Odmrazování lze provádět mechanickými metodami (škrábání, tlačení); působením tepla; použitím suchých nebo kapalných chemických látek určených ke snížení bodu mrznutí vody (různé soli nebo solanky, alkoholy, glykoly); nebo kombinací těchto různých technik.
Vlaky a železniční výhybkyUpravit
Vlaky a železniční výhybky v arktických oblastech mají velké problémy s nánosy sněhu a ledu. V chladných dnech potřebují stálý zdroj tepla, aby byla zajištěna jejich funkčnost. U vlaků jsou to především brzdy, závěsy a spřáhla, které vyžadují ohřívače pro odstraňování námrazy. Na kolejích jsou na námrazu citlivé především výhybky. Tyto výkonné elektrické ohřívače účinně zabraňují tvorbě ledu a rychle rozpouštějí vzniklý led.
Nahřívače jsou přednostně vyrobeny z PTC materiálu, např. z PTC pryže, aby se zabránilo přehřátí a případnému zničení nahřívačů. Tyto ohřívače jsou samočinné a nevyžadují žádnou regulační elektroniku; nemohou se přehřát a nevyžadují žádnou ochranu proti přehřátí.
AircraftEdit
Na zemi se při mrazech a srážkách běžně provádí odmrazování letadla. Zmrzlé nečistoty narušují aerodynamické vlastnosti stroje. Kromě toho může uvolněný led poškodit motory.
Kapaliny pro odmrazování se obvykle skládají z roztoku glykolu a vody, který obsahuje barvivo a látky na ochranu kovového povrchu. Používá se celá řada glykolů. Používají se také zahušťovadla, která pomáhají odledňovacímu prostředku přilnout k tělu letadla. 43 Etylenglykolové (EG) kapaliny se v některých částech světa stále používají pro odledňování letadel, protože mají nižší provozní teplotu (LOUT) než propylenglykol (PG). PG je však rozšířenější, protože je méně toxický než etylenglykol. 2-29
Při aplikaci většina odmrazovací kapaliny nepřilne k povrchu letadla a padá na zem. 101 Letiště obvykle používají záchytné systémy k zachycení použité kapaliny, aby nemohla proniknout do půdy a vodních toků. Přestože je PG klasifikován jako netoxický, znečišťuje vodní toky, protože při rozkladu spotřebovává velké množství kyslíku, což způsobuje udušení vodních živočichů. (Viz Vliv na životní prostředí a zmírnění dopadů.)
Odmrazování infračerveným ohřevemEdit
Přímý infračervený ohřev byl také vyvinut jako technika odmrazování letadel. Tento mechanismus přenosu tepla je podstatně rychlejší než konvenční způsoby přenosu tepla používané při běžném odmrazování (konvekce a kondukce) díky chladicímu účinku vzduchu na rozprašovanou odmrazovací kapalinu.
Jeden infračervený systém odmrazování vyžaduje, aby proces ohřevu probíhal uvnitř speciálně zkonstruovaného hangáru. O tento systém byl mezi provozovateli letišť omezený zájem kvůli prostorovým a souvisejícím logistickým požadavkům na hangár. Ve Spojených státech byl tento typ infračerveného odmrazovacího systému omezeně používán na dvou velkých uzlových letištích a na jednom malém komerčním letišti:80-81
Další infračervený systém využívá mobilní, na nákladních automobilech namontované ohřívací jednotky, které nevyžadují použití hangárů. Výrobce tvrdí, že tento systém lze použít jak pro letadla s pevnými křídly, tak pro vrtulníky, ačkoli neuvádí žádné případy jeho použití pro komerční letadla.
