Chauffage - fluides de transfert de chaleur pour des systèmes de chauffage solaire Les fluides de transfert de chaleur transportent la chaleur des collecteurs solaires aux réservoirs de stockage de chaleur dans des systèmes de chauffage solaire (et refroidissement). Les fluides la plupart d'utilisé généralement sont l'eau, propylèneglycol, éthylène-glycol, et air. Les fluides moins comparateurs sont les hydrocarbures synthétiques, les hydrocarbures de paraffine, les huiles minérales de raffinage aromatiques, les réfrigérants, et les silicones.
En sélectionnant un fluide de transfert, vous devriez considérer les critères suivants : le coefficient d'expansion, de viscosité, de capacité thermique, de point de congélation, de remarque d'ébullition, et de point d'inflammabilité. Par exemple, dans un climat froid, les systèmes solaires exigent des fluides avec les points de congélation bas. Fluides exposés aux températures, comme dans un climat de désert, devrait avoir une remarque à haute ébullition. La viscosité et la capacité thermique déterminent la quantité d'énergie de pompage exigée. Il est plus facile pomper un fluide avec la viscosité basse et la chaleur spécifique élevée, parce qu'il est moins résistant pour couler et transfère plus de chaleur. D'autres propriétés qui aident à déterminer l'efficacité d'un fluide sont son action corrosive et stabilité. Ce qui suit sont certains des fluides de transfert de chaleur les plus utilisés généralement et de leurs propriétés.
L'air ne gèlera pas ou ne bouillira pas, et est non-corrosif. Cependant, il a une capacité très à basse température, et tend à couler hors des collecteurs, des conduits, et des amortisseurs.
L'eau est non-toxique et peu coûteuse. Elle a une chaleur spécifique élevée, et une viscosité très basse, la rendant facile à pomper. Malheureusement, l'eau a une remarque relativement à bas point d'ébullition et un point de congélation élevé. Elle peut également être corrosive si le pH (acidité/alcalinité de niveau) n'est pas maintenu à un niveau neutre. L'eau avec une teneur en minéraux élevée (c.-à-d., l'eau) « dure » peut faire former les dépôts de minérai dans la tuyauterie de collecteur et la tuyauterie de système.
Les mélanges de glycol/eau ont un 50/50 ou 60/40 rapport de la glycol-à-eau. L'éthylène et le propylèneglycol sont des « antigels. » L'éthylène-glycol est extrêmement toxique et devrait seulement être utilisé dans un système à double paroi et en circuit fermé. Vous pouvez utiliser les mélanges de catégorie alimentaire de propylèneglycol/eau dans un échangeur de chaleur unique-muré, tant que le mélange a été certifié comme non-toxique. S'assurer qu'aucun toxique ne teint ou des inhibiteurs ont été ajoutés à lui. La plupart des glycols détériorent très à températures élevées. Vous devez vérifier la valeur du pH, le point de congélation, et la concentration des inhibiteurs annuellement pour déterminer si le mélange a besoin de n'importe quels réglages ou remontages pour maintenir sa stabilité et efficacité.
Les pétroles d'hydrocarbure ont une viscosité plus élevée et abaissent la chaleur spécifique que l'eau. Ils exigent de plus d'énergie de pomper. Ces pétroles sont relativement peu coûteux et ont un point de congélation bas. Les catégories fondamentales de pétroles d'hydrocarbure sont les hydrocarbures synthétiques, les hydrocarbures de paraffine, et les huiles minérales de raffinage aromatiques. Les hydrocarbures synthétiques sont relativement non-toxiques et exigent peu d'entretien. Les hydrocarbures de paraffine ont une température ambiante plus large entre la congélation et les remarques d'ébullition qu'arrosent, mais ils sont toxiques et exigent un échangeur de chaleur à double paroi et en circuit fermé. Les pétroles aromatiques sont les moindre visqueux de pétroles d'hydrocarbure.
Les réfrigérants/les fluides changement de phase, dont il y a différentes sortes, sont utilisés généralement comme fluide de transfert de chaleur dans les réfrigérateurs, les climatiseurs, et des pompes à chaleur. Ils ont généralement une remarque à bas point d'ébullition et une capacité de chaleur élevée. Ceci permet à un peu du réfrigérant de transférer un grand nombre de la chaleur très efficacement. Les réfrigérants répondent rapidement à la chaleur solaire, les rendant plus effectifs des jours nuageux que d'autres fluides de transfert. L'absorption de la chaleur se produit quand les ébullitions de réfrigérant (phase de changements de liquide au gaz) dans le capteur solaire. Le déblocage de la chaleur rassemblée a lieu quand le réfrigérant maintenant-gazeux condense à un liquide de nouveau dans un échangeur de chaleur ou un condensateur. Pour des réfrigérants du chlorofluorocarbone d'années (CFC), tels que Fréon, étaient les fluides primaires employés par le réfrigérateur, le climatiseur, et les fabricants de pompe à chaleur parce qu'ils sont inflammables, bas dans la toxicité, écurie, non-corrosives, et ne gèlent pas. Cependant, dû l'effet négatif que les CFC ont sur la couche de l'ozone de la terre, production de CFC est éliminé de même que la production des hydrochlorofluorcarbons (HCFC). Les quelques compagnies qui ont établi les systèmes solaires réfrigérant-chargés ont cessé de fabriquer les systèmes entièrement, ou cherchent actuellement les réfrigérants alternatifs. Quelques compagnies ont étudié l'alcool méthylique comme remontage pour des réfrigérants.
Si vous possédez actuellement un système solaire réfrigérant-chargé et il a besoin entretenir, vous devriez contacter votre professionnel local solaire ou de réfrigération de service. Depuis le 1er juillet 1992, la mise à l'air libre intentionnelle des CFC et du HCFCs pendant le service et l'entretien, ou la disposition de l'équipement contenant ces composés, est illégale et punissable par les fines raides. Bien que la production des CFC ait cessé aux États-Unis 1996, un technicien qualifié de réfrigération peut encore entretenir votre système. Vous pouvez souhaiter contacter votre professionnel de service pour discuter le remontage possible du réfrigérant de CFC avec de l'alcool méthylique ou un autre fluide de transfert de chaleur.
L'ammoniaque peut également être utilisée comme réfrigérant. Elle est utilisée généralement dans des applications industrielles. En raison des considérations de sécurité elle n'est pas utilisée dans les systèmes résidentiels. Les réfrigérants peuvent être ammoniaque aqueuse, ou un mélange d'ammoniaque de chlorure de calcium.
Les silicones ont un point de congélation très bas, et une remarque très à haute ébullition. Ils sont non-corrosifs et durables. Puisque les silicones ont des capacités de grande viscosité et à basse température, ils exigent de plus d'énergie de pomper. Les silicones coulent également facilement, même par les trous microscopiques dans une boucle solaire. |
