Rys. 1. Instalacja, która wykorzystuje nośnik ciepła w stanie parowym.
Rys. 2. Instalacja, która wykorzystuje nośnik ciepła w stanie ciekłym.
Nośniki ciepła
Woda jest najbardziej rozpowszechnionym i znanym nośnikiem ciepła. Woda o temperaturze od 0 do 100 st. C jest idealnym nośnikiem ciepła. Żadna inna ciecz nie jest w tym zakresie temperatury pracy tak dobrym medium grzewczym. W wyższych temperaturach obieg wodny musi pracować jednak pod ciśnieniem. W przypadku wody poważne problemy powoduje wzrost ciśnienia pary w temperaturze powyżej 100 st. C. Już w temperaturze od 200 st. C wymagana jest ciśnieniowa instalacja wg PN 16. Przy 250 st. C konieczne są już rury, armatura i pompy wykonane dla ciśnień pracy wg PN 40. Kolejną wadą wody jest powodowanie korozji i tworzenia się narostów. Drogie urządzenia, dokonujące obróbki wstępnej wody, muszą zostać wcześniej przetestowane i spełniać wiele warunków pod względem bezpieczeństwa technicznego. Żeby uniknąć tych problemów, dla zakresów temperatury powyżej 200 st. C stosuje się organiczne nośniki ciepła.
Wysokie temperatury wrzenia przy ciśnieniu atmosferycznym umożliwiają eksploatację bezciśnieniowych instalacji do temperatury 350 st. C. Nie powodują korozji ani powstawania osadu na materiałach konstrukcyjnych. Nie jest konieczne wstępne przygotowanie nośnika ciepła. Ponieważ organiczne nośniki ciepła podczas zamarzania nie zwiększają swojej objętości, nie dochodzi do szkód w przypadku zamarznięcia nośnika.
Uszczelnienie mechaniczne z nagarem olejowym.
Wady organicznych nośników ciepła w stosunku do wody
W tej samej temperaturze w jednym litrze wody zawarte jest prawie dwa razy więcej ciepła niż w jednym litrze innej cieczy, będącej nośnikiem ciepła. Aby przetransportować taką samą ilość ciepła, trzeba tłoczyć więcej oleju lub wytworzyć większą różnicę temperatur pomiędzy źródłem ciepła a odbiornikiem niż w przypadku wody. Olejowe nośniki ciepła są, niestety, również szkodliwe dla zdrowia. W przypadku przecieków podrażniają oczy i drogi oddechowe oraz mają nieprzyjemny zapach. Ponadto są łatwopalne, szybko ulegają zapłonowi i niosą tym samym z sobą zwiększone ryzyko wypadku. Równocześnie stanowią znacznie większe zagrożenie dla środowiska niż woda.
Rodzaje nośników ciepła
Obecne na rynku powszechnie używane nośniki ciepła mogą być stosowane dla zakresu temperatur od –50 st. C do + 400 st. C. W zależności od technicznych oraz ekonomicznych uwarunkowań, wyróżnia się dla każdego obszaru zastosowania całą gamę cieczy będących nośnikami ciepła. Ważnym kryterium doboru są transport i przekazywanie ciepła, termiczna stabilność oraz zachowanie w niskiej temperaturze. Nośniki ciepła dzieli się na 4 grupy.
