Pompy ciepła typu gruntowego często nazywane są solankowymi. Nazwa ta wzięła swój początek od solanki, czyli roztworu opartego na soli NaCl. Płyn ten krążył w obiegu dolnego źródła i transportował ciepło od gruntu do wymiennika pompy ciepła. W obecnych czasach roztwory soli nie mają już zastosowania w podobnych rozwiązaniach głównie ze względu na korozyjne właściwości tego płynu i zostały zastąpione głównie przez glikole.
Jakie wymagania stawiane są przed płynem zawartym w dolnym źródle?
Temperatura krzepnięcia (zamarzania). Czynnik dolnego źródła oscyluje w czasie pracy w temperaturach bliskich 0°C, a nawet w czasie wychłodzenia wymiennika dolnego źródła osiąga temperatury minusowe. Z tego też powodu w instalacji nie może być zastosowana woda. W praktyce używa się płynów o temperaturze krzepnięcia w granicach od -12 do -15°C.
Lepkość i gęstość. W tym kryterium główną rolę odgrywają opory przetłaczania płynu w instalacji wymiennika dolnego źródła. Dopuszcza się lepkość i gęstość nieznacznie większą niż wody.
Własności korozyjne. W układzie dolnego źródła znajdują się również elementy metalowe, z których najważniejszym jest parowacz, tzn. wymiennik ciepła zabudowany w pompie ciepła. Ze względu na ryzyko wystąpienia korozji i zniszczenia urządzenia należy stosować płyny nie mających właściwości korozyjnych.
Właściwości smarne. W przypadku zastosowania płynu nie posiadającego właściwości smarnych występuje zdecydowanie większe ryzyko zatarcia pompy obiegowej wymiennika dolnego źródła.
Bezpieczeństwo. W tym przypadku możemy mówić o bezpieczeństwie użytkownika i instalacji. Z tego też powodu płyn nie może być palny oraz wybuchowy. Dodatkowo ze względu na ochronę środowiska zalecane są płyny uznawane jako nieszkodliwe lub o bardzo małej szkodliwości oraz ulegające biodegradacji
Jakie są rodzaje glikolów?
Glikol propylenowy o stężeniu 30-35% (odpowiada temperaturze krzepnięcia w granicach -15°C). Jest to najbardziej zalecany czynnik do zastosowania w wymienniku dolnego źródła ciepła. Po wprowadzeniu dodatków w postaci np. inhibitorów korozji, przeciwutleniaczy czy stabilizatorów płyn taki spełnia wszystkie wymagania stawiane czynnikom wymiennika dolnego źródła. Należy nadmienić, że jest to płyn nieszkodliwy i biodegradowalny.
Glikol etylenowy o stężeniu 30-35% (odpowiada temperaturze krzepnięcia w granicach -15°C). Charakteryzuje się bardzo podobnymi właściwościami do glikolu propylenowego. Jego dużym minusem jest szkodliwość dla środowiska. W niektórych krajach zabronione zostało już używanie go jako czynnika zawartego w wymienniku dolnego źródła. Przyjmuje się, że dawka śmiertelna dla człowieka to 100 ml.
Dlaczego stosuje się glikole o stężeniu 30-35%?
Zgodnie z wymaganiami temperatura krzepnięcia płynu transportującego ciepło musi być co najmniej 7K niższa od minimalnej temperatury pracy. Z tego powodu dla -10/-15ºC stosuje się glikole min. 30-35%. Drugim ograniczeniem jest lepkość i gęstość glikolu rosnąca dla wyższych stężeń. Zmiana ta negatywnie wpływa na zwiększenie oporów przepływu w dolnym źródle, co skutkuje koniecznością zastosowania pompy obiegowej większej mocy i wyższymi kosztami eksploatacji całej instalacji. Dodatkowo glikol propylenowy od stężenia 70% gwałtownie traci właściwości przeciwzamrożeniowe w niskich temperaturach.
Najczęściej zadawane pytania:
-
Czy można stosować roztwory przygotowywane na miejscu budowy z koncentratu czy należy kupować wyłącznie gotowe roztwory?
Z punktu widzenia poprawności najlepiej jest zakupić gotowy roztwór, jednak koszty transportu i samego zakupu zdecydowanie spadają w momencie wyboru koncentratu i wytworzenia prawidłowego roztworu na miejscu budowy. Należy taki roztwór wypełnić wodą, która nie może zawierać więcej niż 100mg chloru w 1 kg wody. Twardość ogólna wody nie powinna przekraczać 360 ppm CaCo3/dm3.
-
Czy glikol w instalacji należy sprawdzać? Co jaki czas trzeba go wymieniać?
Glikol powinien być sprawdzany co ok. 5 lat. W czasie kontroli należy sprawdzić stężenie jonów wodorowych (pH), rezerwę alkaliczną oraz gęstość glikolu. W przeciwieństwie do instalacji solarnych nie występują w dolnym źródle pompy ciepła przegrzewy glikolu powodujące jego przyspieszoną degradację, jednak należy pamiętać, że w okresie 20-25 lat glikol może zmienić swoje właściwości i konieczna może być jego wymiana.
-
Czy można stosować roztwór spirytusu w wymienniku dolnego źródła?
Zabronione jest stosowanie w wymiennikach dolnego źródła dla pomp ciepła HEWALEX wodnego roztworu opartego na alkoholu etylowym. Roztwór ten charakteryzuje się zarówno brakiem bezpieczeństwa instalacji (wysoka palność, lotność, specyficzny zapach) jak i problemami technicznymi (bardzo złe smarowanie zespołu pompowego). Większość producentów pomp obiegowych kategorycznie zabrania stosowania tego typu roztworu.
