Ciecze niezamarzające w instalacjach HVAC Związki zawierające

Ciecze niezamarzające w instalacjach HVAC Związki zawierające grupy hydroksylowe
Czynnik roboczy pełni decydującą rolę przy przekazywaniu ciepła między ośrodkami.
Jego parametry decydują o stabilnej i bezpiecznej pracy układu.
Współczesne instalacje grzewcze i chłodnicze pracują w układzie zamkniętym, w którym krąży
ciecz robocza (użytkowa). Ma ona za zadanie przekazanie ciepła (chłodu) od źródła do
odbiornika, wykorzystując układ pompowy.
Ciecze robocze wykorzystuje się m.in. w instalacjach:
-
grzewczych;
chłodniczych;
pomp ciepła;
kolektorów słonecznych;
wielkopowierzchniowego ogrzewania (boiska, drogi);
odzysku ciepła (np. w wymiennikach glikolowych);
sztucznych lodowisk.
Sposób wykorzystania determinuje parametry pracy, które odzwierciedlone są w parametrach
czynnika roboczego.
Zwykle z powodu możliwej pracy układu w temperaturze bliskiej (i poniżej) 0°C cieczą tą nie
może być woda. Można spotkać różne ciecze niskokrzepnące, w praktyce stosuje się
najczęściej roztwory glikoli, określane zwyczajowo jako solanka. Pierwotnie nazwa dotyczyła
czynnika roboczego opartego na solach NaCl, współcześnie niewykorzystywanego. W
zależności od temperatury pracy solanka przybiera różne stężenia. Ciecz robocza to nie tylko
roztwór glikolu, ale bardzo istotne znaczenie mają dodatki uszlachetniające (anty-korozyjne,
1/5
Ciecze niezamarzające w instalacjach HVAC Związki zawierające grupy hydroksylowe
stabilizatory, przeciwutleniacze, dodatki przeciw pienne, które umożliwiają praktyczne
wykorzystanie roztworu).
Ciecze niskokrzepnące – stosowane alkohole
Alkohole monohydroksylowe
Dobrze znany etanol, oprócz właściwości spożywczych wykorzystywany jest jako czynnik
roboczy. Decydującym argumentem za jego zastosowaniem jest korzystna cena i dostateczne
właściwości fi zyczne. Uwzględnienie jednak niektórych parametrów (np. palności, wysokiej
lotności, specyficznego zapachu oraz braku właściwości smarnych), zdecydowanie obniża
możliwość jego wykorzystania. Zastosowanie etanolu może przyczyniać się do powstania
problemów eksploatacyjnych, a wielu producen-tów pomp obiegowych wprowadziło zakaz
stosowania etanolu jako czynnika roboczego (z powodu zacierania się pomp).Z powyższego
wynika, że alkohole monohydroksylowe (na przykładzie etanolu) nie są optymalnym
rozwiązaniem ja-ko czynnik roboczy.
Alkohole di hydroksylowe
Roztwory glikolu są głównie wykorzystywanym medium roboczym i to nie bez powodu.
Charakteryzują się optymalną temperaturą 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
2/5
Ciecze niezamarzające w instalacjach HVAC Związki zawierające grupy hydroksylowe
pompowego), są bez zapachu, bezpieczne w użytkowaniu. Wśród glikoli szczególnie zalecane
do instalacji odnawialnych źródeł energii są glikole ekologiczne (oparte na glikolu
propylenowym).
Alkohole tri hydroksylowe
Reprezentantem powyższych związków jest glicerol (zwany gliceryną), który w ostatnim czasie
próbuje się popularyzować. Posiada podobne właściwości jak glikol propylenowy, choć jest od
niego tańszy. Główną wadą jest zdecydowanie większa lep-kość (szczególnie w niższej
temperaturze), która ogranicza jego wykorzystanie (zdecydowanie większe opory, które
przekładają się na zwiększone zużycie energii przez pompy). Jednocześnie roztwory gliceryny
nie nadają się do gwałtownego nagrzewania (mogącego wystąpić np. w instalacjach
słonecznych).Nowoczesne roztwory glikoli dla celów grzewczych i chłodniczych
Wysokiej jakości roztwór glikolu (czyli alkoholu dwuhydroksylowego) z dodatkami, stosowany w
ogrzewnictwie i chłodnictwie posiada wszystkie cechy dobrego nośnika ciepła (płynu
niskokrzepnącego).Nie stosuje się jednak czystego, technicznego glikolu, m.in. ze względu na
zwiększoną korozyjność (wyższą od wody!) oraz utlenialność (ogranicza zdecydowanie czas
użytkowania). Natomiast używany jest roztwór mający szeroki pakiet inhibitorów, stabilizatorów,
przeciwutleniaczy i środków przeciwpiennych.
Warto podczas wyboru produktu opierać się na cieczach zawierających organiczne dodatki tzw.
chłodziwa OAT (Organic Acid Technology). Są one lepiej rozpuszczalne w roztworach glikolu.
Posiadają jednocześnie bardzo dobre właściwości bu-forujące związki nieorganiczne, pełnią
rolę czynnika osłonowe-go i pasywującego. W ten sposób roztwory glikoli zawierające dodatki
OAT pracują dłużej.
Należy unikać stosowania roztworów o stężeniu poniżej 30% z powodu nadmiernego
rozcieńczenia dodatków antykorozyjnych, a tym samym obniżenia możliwość prawidłowego ich
działania. Jednocześnie roztwory glikoli powinny mieć pH wyższe niż 7.
3/5
Ciecze niezamarzające w instalacjach HVAC Związki zawierające grupy hydroksylowe
Ekologiczny glikol propylenowy
W technice grzewczej stosowane są dwojakiego rodzaju glikole: etylenowy i propylenowy.
Roztwory glikolu etylenowego charakteryzują się mniejszą lepkością niż propylenowego, ale
większą gęstością. Wykorzystując glikol etylenowy, należy mieć na uwadze, iż jest on
substancją toksyczną i niebezpieczną. W przypadku glikolu propylenowego – czas rozkładu jest
znacznie krótszy niż etylenowego, a produkty rozkładu nie są toksyczne i ulegają biodegradacji.
Z tego powodu dla niektórych zastosowań (m.in. w przemyśle spożywczym, czy też np. dla
pionowych wymienników dolnych źródeł ciepła) należy zastosować roztwór oparty na glikolu
propylenowym , który uważany jest za ekologiczny. W niektórych krajach wręcz istnieje zakaz
stosowania glikolu etylenowego. W stanie naturalnym oba glikole są bezbarwne, jednak jako
produkty komercyjne są barwione. Glikol propylenowy jako ekologiczny najczęściej jest zielony,
etylenowy – niebieski. Koncentrat jak i roztwór powinien charakteryzować się klarowną,
jednorodną konsystencją.
Stężenia i rozcieńczenia (..)
Okresowe kontrole (..)
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, a legitymujących się odpowiednią
dokumentacją.
4/5
Ciecze niezamarzające w instalacjach HVAC Związki zawierające grupy hydroksylowe
Zdarzają się sytuacje, iż są to roztwory o nieznacznej ilości glikolu, nie posiadające pełnego
zabezpieczenia antykorozynego, nie spełniające wymagań związanych z danym
wykorzystaniem. 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.
5/5