乙二醇水溶液和普通水制冷有什么區(qū)別？【萬舉】干貨分

在制冷系統(tǒng)中，普通水（純水或軟化水）和乙二醇水溶液都是常用的載冷劑（或稱冷媒），用于在蒸發(fā)器（冷源）和需要冷卻的設(shè)備/空間（冷負(fù)荷）之間傳遞冷量。它們的主要區(qū)別在于物理化學(xué)性質(zhì)及其帶來的應(yīng)用場(chǎng)景、性能和成本差異：

1.冰點(diǎn)（凝固點(diǎn)）-最核心區(qū)別

*普通水：冰點(diǎn)為0°C。這是其作為制冷載冷劑的最大限制。一旦環(huán)境溫度或回水溫度接近或低于0°C，水就會(huì)結(jié)冰膨脹，導(dǎo)致管道、閥門、泵、換熱器等設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。

*乙二醇水溶液：核心優(yōu)勢(shì)在于大幅降低冰點(diǎn)。乙二醇是一種防凍劑。其水溶液的冰點(diǎn)取決于濃度：

*20%濃度：冰點(diǎn)約-10°C

*30%濃度：冰點(diǎn)約-15°C

*40%濃度：冰點(diǎn)約-23°C

*50%濃度：冰點(diǎn)約-36°C

*60%濃度：冰點(diǎn)約-48°C(濃度過高反而冰點(diǎn)回升)

*意義：乙二醇溶液使得制冷系統(tǒng)可以在零下環(huán)境溫度下安全運(yùn)行，或用于需要低于0°C的工藝?yán)鋮s（如冷庫(kù)、低溫反應(yīng)釜、某些食品加工），而水無法勝任。

2.比熱容-影響載冷效率

*普通水：具有非常高的比熱容（約4.18kJ/kg·K）。這意味著在相同的流量和溫差下，水能攜帶和傳遞更多的冷量，傳熱效率高。

*乙二醇水溶液：比熱容低于水。濃度越高，比熱容越低（例如，50%乙二醇溶液比熱容約為水的85%）。這意味著在傳遞相同冷量時(shí)，需要更大的流量或更大的傳熱溫差，導(dǎo)致泵功耗增加，系統(tǒng)效率相對(duì)降低。

3.導(dǎo)熱系數(shù)-影響換熱效率

*普通水：導(dǎo)熱系數(shù)較高（約0.6W/m·K），有利于在換熱器（蒸發(fā)器、冷凝器、末端盤管）中進(jìn)行高效的熱交換。

*乙二醇水溶液：導(dǎo)熱系數(shù)低于水（例如，50%溶液約為水的80%）。這會(huì)在一定程度上降低換熱器的換熱效率，可能需要更大面積的換熱器來補(bǔ)償。

4.粘度-影響流動(dòng)阻力和泵耗

*普通水：粘度低，流動(dòng)性好，管道阻力小，泵送能耗相對(duì)較低。

*乙二醇水溶液：粘度顯著高于水，且隨濃度增加和溫度降低而急劇增大。高粘度導(dǎo)致：

*管道流動(dòng)阻力增大。

*泵送功率需求大幅增加（尤其在低溫時(shí)），顯著提高運(yùn)行能耗。

*在低溫高粘度下，可能影響流量甚至導(dǎo)致氣蝕。

5.腐蝕性與維護(hù)

*普通水：本身腐蝕性較低，但溶解氧、二氧化碳、礦物質(zhì)（硬水）會(huì)促進(jìn)腐蝕和結(jié)垢。需要水處理（軟化、除氧、加緩蝕劑）和定期維護(hù)防止腐蝕、結(jié)垢和微生物滋生（如軍團(tuán)菌）。

*乙二醇水溶液：純乙二醇腐蝕性不高，但其水溶液通常呈酸性且有氧化傾向，對(duì)金屬（尤其銅、焊料、鑄鐵、鋼）有較強(qiáng)腐蝕性。必須添加足量、匹配的專用緩蝕劑包，并定期監(jiān)測(cè)溶液pH值、濃度和緩蝕劑濃度。緩蝕劑會(huì)隨時(shí)間降解，溶液需要定期檢測(cè)和更換。維護(hù)要求更高、成本更高。

6.成本與環(huán)境

*普通水：成本極低。泄漏對(duì)環(huán)境基本無害。

*乙二醇水溶液：乙二醇本身價(jià)格較高。添加專用緩蝕劑包進(jìn)一步增加成本。溶液泄漏（乙二醇）有毒，需要回收處理，對(duì)環(huán)境有影響（生物降解性差）。系統(tǒng)更換下來的廢液也需按危廢處理。

7.應(yīng)用場(chǎng)景總結(jié)

*普通水：首選用于環(huán)境溫度>0°C且工藝溫度要求>5°C的場(chǎng)合，如常規(guī)空調(diào)系統(tǒng)（冷凍水7°C供水/12°C回水）、舒適性冷卻、常溫工藝?yán)鋮s。優(yōu)勢(shì)在于高效、低泵耗、低成本、低維護(hù)（相對(duì)）。

*乙二醇水溶液：必需用于環(huán)境溫度或工藝要求溫度<0°C的場(chǎng)合，如：

*低溫冷庫(kù)（-18°C甚至更低）。

*寒冷地區(qū)冬季運(yùn)行的空調(diào)或工藝?yán)鋮s（防止管道凍結(jié)）。

*需要低溫（如-5°C到-30°C）的工業(yè)過程冷卻（化工、制藥、食品冷凍）。

*間接制冷系統(tǒng)（避免制冷劑直接進(jìn)入使用區(qū)域）。

*核心價(jià)值是防凍，代價(jià)是效率降低（更高的泵耗、更低的換熱效率）、更高的初投資（更大泵、可能更大換熱器）、更高的運(yùn)行維護(hù)成本（電費(fèi)、溶液維護(hù)更換）和環(huán)保要求。