Glikol, etanol? - co stosować w dolnych źródłach pomp ciepła solanka-woda.
Układ dolnego źródła ciepła jest obiegiem zamkniętym, w którym krąży ciecz robocza (użytkowa). Ma za zadanie przekazanie ciepła od gruntu do budynku wykorzystując pompę ciepła (ewentualnie oddanie ciepła z budynku do gruntu w okresie lata).
Czynniki (ciecze) robocze stosowane są w instalacjach grzewczych, instalacjach dolnych źródeł ciepła (DŹ), słonecznych, chłodzenia itd. Zastosowanie determinuje parametry pracy, a one powodują wykorzystanie cieczy o odpowiednich parametrach. Ze względu na to, iż instalacja DŹ pracuje w temperaturach bliskich 0
0 C cieczą tą nie może być woda.
Co to jest solanka?
W technice pomp ciepła spotyka się często określenie solanka (np. mówiąc: pompa ciepła solanka – woda). Określenie to dotyczy historycznego już czynnika roboczego opartego na solach NaCl, współcześnie niewykorzystywanego. Obecnie pojęcie stosowane jest potocznie dla określenia czynników opartych na roztworach glikolu. W zależności od temperatur pracy „solanka” przybiera różne stężenia. Należy pamiętać, że ciecz robocza zaopatrzona musi być w domieszki uszlachetniające.
Roztwór glikolu czy etanol?
Roztwory glikolu są głównie wykorzystywanym medium roboczym i to nie bez powodu.
Charakteryzują się optymalnymi temperaturami krzepnięcia (w zależności od stężenia glikolu), zabezpieczają układ przed korozją, posiadają optymalną lepkość i gęstość (nieznacznie większą od wody), posiadają właściwości smarne (istotne z punktu widzenia układu pompowego), są bez zapachu, bezpieczne w użytkowaniu.
Wśród glikoli szczególnie zalecane są glikole ekologiczne (oparte na glikolu propylenowym) do instalacji odnawialnych źródeł energii.
Zdecydowanie rzadziej polecanym medium przez producentów pomp ciepła jest etanol, który jednocześnie stwarza problemy eksploatacyjne ze względu na palność, wysoką lotność, specyficzny zapach oraz braki właściwości smarnych (problemy z układem pompowym).
Wielu producentów pomp obiegowych wprowadziło zakaz stosowania etanolu jako czynnika roboczego – z powodu zacierania się pomp.
Nowoczesne roztwory glikoli dla celów grzewczych i chłodniczych
Glikol wykorzystywany w ogrzewnictwie i chłodnictwie spełniać musi wysokie wymagania. Zabezpiecza on układ przed zamrożeniem, korozją, jest czynnikiem stabilnym chemicznie. Nie stosuje się czystego, technicznego glikolu, m.in. ze względu na zwiększoną korozyjność (wyższą od wody!), oraz utlenialność (ogranicza zdecydowanie czas użytkowania).
Wysokiej jakości ciecz robocza powinna posiadać liczne dodatki: pakiet inhibitorów korozji, stabilizatorów, przeciwutleniaczy, dodatków przeciw piennych itd. poprawiających warunki użytkowania instalacji.
Glikol polipropylenowy – stawiając na ekologię
W technice grzewczej stosowane są dwojakiego rodzaju glikole: etylenowy i propylenowy. W dobie stawiania na ekologię, na poszanowanie zasobów i energii, ekologiczny charakter cieczy odgrywa istotne znaczenie.
Glikol propylenowy uznawany jest za ekologiczny – nie jest toksyczny (ulega biodegradacji), w przeciwieństwie do glikolu etylenowego, który jest trujący. W niektórych krajach wręcz istnieje zakaz stosowania glikolu etylenowego. W stanie naturalnym oba glikole są bezbarwne, jednak jako produkty komercyjnie są barwione. Glikol propylenowy jako ekologiczny najczęściej jest zielony, etylenowy – niebieski.
Stężenia i rozcieńczenia
Glikole dystrybuowane są w postaci koncentratów i roztworów. Zastosowanie roztworu pozwala na bezpośrednie wykorzystanie cieczy w instalacji. Spotyka się najczęściej roztwory o stężeniach: 34%, 40%, 50% i 54%, która odpowiada temperaturze krzepnięcia -15oC, - 20oC, - 30oC, - 35oC. W przypadku dolnych źródeł stosuje się najczęściej roztwory o temperaturze krystalizacji do -15oC, choć można wykorzystać również do - 20oC. W przypadku zaopatrzenia się w koncentrat należy przygotować odpowiedni roztwór, rozcieńczając wykorzystując odpowiedniej jakości wodę i dobrze mieszając .
Woda powinna charakteryzować się odpowiednią twardością nie większą niż 5,4od (czyli 0,96 mmol/l). Zawartość chlorków nie powinna być większa niż 0,25 mmol/l. Najlepszym rozwiązaniem będzie wykorzystanie wody poddanej uzdatnieniu np. demineralizacji. Woda o nieodpowiedniej jakości bardzo szybko przedłoży się na problemy eksploatacyjne (korozję, pienienie, obecność nadmiernej ilości tlenu w instalacji itd.).
Okresowe kontrole
Płyny użytkowe (ciecze robocze) należy poddawać okresowej kontroli, bowiem po pewnym okresie mogą ulegać destrukcji związanej z przemianami chemicznymi podczas eksploatacji . Należy sprawdzać stężenie jonów wodorowych (pH) oraz rezerwę alkaliczną. Pomocnym parametrem pomagającym w określenie stanu roztworu jest również gęstość roztworu.
Podsumowanie
Na rynku spotkać można roztwory różnych producentów. Należy wystrzegać się cieczy - nieznanego pochodzenia, pozbawionych w swym składzie pełnego pakietu inhibitorów, stabilizatorów, przeciwutleniaczy, dodatków przeciwpiennych oraz legitymujących się odpowiednią dokumentacją. Warto przy wyborze produktu opierać się na cieczach zawierających organiczne dodatki - tzw. chłodziwa OAT, zamiast dotychczas stosowanych nieorganicznych. Należy pamiętać też o poszanowaniu środowiska wybierając ekologiczny glikol propylenowy.
Opracował: dr inż. Krystian Kurowski
Like this:
Like Loading...
Podobne