Letištní dlažbaUpravit
Odmrazování letištní dlažby (vzletové a přistávací dráhy, pojížděcí dráhy, odbavovací plochy, pojížděcí mosty) může zahrnovat několik typů kapalných a pevných chemických produktů, včetně propylenglykolu, etylenglykolu a dalších organických sloučenin. Sloučeniny na bázi chloridů (např. sůl) se na letištích nepoužívají z důvodu jejich korozivního účinku na letadla a další zařízení:34-35
Močovinové směsi se pro odstraňování námrazy z vozovek používají také z důvodu jejich nízkých nákladů. Močovina je však významným znečišťovatelem vodních toků a volně žijících živočichů, protože se po aplikaci rozkládá na amoniak, a na amerických letištích byla z velké části vyřazena. V roce 2012 americká Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA) zakázala používání odmrazovacích prostředků na bázi močoviny na většině komerčních letišť.
SilniceEdit
V roce 2013 bylo v Severní Americe na odmrazování silnic použito odhadem 14 milionů tun soli.
Odmrazování silnic se tradičně provádí pomocí soli, kterou rozmetávají sněžné pluhy nebo sklápěcí vozy určené k jejímu rozmetání, často ve směsi s pískem a štěrkem, na kluzké silnice. Obvykle se používá chlorid sodný (kamenná sůl), protože je levný a snadno dostupný ve velkém množství. Protože však sůl zamrzá ještě při -18 °C, nepomáhá, když teplota klesne pod tuto hranici. Má také silnou tendenci způsobovat korozi a způsobuje rezavění oceli používané ve většině vozidel a výztuže v betonových mostech. V závislosti na koncentraci může být toxický pro některé rostliny a živočichy, a proto se od něj některé městské oblasti odklonily. V novějších zařízeních na tání sněhu se používají jiné soli, například chlorid vápenatý a chlorid hořečnatý, které nejenže snižují bod tuhnutí vody na mnohem nižší teplotu, ale také vyvolávají exotermickou reakci. Pro chodníky jsou poněkud bezpečnější, ale jejich přebytek by měl být přesto odstraněn.
Nejnověji byly vyvinuty organické sloučeniny, které snižují ekologické problémy spojené se solemi a mají delší zbytkové účinky při posypu vozovek, obvykle ve spojení se solnými roztoky nebo pevnými látkami. Tyto sloučeniny často vznikají jako vedlejší produkty zemědělských činností, například při rafinaci cukrové řepy nebo při destilaci, při níž se vyrábí etanol. Dalšími organickými sloučeninami jsou dřevěný popel a rozmrazovací sůl zvaná octan vápenato-hořečnatý vyráběná z trávy u silnic nebo dokonce z kuchyňského odpadu. Smícháním běžné kamenné soli s některými organickými sloučeninami a chloridem hořečnatým navíc vznikají posypové materiály, které jsou účinné i při mnohem nižších teplotách (-34 °C nebo -29 °F) a také při nižších celkových dávkách posypu na jednotku plochy.
Solární silniční systémy se používají k udržování povrchu silnic nad bodem mrazu vody. Soustava trubek zapuštěných do povrchu vozovky slouží v létě ke shromažďování sluneční energie, předávání tepla do tepelných bank a v zimě k vracení tepla do vozovky, aby se povrch udržoval nad teplotou 0 °C (32 °F). Tato automatizovaná forma sběru, skladování a dodávky energie z obnovitelných zdrojů se vyhýbá ekologickým problémům spojeným s používáním chemických znečišťujících látek.
V roce 2012 bylo navrženo, že superhydrofobní povrchy schopné odpuzovat vodu lze použít také k zabránění hromadění ledu, což vede k ledovce. Ne každý superhydrofobní povrch je však ledofobní a tato metoda se stále vyvíjí.
Chemické odmrazovací prostředkyEdit
Všechny chemické odmrazovací prostředky mají společný mechanismus fungování: chemicky brání molekulám vody vázat se nad určitou teplotu, která závisí na koncentraci. Tato teplota je nižší než 0 °C, což je bod tuhnutí čisté vody (deprese bodu tuhnutí). Někdy dochází k exotermické reakci rozpouštění, která umožňuje ještě silnější tání. Následující seznamy obsahují nejčastěji používané odmrazovací chemikálie a jejich typický chemický vzorec.
