01.08.2023 von Markieren
Die Kernfunktion eines jeden Wärmeträgerflüssigkeit Die Aufgabe besteht darin, thermische Energie effizient von einem Teil eines Systems zu einem anderen zu transportieren, entweder zum Heizen oder Kühlen in einem industriellen Prozess oder einer Anwendung.
Während Wasser ist Wasser gilt zwar nach wie vor als kostengünstigste und effizienteste Wärmeträgerflüssigkeit, kann aber den extremen Anforderungen moderner Industriebetriebe nicht immer gerecht werden. Es weist verschiedene physikalische und chemische Einschränkungen auf, die sich negativ auf wichtige Betriebsbereiche auswirken können. Dazu gehören die Zuverlässigkeit mechanischer Systeme, die thermische Leistung und die Wartungskosten. Aus diesem Grund haben führende Hersteller von Schmier- und Industrieflüssigkeiten alternative Flüssigkeiten entwickelt, die nicht nur die Effektivität der Wärmeübertragung verbessern, sondern auch die grundlegenden Eigenschaften von Wasser optimieren.
Propylenglykol zählt zu den alternativen Wärmeträgerflüssigkeiten zu Wasser. Es ist viskos, farblos, nahezu geruchlos und hat nur einen leicht süßlichen Geschmack. Wie alle Glykole (auch Diole genannt) besteht es aus zwei Alkoholgruppen und ist mit einer Vielzahl von Lösungsmitteln, darunter Wasser, mischbar. Propylenglykol ist reizfrei, ungiftig und weist zudem eine extrem geringe Flüchtigkeit auf.
In diesem Blogbeitrag werden wir sowohl Wasser als auch Propylenglykol untersuchen und die häufig gestellte Frage beantworten, welches von beiden besser ist.
Wasser als Wärmeträgerflüssigkeit
Vorteile der Verwendung von Wasser als Wärmeträgerflüssigkeit
Reines Wasser bietet aus mehreren Gründen hervorragende Wärmeübertragungseigenschaften. Als relativ kostengünstige Flüssigkeit ist es weniger viskos als viele andere Medien, was zu einer verbesserten Pumpfähigkeit und somit zu geringeren Pumpkosten beitragen kann.
Anwendungsbereiche, in denen Wasser ungeeignet ist
Reines Wasser gefriert jedoch bei 0 °C und ist daher ungeeignet für Systeme, die Minustemperaturen ausgesetzt sind, sowie für Geräte, die für den Betrieb bei Minustemperaturen ausgelegt sind. Ein Beispiel hierfür sind Kühlsysteme. In solchen Anwendungen wird eine Wasser-Glykol-Lösung zum Frostschutz verwendet. Propylenglykol ist mit Wasser mischbar und eignet sich daher ideal zur Formulierung von Flüssigkeiten, da die richtige Glykolkonzentration in Wasser selbst bei Temperaturen bis zu -51 °C Frostschutz bietet.
Frostschutz in Wärmeübertragungssystemen
Frostschutz ist unerlässlich, und wenn er vernachlässigt wird, greift die Natur unweigerlich. Schäden wie geplatzte Rohre sind bei Frost häufig und können für Systeme katastrophal sein.
Wenn das System jedoch bei Temperaturen weit über dem Gefrierpunkt von Wasser arbeitet und keine Gefriergefahr besteht, ist reines Wasser in der Regel das bevorzugte Medium.
Wenn Wasser gegenüber Propylenglykol als Wärmeträgerflüssigkeit bevorzugt wird
Daher ist dies der erste zu beachtende Punkt, wenn man die Frage beantwortet, ob Propylenglykol als Wärmeträgerflüssigkeit besser geeignet ist als Wasser. Bei Temperaturen von 0 °C und darunter ist Propylenglykol die überlegene Lösung.
Sobald die Temperaturen jedoch unter den Gefrierpunkt sinken, ist Wasser die geeignetere Lösung, da die Betreiber so von den günstigen Preisen und der besseren Pumpfähigkeit profitieren können.
