載冷劑是在間接冷卻的製冷裝置中，完成將被冷卻系統（物體或空間）的熱量傳遞給製冷劑的中間冷卻介質。這種中間冷卻介質亦稱為第二製冷劑。空調工程、工業生產和科學試驗中，常常採用製冷裝置間接冷卻被冷卻物，或者將製冷裝置產生的冷量遠距離輸送，這時，均需要一種中間物質，在蒸發器內被冷卻降溫，然後再用它冷卻被冷卻物，這種中間物質稱為載冷劑。
基本介紹
- 中文名：載冷劑
- 外文名：refrigerating medium
- 別稱：第二製冷劑
- 套用場合：空調工程、工業生產和科學試驗
- 特點：依靠顯熱來運載冷量
- 要求：密度小、黏度小、價格低廉
基本介紹,要求,常用載冷劑,鹽水溶液,乙二醇,
基本介紹
空調工程、工業生產和科學試驗中，常常採用製冷裝置間接冷卻被冷卻物，或者將製冷裝置產生的冷量遠距離輸送，這時，均需要一種中間物質，在蒸發器內被冷卻降溫，然後再用它冷卻被冷卻物，這種中間物質稱為載冷劑。載冷劑的循環是先在蒸發器中被製冷劑冷卻並送至冷卻設備中吸收被冷卻系統的熱量，然後返回蒸發器將吸收的熱量傳遞給製冷劑，同時載冷劑重新被製冷劑冷卻。使用載冷劑能使製冷劑集中在較小的循環系統中，並將冷量輸送給較遠的冷卻設備。使用載冷劑有時還可以解決某些直接冷卻製冷裝置難以解決的問題。使用載冷劑能使某些毒性較大或刺激性氣味較強的製冷劑遠離使用環境，增強制冷系統的安全性。載冷劑是依靠顯熱來運載冷量的，這是與製冷劑依靠汽化潛熱來製冷的最大區別。
要求
載冷劑的物理化學性質應儘量滿足下列要求：
（1）在使用溫度範圍內，不凝固、不氣化；
（2）無毒化學穩定性好，對金屬不腐蝕；
（3）比熱大，輸送一定冷量所需流量小；
（4）密度小，黏度小，可減少流動阻力，降低循環泵消耗功率；
（5）導熱係數大，可減少換熱設備的傳熱面積；
（6）來源充裕，價格低廉。
常用載冷劑
鹽水溶液
鹽水溶液是鹽和水的溶液，它的性質取決於溶液中鹽的濃度，如圖1和圖2所示。圖中曲線為不同濃度鹽水的凝固溫度曲線，溶液中鹽的濃度低時，凝固溫度隨濃度增加而降低，當濃度高於一定值以後，凝固溫度隨濃度增加反而升高，此轉折點為冰鹽合晶點。曲線將相圖分為四區，各區鹽水的狀態不同。曲線上部為溶液區；曲線左部（虛線以上）為冰—鹽溶液區，就是說當鹽水濃度低於合晶點濃度、溫度低於該濃度的析鹽溫度而高於合晶點溫度時，有冰析出，溶液濃度增加，故左側曲線也稱為析冰線；曲線右部（虛線以上）為鹽—鹽水溶液區，就是說鹽水濃度高於合晶點濃度、溫度低於該濃度的析鹽溫度而高於合晶點溫度時，有鹽析出，溶液濃度降低，故右側曲線也稱為析鹽線。低於合晶點溫度（虛線以下）部分為固態區。
圖1 氯化鈣鹽水溶液選擇鹽水濃度時應注意，鹽水溶液濃度越大，其密度越大，流動阻力也越大，而比熱減小，輸送相同冷量時，需增加鹽水溶液的流量。因此，只要保證蒸發器中鹽水溶液不凍結，凝固溫度不要選擇過低，一般比蒸發溫度低4~5℃（敞開式蒸發器）或8~10℃（封閉式蒸發器），而且濃度不應大於合晶點濃度。
鹽水溶液在製冷系統中運轉時，有可能不斷吸收空氣中的水分，使其濃度降低，凝固溫度升高，所欲應定期向鹽水溶液中增補鹽量，以維持要求的濃度。
乙二醇
由於鹽水溶液對金屬有強烈的腐蝕作用，所以，一些場合常採用腐蝕性小的有機化合物，如甲醇、乙二醇等。乙二醇有乙烯乙二醇和丙烯乙二醇之分。由於乙烯乙二醇的黏度大大低於丙烯乙二醇，故載冷劑多採用乙烯乙二醇。
乙烯乙二醇濃度的選擇取決於套用的需要。一般而言，以凝固溫度比蒸發溫度低5~6℃確定溶液濃度為宜，濃度過高，不但投資大，而且對其物性也有不利影響。為了防止空調設備在冬季凍結損毀時，採用30%的乙烯乙二醇水溶液足已。
