Solanka chłodnicza
Ważna jest mieszanka
Solanka chłodnicza, zwana również ciekłym nośnikiem ciepła to wodny roztwór soli, którego temperatura krzepnięcia jest znacznie niższa niż punkt zamarzania wody. Solanki chłodnicze są z reguły stosowane jako nośniki chłodu. Początek krzepnięcia solanki chłodniczej jest decydującym kryterium zastosowania. Zależy on od stężenia oraz od rodzaju rozpuszczonych soli.
W zależności od wymogów stężenie jest z góry regulowane lub ustalane odpowiednio do potrzeb. Dzieje się to poprzez zwiększenie lub zmniejszenie ilości wody.
Inhibitory w solankach chłodniczych zapobiegają korozji
Stosowane są solanki chlorkowe (możliwość zastosowania do około -45°C) i solanki węglanowe. Jeżeli solanka osiągnie minimalną możliwą temperaturę, mówi się o solankach eutektycznych. Podobnie, jak substancje czyste, solanki te ulegają krzepnięciu i w związku z tym są predestynowane do magazynowania zimna.
Solanki dostępne w handlu zawierają dodatki substancji buforowych i inhibitorów. Zapobiegają one korozyjnemu działaniu solanek i poprawiają wartość pH. Przy stosowaniu różnego stężenia można indywidualnie ustalić punkt zamarzania lub obniżyć go w różnym zakresie.
Skład decyduje o sposobie działania
Przykładowo najniższy punkt zamarzania roztworu chlorku sodu to -21,3°C. Jest on równoznaczny z punktem eutektycznym. Temperatura zamarzania mieszanki z glikolem etylenowym (w proporcjach 50:50) to -38°C. Zmniejsza się wymiana ciepła, a specyficzna pojemność cieplna spada do 3,5 kJ. Dla porównania: dla wody czystej specyficzne ciepło właściwe wynosi 4,2 kJ. Kolejny skutek: w przypadku mieszanki etylenowej wzrasta lepkość, tj. mieszanka jest bardziej zawiesista. Pompy systemu muszą intensywniej pracować, aby utrzymać przepływ solanek.
Uwaga: solanki chłodnicze na bazie chlorów nie są odpowiednie dla niektórych materiałów, jak stale chromowo-niklowe, aluminium lub stopy aluminium.
Specjalne mieszanki alkoholu i czystej wody
Oprócz wspomnianych już mieszanek stosuje się częściowo również specyficzne mieszanki wody i alkoholu (np.: glikol propylenowy, glikol etylenowy) jako solanki chłodnicze.
Glikole są stosowane przede wszystkim w systemach metalowych, ponieważ wodne roztwory soli mogą wykazywać tutaj znaczne działanie korodujące.
Glikol propylenowy znajduje zastosowanie przede wszystkim w systemach chłodniczych w obróbce i przygotowywaniu żywności. W tym przypadku stosowanie glikolu etylenowego jest prawnie zabronione.
Obszary zastosowania solanek chłodniczych
- Układy chłodnicze
- Systemy klimatyzacji i chłodzenia pomieszczeń
- Systemy magazynowania zimna
- Pompy ciepła lub przy odzysku ciepła
- Transport energii (zimna i ciepła)
- Systemy chłodzenia
Na czym polega różnica między chłodziwem, solanką chłodniczą, nośnikiem chłodu i nośnikiem ciepła?
Chłodziwo to produkt, który pobiera energię cieplną z otoczenia poprzez zmianę stanu z ciekłego w gazowy i przez to ulega schłodzeniu. Tym samym wytwarza zimno. Naturalnymi chłodziwami są np.: amoniak, dwutlenek węgla, woda i węglowodory, innymi słowy: substancje te występują w przyrodzie. W przeciwieństwie do nich np. fluorowęglowodory to chłodziwa stworzone sztucznie.
Solanka chłodnicza to inne, nieco przestarzałe określenie nośnika chłodu. Tradycyjna solanka jest wodnym roztworem sodowo-chlorkowym. Tym samym solanki chłodnicze w klasycznym rozumieniu są wodnistymi roztworami soli. Ze względu na zdolność schładzania znacznie poniżej temperatury zamarzania wody wykorzystuje się je do chłodzenia systemów.
Nośniki zimna i nośniki ciepła to z czysto fizycznego punktu widzenia nośniki energii cieplnej. Zależnie od ich zastosowania – czyli czy chcemy uzyskać wysoką czy niską temperaturę – mówi się o nośniku zimna lub nośniku ciepła. Służą one transportowania zimna lub ciepła, a nie ich wytwarzania.