Propylenglykol in Wärmeträgerflüssigkeiten
Wie bereits erwähnt, wird Propylenglykol mit Wasser gemischt, um den Temperaturbereich, in dem es eingesetzt werden kann, zu erweitern und seine Leistung als Wärmeträgerflüssigkeit in Kühlsystemen wie Kälteanlagen zu verbessern. Der Gefrierpunkt von Wasser wird durch die Beimischung von Propylenglykol effektiv gesenkt. In manchen Anwendungen wird Propylenglykol jedoch unverdünnt verwendet.
Verwendungsmöglichkeiten von Wasser-Glykol-Gemischen
Ein häufiges Anwendungsgebiet von Wasser-Glykol-Gemischen ist die Enteisung von Flugzeugen. Eine 50%ige, erwärmte und mit Wasser verdünnte Lösung wird verwendet, um Eisablagerungen von den Rümpfen von Verkehrsflugzeugen am Boden zu entfernen (Enteisungsprozess). Anschließend wird jedoch eine vollständig unverdünnte, kalte Lösung auf die Tragflächen und das Leitwerk des Flugzeugs aufgetragen, um die Eisbildung während einer festgelegten Zeit vor dem Start zu verhindern (Vereisungsschutzprozess).
Mischungen aus Wasser und Propylenglykol werden oft rosa eingefärbt, um ihre relative Ungiftigkeit zu kennzeichnen. Sie werden häufig als Frostschutzmittel für Schiffe verkauft. Propylenglykol wird aufgrund seiner geringen Toxizität oft als Ersatz für Ethylenglykol gewählt und ist daher ein umweltfreundliches Frostschutzmittel für Kraftfahrzeuge. Darüber hinaus wird es mitunter zur Winterfestmachung von Rohrleitungssystemen in leerstehenden Gebäuden verwendet.
Der Betrieb eines Systems mit der richtigen Wasser-Propylenglykol-Lösung kann jedoch spezielle Winterisierungsmaßnahmen überflüssig machen. Bei sachgemäßer Pflege benötigt die Erstbefüllung mit hochwertigem, industriell hergestelltem Glykol über viele Jahre keine nennenswerte Aufmerksamkeit. Bei ordnungsgemäßer Wartung können inhibierte Glykol-Wärmeträgerflüssigkeiten in manchen Systemen bis zu zwei Jahrzehnte halten.
Nachteil von Propylenglykol in Wärmeträgerflüssigkeiten
Der Hauptnachteil von Wärmeträgerflüssigkeiten auf Propylenglykolbasis liegt in ihrer höheren Viskosität im Vergleich zu reinen Wasserwärmeträgerflüssigkeiten. Die höhere Viskosität erhöht den Energieaufwand für das Pumpen der Wärmeträgerflüssigkeit durch das System.
Wärmeträgerflüssigkeiten: Wasser vs. Propylenglykol
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Vorteile von Wasser gegenüber Propylenglykol in den relativ geringeren Kosten und der besseren Pumpfähigkeit liegen, was zu einem reduzierten Energiebedarf und geringeren Betriebskosten führt. Allerdings verliert Wasser bei Frost seine Wirksamkeit als Wärmeträgerflüssigkeit.
Propylenglykol kann mit Wasser in einer präzisen Konzentration gemischt werden, was seine Leistungsfähigkeit bei Frostbedingungen verbessert und es zur effektivsten Wärmeträgerflüssigkeitslösung bei Temperaturen von 0°C oder darunter macht.
Noch unsicher? Wenden Sie sich an das Expertenteam unter Oil Store Heute.
Das könnte Sie auch interessieren:
Was ist Thermoöl?
Thermoöl, manchmal auch Wärmeträgerflüssigkeit (HTF) genannt, ist ein speziell entwickeltes Öl für industrielle Heizanwendungen.
Eine Anleitung zur Verwendung von Paratherm NF zur Temperaturregelung
Paratherm NF ist eine Marke von CPI Fluid Engineering und ein lebensmittelgeeignetes Wärmeträgerfluid mit einem beeindruckenden Betriebstemperaturbereich von 332 °C bis -4 °C.