Как известно, наиболее безопасным и эффективным хладоносителем является вода (см. таблицу 2). Но диапазон ее применения ограничен положительным по Цельсию интервалом температур. Связанные с водой проблемы коррозии и накипеобразования сегодня успешно решаются введением ингибиторов коррозии и добавок для растворения накипи серии СП-В.

В интервале температур от +2 до -20 °С доминируют спирты. Одноатомные спирты этанол и метанол пожаровзрывоопасны, а метанол еще и ядовит. Из двухатомных спиртов нашли применение этиленгликоль (МЭГ) и пропиленгликоль. На основе этиленгликоля выпускаются антифризы для двигателей внутреннего сгорания, в т.ч. тосолы. На их основе эксплуатируется холодильное оборудование ряда спортивных объектов. Однако этот продукт токсичен. При протечках отравляются грунтовые воды и водоемы.

Хладоносители на основе МЭГ по токсикологической оценке являются одними из самых опасных. ЕС собирается вводить запрет на применение МЭГ на пищевых производствах. В ряде европейских стран (Чехия, Швейцария) такой запрет уже существует. В связи со вступлением России в ВТО, компаниям, использующим сегодня этиленгликоль, вероятно, придется проводить модернизацию оборудования.

Хладоносители на основе пропиленгликоля на сегодняшний день являются наиболее безопасными. Концентрированный пропиленгликоль является пищевой добавкой со значением LD₅₀ более 20000 мг/кг. При содержании в хладоносителе более 50% воды он не относится к пожаровзрывоопасным по ГОСТ 12.1.044-89 "Пожаровзрывоопасность веществ и материалов. Номенклатура показателей и методы их определения". Однако из-за высокой вязкости оптимальный диапазон его эксплуатации составляет от +2 до -20 °С. Глицерин и многоатомные спирты из-за еще более высокой вязкости ограниченно применяются в качестве хладоносителей.

В интервале температур от -20 до -40 °С широкое распространение получили солевые хладоносители на основе органических и неорганических солей. Последние широко распространены из-за сочетания их доступности, дешевизны и хороших теплофизических характеристик, однако содержащиеся чаще всего в них хлориды обладают высокой коррозионной активностью, а щелочноземельные катионы при высоких концентрациях склонны к накипеобразованию [1]. Продукты взаимодействия хлоридов со стенками оборудования (нержавеющая сталь, медь и др.), как ранее отмечалось, обладают большей токсичностью, чем сам хладоноситель (см. таблицу 1).

Органические соли имеют относительно малый промышленный опыт эксплуатации (около 15 лет для ацетата калия и около 9 лет для формиата калия). Некоторые особенности и проблемы их эксплуатации нами уже рассмотрены в профильных журналах [2, 3]. При этом ранее отмечалось, что эти хладоносители не терпимы к изменению состава хладоносителя по причине накопления продуктов коррозии или охлаждаемых продуктов (пример - коррозионное разрушение пяти испарителей на Аксайском пивзаводе). Другая важная проблема при использовании солевых хладоносителей возникает при попадании их на поверхность оборудования. При испарении воды соли кристаллизуются в виде острых частиц, которые могут разрезать сальниковые уплотнения ротора насоса, вызывая протечку хладоносителя во вне вторичного контура, что приводит к необходимости остановки оборудования и замены сальниковых уплотнений. Следует отметить, что предлагаемый в настоящее время ассортимент этих хладоносителей позволяет их применять только для закрытых холодильных систем и они не дёшевы. Кроме того, в России отсутствует стабильное производство сырья для их изготовления.

Следует также отметить, что возможная микробиологическая опасность хладоносителей на основе органических солей, особенно в условиях их эксплуатации на пищевых предприятиях и АПК, заслуживает отдельного внимания. Микробиологическая опасность возникает вследствие попадания в хладоноситель охлаждаемой продукции, что приводит к появлению питательной среды для микроорганизмов, переходу микроорганизмов из охлаждаемой продукции в хладоноситель или химическому разрушению компонентов хладоносителей (в т.ч. микродобавок) под действием микробиологических факторов (рисунок).

Одним из примеров применения ацетатных хладоносителей в Москве является 18-й хладокомбинат. За 4 месяца эксплуатации содержание ионов металлов в составе хладоносителя составило 0,17 мг/л, т.е. состояние вроде бы удовлетворительное. Однако у хладоносителя в одном контуре рН = 11, а в другом рН=11,7. Такой хладоноситель вызывает локальные виды коррозии (язвенная, щелевая, питинговая и др.), которые опасны тем, что действуют на малой площади и способны за короткое время перфорировать металл. По последним данным до обнаружения сквозной коррозии система отработала менее 18 месяцев.

Следует отметить, что в России промышленные пропиленгликолевые хладоносители серийно выпускаются с 2002 г. под маркой ХНТ и всего по России эксплуатируют хладоносители серии ХНТ более 150 предприятий, в т.ч.: ЗАО МПБК "Очаково" г. Москва; ОАО "Московский комбинат шампанских вин"; ЗАО "Красная пресня" (Краснопресненская плодоовощная база); ООО "ПК Волга" г. Нижний Новгород (Heineken); "Азовский комбинат детского питания"; "Завод минеральных вод" г. Горячий ключ, Краснодарский край; "Каргил Масло Продукты Ефремов", г.Тула; "ОАО "Кондитерский концерн Бабаевский", г.Москва и др.

Отдельно хочу отметить важное событие. В сентябре 2007 г. ЦГСН по г.Москве выдал санитарно-эпидемиологическое заключение на хладоноситель с пониженной вязкостью серии ХНТ-НВ для применения в т.ч. на предприятиях пищевой промышленности. Согласно экспертным заключениям протокола токсикологической оценки, ХНТ-НВ относится к 4 классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76 при внутрижелудочном пути поступления. ХНТ-НВ позволяет расширить оптимальный температурный диапазон эксплуатации пропиленгликолевых хладоносителей до -40°С и рекомендовано его применение на хладокомбинатах, морозильных камерах, эскимо-генераторах и др. областях.

Хладоносители серии ХНТ длительное время работают также в системах кондиционирования многих офисных зданий, а также социально значимых объектах в числе которых: Государственная Дума РФ; Центральный Банк РФ; Храм Христа Спасителя; Государственный музей изобразительных искусств им. А.С. Пушкина (г. Москва); кинотеатр "Ударник" (г. Москва); Центр планирования семьи и репродукции (г. Москва) и многие др.

Системный подход к выбору оптимального хладоносителя с учетом опасностей, постоянный мониторинг его состояния и своевременное восстановление его свойств, способны минимизировать опасности, связанные с эксплуатацией холодильного оборудования со вторичным контуром.