Anorganické soli
- Chlorid sodný (NaCl nebo kuchyňská sůl; nejběžnější odmrazovací chemikálie)
- Chlorid hořečnatý (MgCl
2, často se přidává do soli za účelem snížení její pracovní teploty) - Chlorid vápenatý (CaCl
2, často přidávaný do soli ke snížení její pracovní teploty) - Chlorid draselný (KCl)
Organické sloučeniny
- Octan vápenato-hořečnatý (CaMg
2(CH
3COO)
6) - Octan draselný (CH
3COOK) - Mravenčan draselný (CHO
2K) - Mravenčan sodný (HCOONa)
- Mravenčan vápenatý (Ca(HCOO)
2) - Močovina (CO(NH
2)
2), běžné hnojivo - Vedlejší zemědělské produkty (obvykle se používají jako přísady do chloridu sodného)
Alkoholy, dioly a polyoly
(jsou to nemrznoucí směsi a na silnicích se používají jen zřídka)
- Methanol (CH
4O) - Etylen glykol (C
2H
6O
2) - Propylenglykol (C
3H
😯
2) - Glycerol (C
3H
😯
3)
Typy kapalinEdit
Existuje několik typů kapalin proti námraze letadel, které se dělí do dvou základních kategorií:
- Odmrazovací kapaliny: Zahřátý glykol zředěný vodou pro odmrazování a odstraňování sněhu/námrazy, označované také jako newtonovské kapaliny (vzhledem k jejich viskóznímu toku podobnému vodě)
- Kapaliny proti námraze: Nezahřáté, neředěné kapaliny na bázi propylenglykolu, který byl zahuštěn (představte si polotuhou želatinu), označované také jako nenewtonské kapaliny (vzhledem k jejich charakteristickému viskóznímu toku), používané ke zpomalení budoucího vzniku námrazy nebo k zabránění hromadění padajícího sněhu nebo sněhové pokrývky. Kapaliny proti námraze poskytují ochranu proti tvorbě námrazy v době, kdy letadlo stojí na zemi. Avšak při působení střižné síly, jako je proudění vzduchu přes povrch kapaliny, když letadlo zrychluje ke vzletu, se celá reologie kapaliny změní, kapalina se výrazně zředí a stéká, aby zanechala čistý a hladký aerodynamický povrch křídla.
V některých případech se na letadla aplikují oba typy kapalin, nejprve zahřátá směs glykolu a vody, aby se odstranily nečistoty, a poté nezahřátá zahuštěná kapalina, aby se zabránilo vzniku ledu před vzletem letadla. Tomuto postupu se říká „dvoufázový postup“.
Metanolová odmrazovací kapalina se již léta používá k odmrazování malých křídel a ocasních ploch malých až středních letadel všeobecného letectví a obvykle se aplikuje malým ručním rozprašovačem. Methanol může odstranit pouze námrazu a lehký přízemní led před letem.
Mono-ethylen, di-ethylen a propylenglykol jsou nehořlavé ropné produkty a podobné produkty se nejčastěji vyskytují v chladicích systémech automobilů. Glykol má velmi dobré odmrazovací vlastnosti a letecká jakost se označuje jako SAE/ISO/AEA typ I (AMS 1424 nebo ISO 11075). obvykle se aplikuje na znečištěné povrchy zředěný vodou o teplotě 35 °C (95 stupňů Fahrenheita) pomocí třešňového sběrače na nákladním automobilu s obsahem 1 500 až 2 000 US gal (5 680 až 7 570 l; 1 250 až 1 670 imp gal) pro aplikaci na odbavovací ploše nebo v místě vstupu na odletovou dráhu. Upřednostňuje se barevná kapalina, protože vizuálním pozorováním lze snadno potvrdit, že letadlo bylo odledněno. Stékající kapalina typu I zřejmě změní barvu rozbředlého sněhu na růžovou, odtud termín „růžový sníh“. Jinak jsou všechny kapaliny typu I oranžové.
V roce 1992 začala společnost Dead Sea Works prodávat odmrazovací přípravek na bázi solí a minerálů z Mrtvého moře.
.