Acqua o olio: come scegliere il fluido termico
Il fluido determina fino a quale temperatura può funzionare e come viene trasferito il calore. Qui confrontiamo acqua e olio, le loro proprietà e portate, e ci colleghiamo a ciascuna tecnologia della serie SMART per un'analisi più approfondita.
Lui acqua lavorare fino a 90 °C in serbatoio aperto e, pressurizzato, fino ad un massimo di 180°C. Al di sotto dei 90 °C è possibile utilizzare entrambe le tecnologie, con serbatoio o pressurizzata, a seconda dell'installazione. Lui olio copre fino a 150 °C in deposito aperto e fino a 300 °C a circuito chiuso.
Le condizioni dei fluidi precisione, costo e sicurezza
Il fluido termico determina fino a quale temperatura può funzionare e come il calore viene trasferito al processo.
Influisce su precisione (capacità di trasferimento e stabilità), nel costo (energia e dimensioni dell'apparecchiatura) e nel manutenzione (qualità del fluido, pulizia e conservazione). Per questo la gamma è organizzata in famiglie in base al fluido e alla tecnologia.
Ogni fluido, il suo tecnologie
Ogni tecnologia, la sua temperatura
Perché arriva l'acqua 180°C e non più?
Affinché l'acqua rimanga liquida al di sopra dei 100°C è necessario che la pressione nel circuito sia mantenuta al di sopra della sua pressione di saturazione (la tensione di vapore a quella temperatura). Questa pressione aumenta bruscamente: la reale pressione di esercizio del circuito può esserlo intorno alle 16 bar a 180°C.
Lavorare con acqua superiore a 180 °C aggiunge degli inconvenienti: la pressione necessaria aumenta molto rapidamente (nell'ordine di 40 bar verso 250 °C, più la pressione fornita dalla pompa), con i requisiti di sicurezza che comporta (tubi e raccordi adeguati, revisione periodica del circuito); e ad alte temperature, il trattamento dell'acqua diventa più critico (calcare, incrostazioni e corrosione), richiedendo desalinizzazione e inibitori. Ecco perché 180°C è il massimo della famiglia dell'acqua pressurizzata: sopra è coperta la gamma alta olio, che a queste temperature non bolle e non necessita di pressurizzazione del circuito.
Una sfumatura: sotto i 90 °C l'acqua può essere lavorata sia in serbatoio aperto che pressurizzato —qui la scelta dipende dall'installazione e dal processo. Nella pagina dell'acqua in pressione sviluppiamo il circuito chiuso, il vaso di espansione e come viene calcolata la pressione di esercizio.
Il trasferimento di ciascuno fluente
Il calore specifico dell'acqua è 4,18 kJ/kg·K e l'olio 2,0 kJ/kg·K: l'acqua trasporta circa raddoppiare di energia per chilogrammo, e anche il suo coefficiente di trasferimento di calore è dell'ordine del doppio, quindi trasferisce il calore in modo più efficiente.
L'acqua aggiunge altri vantaggi: viscosità bassa e quasi costante in tutto il suo intervallo, minore espansione e non si rompe (non forma coke), il che consente apparecchiature più compatte e una manutenzione semplice focalizzata sulla qualità del fluido. L’olio, invece, raggiunge temperature che l’acqua non può raggiungere senza l’alta pressione, in cambio del monitoraggio della sua ossidazione e degradazione nel tempo. Ogni fluido copre la propria gamma con la propria tecnologia.
acqua e olio, proprietà a proprietà
| Proprietà | Acqua | Olio termico |
|---|---|---|
| Intervallo di temperatura | ≤ 90 °C aperto · 90–180 °C pressurizzato | ≤ 150 °C aperto · ≤ 300 °C circuito chiuso |
| Calore specifico | 4,18 kJ/kg·K | 2,0 kJ/kg·K |
| trasferimento di calore | Alta | Minore |
| Sostanza vischiosa | Basso e stabile | Anziano; varia con la temperatura |
| dilatazione termica | Minore | Più grande (richiede un vaso di espansione più grande) |
| Cottura | NO | Possibile ad alta temperatura |
| Pressione di esercizio | Atmosferico (aperto) o pressurizzato | Circuito chiuso atmosferico (deposito). |
| Manutenzione dei fluidi | Qualità dell'acqua (calcare/corrosione) | Ossidazione/degradazione termica |
| Pulizia e manipolazione | Semplice | Richiede più cure |
Il team su misura per il tuo processo
Comunicateci la vostra temperatura, potenza e portata e il configuratore dimensionerà l'apparecchiatura per la famiglia corrispondente.
Una piattaforma, cinque famiglie
Produciamo le cinque famiglie sulla stessa piattaforma SMART, con lo stesso sistema di controllo: Acqua a serbatoio aperto (≤90 °C), Acqua a pressione diretta (WDC) e indiretta (WIC) (90–180 °C), Olio a serbatoio aperto (≤150 °C) e Olio a circuito chiuso (≤300 °C).
Domande frequenti
Quale temperatura raggiunge ciascun fluido?
Acqua: 90 °C in serbatoio aperto e fino a 180 °C pressurizzata. Olio: 150 °C in serbatoio aperto e fino a 300 °C in circuito chiuso.
Perché l'acqua ha bisogno di una pressione superiore a 90°C?
Perché a pressione atmosferica l'acqua bolle a 100°C. Pressurizzando il circuito rimane liquido fino a 180 °C nella famiglia pressurizzata.
Qual è la differenza tra WDC e WIC?
Esistono due famiglie di acqua pressurizzata in base al metodo di raffreddamento: WDC (diretto) e WIC (indiretto).
Perché l'acqua trasferisce più calore?
Grazie al suo calore specifico più elevato (4,18 rispetto a 2,0 kJ/kg·K) e al coefficiente di trasmissione più elevato.