystalizacji płynu w najniższej temperaturze roboczej.
Punkt serii
Punktem rozbijającym płynu jest temperatura, w której jest całkowicie zamrożony, co jest poważniejszym problemem dla systemów opartych na wodach. W przeciwieństwie do większości płyn, woda kurczy się najpierw po schłodzeniu, a następnie rozszerza się, gdy temperatura spadnie dalej po około 4 ° C. Kiedy zamarza, jego objętość rozszerza się o około 9%. To zjawisko ekspansji powoduje, że lód unosi się na powierzchni wody, pozwalając rybom przetrwać zimę, a także powód, dla którego rury wodne zamrażają i pękają, gdy są narażone na niskie temperatury przez długi czas.
Problemy spowodowane systemem przenoszenia ciepła są oczywiste. Chociaż glikol etylenowy zachowuje się jak „normalna” ciecz, całkowicie zamrożony płyn z przenoszeniem ciepła może nadal uszkodzić rury lub inny sprzęt, gdy się rozszerza. Niestety, dość trudno jest określić dokładną temperaturę pęknięcia dowolnego systemu, ponieważ zależy to nie tylko od rodzaju i procentu glikolu etylenowego, ale także od materiałów w układzie, rodzaju struktury i zachowania płynu .
Przykłady rur miedzianych jako przykład, zgodnie z danymi opublikowanymi w sieci 1, w przypadku rur miedzianych o tej samej grubości ściany, im większa średnica rury, tym niższe ciśnienie mogą wytrzymać; Gdy średnica rury pozostaje niezmieniona, wzrost grubości ściany doprowadzi do wzrostu ciśnienia pęknięcia. Narysowana miedź ma wyższą sztywność niż wyżarzona miedź. Wyższywana miedź musi poddać się obróbce cieplnej, aby przywrócić swoją elastyczność, a tym samym wytrzymać większe ciśnienie. Złącze spawalnicze lub lutowe zastosują ciepło do metalu, zmniejszając w ten sposób ciśnienie pękające. Rury wykonane z różnych materiałów mają różne wytrzymałość na rozciąganie, które wpłyną na ciśnienie, które mogą wytrzymać przed utworzeniem.
Głównym sposobem na glikol etylenowy, aby zapobiec pęknięciu, jest obniżenie temperatury zamrażania, aby system mógł wytrzymać niskie temperatury bez zestalania. W skrajnych przypadkach, nawet jeśli wystąpi zamarzanie, glikol etylenowy w mieszaninie zmniejszy procent ekspansji, co teoretycznie może zapobiec doznaniu uszkodzeń fizycznych. Jednak poleganie na tym efekcie nie jest mądrym wyborem. Większość producentów dostarczy dane z zamarzania i dane o punkcie pęknięcia swoich płynów. Dlatego, jeśli istnieje ryzyko pęknięcia, najlepszą opcją jest wybranie wystarczająco wysokiego procentu glikolu etylenowego w celu zapewnienia ochrony.
