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)用場景、性能和成本差異：

1.冰點（凝固點）-最核心區(qū)別

*普通水：冰點為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，水就會結(jié)冰膨脹，導(dǎo)致管道、閥門、泵、換熱器等設(shè)備嚴重損壞。

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

*20%濃度：冰點約-10°C

*30%濃度：冰點約-15°C

*40%濃度：冰點約-23°C

*50%濃度：冰點約-36°C

*60%濃度：冰點約-48°C(濃度過高反而冰點回升)

*意義：乙二醇溶液使得制冷系統(tǒng)可以在零下環(huán)境溫度下安全運行，或用于需要低于0°C的工藝冷卻（如冷庫、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，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償。

4.粘度-影響流動阻力和泵耗

*普通水：粘度低，流動性好，管道阻力小，泵送能耗相對較低。

*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：

*管道流動阻力增大。

*泵送功率需求大幅增加（尤其在低溫時），顯著提高運行能耗。

*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

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

*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，對金屬（尤其銅、焊料、鑄鐵、鋼）有較強腐蝕性。必須添加足量、匹配的專用緩蝕劑包，并定期監(jiān)測溶液pH值、濃度和緩蝕劑濃度。緩蝕劑會隨時間降解，溶液需要定期檢測和更換。維護要求更高、成本更高。

6.成本與環(huán)境

*普通水：成本極低。泄漏對環(huán)境基本無害。

*乙二醇水溶液：乙二醇本身價格較高。添加專用緩蝕劑包進一步增加成本。溶液泄漏（乙二醇）有毒，需要回收處理，對環(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、常溫工藝冷卻。優(yōu)勢在于高效、低泵耗、低成本、低維護（相對）。

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

*低溫冷庫（-18°C甚至更低）。

*寒冷地區(qū)冬季運行的空調(diào)或工藝冷卻（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)（避免制冷劑直接進入使用區(qū)域）。

*核心價值是防凍，代價是效率降低（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）、更高的運行維護成本（電費、溶液維護更換）和環(huán)保要求。