Расширение антифризов при нагреве: особенности и сравнение с водой

При эксплуатации систем отопления и охлаждения необходимо учитывать множество факторов, в том числе тепловое расширение рабочей жидкости. Незамерзающие жидкости, или антифризы, имеют ряд преимуществ перед обычной водой, в частности, низкую температуру замерзания. Но как сильно они расширяются при нагреве? Давайте рассмотрим этот вопрос подробнее и выясним, какие особенности необходимо учитывать при выборе расширительных баков для антифризов.

Антифризы, как правило, представляют собой водные растворы гликолей – этиленгликоля или пропиленгликоля – с добавлением ингибиторов коррозии и других присадок. Тепловое расширение этих жидкостей играет ключевую роль в их функционировании в системах отопления и охлаждения.

Расширение антифризов возникает из-за увеличения среднего расстояния между молекулами при повышении температуры. Это свойство необходимо учитывать при проектировании систем, чтобы предусмотреть достаточный объем для компенсации теплового расширения.

Степень расширения антифризов весьма важна при выборе расширительных баков. Например, при нагреве от 20 до 90 градусов Цельсия типичный антифриз на основе этиленгликоля расширяется примерно на 20% больше, чем вода, в то время как антифриз на основе пропиленгликоля расширяется на 40% больше. Это означает, что для антифризов потребуется больший объем расширительного бака по сравнению с системами, использующими обычную воду.

Приведем конкретные данные по увеличению объема:

- Вода при нагреве от 20 до 90 градусов Цельсия расширяется на 3,4 литра на каждые 100 кг воды.
- Антифриз на основе этиленгликоля с концентрацией 35%, обеспечивающий температуру замерзания около -20 градусов Цельсия, расширяется на 4 литра.
- При концентрации этиленгликоля 40% – это 4,1 литра, а при 45% – 4,2 литра.
- Антифриз на пропиленгликоле с концентрацией 40%, что соответствует температуре замерзания около -25 градусов Цельсия, расширяется на 4,8 литра.
- Если концентрация пропиленгликоля составляет 45%, расширение составляет уже 5,1 литра на каждые 100 кг жидкости.

Заключение:

Выбор антифризов и соответствующих расширительных баков – это важный этап проектирования системы отопления. Использование незамерзающих жидкостей позволяет избежать проблем с замерзанием, однако требует точного расчета требуемого объема для компенсации теплового расширения. Учитывая, что антифризы расширяются при нагреве значительно больше воды, необходимо тщательно подходить к подбору оборудования, чтобы обеспечить надежность и долговечность системы.