נוזל קירור
נוזל קירור (באנגלית: Coolant) הוא נוזל או גז המוזרם במערכות טכנולוגיות כמו מנועים, ומשמש למניעת התחממות או להעברת חום. לנוזל קירור אידאלי יש קיבול חום גבוה, צמיגות נמוכה, הוא זול, אינו רעיל או נפיץ, ואינו גורם לבליה או שיתוך של המערכת אותה הוא מקרר. לעיתים נדרש מנוזל הקירור להיות חומר מבודד חשמלי.
המונח 'נוזל קרור' משמש בעיקר במערכות מיזוג אויר לרכב, לקירור וחימום בתים ובקירור תעשייתי. בשפות זרות, בתעשיית מנועי החום נהוג להשתמש במקבילה לתואר 'נוזל העברת חום'.
נוזל הקירור יכול לשמור על מצב הצבירה שלו - גז או נוזל, או לעבור שינוי מצב צבירה, כך שהחום הכמוס הנוסף הנדרש למעבר מצב הצבירה מגביר את יעילות הקירור. נוזל קירור המשנה את מצב הצבירה ידוע כ'גז מקררים' או 'גז מזגנים'.
גזים
- אויר משמש לקירור פעיל, על ידי דחיפתו בעזרת מאוורר, או בקירור סביל על ידי חשיפת מקור החום אל האוויר בסביבה. אויר גם משמש להעברת חום במנוע סטירלינג. גזים המרכיבים את האוויר משמשים בקירור חיצוני, שאינו במסגרת מערכות קירור, ובהם דו תחמוצת הפחמן המשמש במטפים לכיבוי אש על ידי צינון, וכן בחנקן נוזלי המשמש בקירור נקודתי, בעיקר בשימושים רפואיים.
- מימן משמש כנוזל קירור מיטבי, עם מוליכות חום מצוינת - הגבוהה ממוליכות כל גז אחר, יחד עם חום סגולי גבוה, וצפיפות נמוכה ולכן צמיגות נמוכה. הצמיגות חשובה במנועים בהם נוזל הקירור צריך לעבור בין התאים ללא איבוד אנרגיה. אלא שנפיצות המימן והנזק הסביבתי בהפקתו, הם הגורמים לכך שאינו מצוי כנוזל קירור בתעשייה[1] עם זאת, קירור במימן הוא צורת הקירור הנפוצה ביותר לגנרטורים גדולים, בתחנות כח לייצור חשמל.
- גזים אצילים ובראשם הליום משמשים לקירור בתחנת כח גרעיניות. הבחירה בהליום נובעת מכך שאינו נוטה לספוג נייטרונים ולהפוך לרדיואקטיבי. חנקן ודו תחמוצת הפחמן משמשים אף הם לכך.
- גפרית הקסה-פלואורידית משמשת בקירור וכן לבידוד, ברכיבים חשמליים למתח גבוה כמו מפסקים או שנאים.
- קיטור יכול לשמש כנוזל קירור במקום בו נדרשת קיבולת חום גבוהה, ושבו יש טיפול המונע בלאי והחלדה של הרכיבים, כתוצאה מהמגע עם הקיטור.
נוזלים
- מים: נוזל הקירור המצוי ביותר הינו מים. קיבול החום הגבוה יחד עם מחירו הנמוך, הופכים אותו למוליך חום מבוקש. הוא משמש לרוב עם תוספים, כמו נוזל למניעת הקפאה (אנטי-פריז) ומונעי החלדה.
- שמנים - משמש לקירור כאשר סביבת העבודה בטמפרטורות גבוהות (מעל 100C - טמפרטורת רתיחת המים):
- שמנים מבוססי נפט וכן שמן קיקיון משמשים הן לקירור והן לשימון במנועים בתעשיית הרכב.
- שמנים מבוססים סיליקון וכן שמנים עשויים פלואור פחמתי הם בעלי מרווח טמפרטורות גדול, אך מחירם יקר.
- שמן שנאים - שמן מבוסס נפט המטופל לבידוד חשמלי, ומשמש בתעשיית החשמל במתח גבוה.
- דלק - דלקים משמשים בתעשיית התעופה לחימום מוקדם של הדלק במנועי מטוסים.
- גז מזגנים (פריאון ודומיו): חומרים המשמשים לקירור באמצעות מעבר מצב צבירה (פאזה)
- פריאון
- גזי הלומתאן בעקבות חששות לפגיעה בשכבת האוזון גזים כמו R-22ו- R-12 יוצאים משירות, ובמקומם החלו להשתמש בפרופן נוזלי, וכן ב-R-134a. ביישומים תעשייתיים עדיין ניתן למצוא שימוש ב-אמוניה נטולת מים, למרות רעילותה הגבוהה.
- דו תחמוצת הפחמן משמש בקירור מכוניות, מזוג מבנים, וכן בקירור תעשייתי, כנוזל קירור העובר ממצב גז למצב נוזלי.
התכת ברזל ומלח
גזים מעובים
ננופלואידים (זעיר נוזלים)
מוצקים
מגיני חום במעבורות חלל עשויים לרוב סיליקון .
קרח וכן קרח יבש משמשים לעיתים לקירור. המראה (פיזיקה) של קרח, שימש לקירור חליפת החלל של טייסי החלל באפולו
ראו גם
הערות שוליים
- ^ ישנו שימוש מסחרי במימן כנוזל העברת חום במנועי סטירלינג לניצול חום תעשייתי עודף.
