Glikol do pompy ciepła

Glikol to mieszanka wody i glikolu propylenowego lub glikolu etylenowego, czyli substancji o właściwościach antyzamrożeniowych: glikol jest transporterem energii cieplnej krążąc jako czynnik w obiegu dolnego źródła pompy ciepła. Roztwór glikolu jest niezbędny w pracy instalacji grzewczych opartych na pompie ciepła.

Rodzaje glikolu

Glikol propylenowy

Najczęstszym roztworem glikolu stosowanym w większości obiegów dolnego źródła jest roztwór na bazie glikolu propylenowego: jest to bezpieczna, ekologiczna i nietoksyczna opcja, która efektownie przenosi energię cieplną w wymienniku dolnego źródła ciepła, nawet przy bardzo niskich temperaturach. Glikol propylenowy jest nietoksyczną substancją, całkowicie bezpieczną dla instalacji wymiennika dolnego źródła, kompatybilną z innymi komponentami instalacji grzewczych, która wykazuje bardzo dobre właściwości przeciwzamrożeniowe. Temperatura krzepnięcia dla tego rodzaju glikolu wynosi około -10 stopni Celsjusza. Jest bezpieczniejszy dla środowiska niż etylenowy będąc najczęściej wybieranym płynem w domowych instalacjach pomp ciepła.

Glikol etylenowy

W instalacjach pomp ciepła zastosowanie może znaleźć również glikol etylenowy jednak inwestor musi zdawać sobie sprawę z tego, że choć to nieco tańsza opcja i glikol etylenowy ma lepsze przewodnictwo cieplne niż propylenowy to jednocześnie jest substancją toksyczną (ma to znaczenie przy ewentualnym wycieku). Temperatura krzepnięcia glikolu etylenowego jest niższa od propylenowego wynosząc około -15 stopni Celsjusza (w stężeniu 30=35%), jednak ze względu na ilość szkodliwych związków chemicznych tego typu glikol powinien być stosowany jedynie w bardzo szczelnych i zamkniętych układach takich jak instalacje solarne i sondy gruntowe, tam gdzie nie ma ryzyka kontaktu z wodą pitną.

Zasada działania glikolu w obiegu dolnego źródła ciepła

Glikol jest nośnikiem ciepła w instalacjach pomp ciepła: prawidłowo dobrany ma za zadanie krążyć w instalacji odbierając energię cieplną z gruntu i sprawnie przetransportować ją do czynnika chłodniczego pompy ciepła. Dzięki temu pompa ciepła jest w stanie podnieść temperaturę i przekazać ją do instalacji CO / CWU w budynku (górne źródło ciepła).

Glikol w instalacji pompy ciepła

Roztwór glikolu znajduje się tylko i wyłącznie w dolnym źródle ciepła: w kolektorze poziomym, czyli w rurach PE zakopanych na odpowiedniej głębokości gruntu (około 1.5-2 m pod powierzchnią ziemi, tam gdzie grunt osiąga stabilną temperaturę cały rok), w sondach pionowych, czyli odwiertach (30-150m) lub w odcinkach nadziemnych.

Właściwości glikolu do pompy ciepła: o czym pamiętać?

Efektywność glikolu jest gwarantowana jeśli zostaną spełnione kryteria dotyczące jego gęstości, pH, inhibitorów korozji, temperatura krzepnięcia czy właściwości smarnych.

1. Stężenie to najważniejszy parametr glikolu do pompy ciepła: płyn nie powinien mieć zbyt wysokiej gęstości by nie powodował oporów przepływu. Optymalna gęstość glikolu wynosi ok. 30 %: taka wartość daje ochronę przed zamarzaniem sięgającą (w zależności od rodzaju zastosowanego w instalacji glokolu) nawet -17 stopni Celsjusza. Zbyt wysokie stężenie to większa lepkość roztworu.
2. pH glikolu: ph glikolu powinno wynosić od 7.5 do 9.5: obniżenie pH wygeneruje problemy korozji metalowych elementów, a zbyt wysokie pH może skutkować problemami z pompą obiegową.
3. Inhibiotry korozji oraz dodatki: przy wprowadzeniu dodatków do roztworu glikolu inhibiotrów korozji, dodatków zapobiegających rozwojowi mikroorganizmów czy stabilizatorów pH otrzymujemy płyn, który spełnia wszystkie normy i wymagania: do instalacji nigdy nie wprowadzamy czystego, nieuzupełnionego o inhibitory i przeciwutleniacze glikolu, ponieważ glikol musi mieć wysoką stabilność chemiczną w systemach pomp ciepła.
4. Temperatura krzepnięcia: mieszanka glikolu powinna zapewniać temperaturę krzepnięcia o 5 stopni Celsjusza niższą niż najniższa temperatura gruntu w kolektorze. Jeśli zatem stężenie glikolu wynosi 30 %, temperatura krzepnięcia powinna wynosić -15 stopni Celsjusza.
5. Lepkość glikolu: lepkość wpływa na opory hydrauliczne: im większe stężenie, tym większa lepkość i co za tym idzie większe zużycie energii ze względu na tworzące się opory na instalacji.

Kontrola roztworu glikolu

Żywotność glikolu jest ograniczona: gotowe roztwory, które chronią instalację z biegiem czasu tracą swoje właściwości antykorozyjne po 5-7 latach użytkowania: dochodzi do spadku pH, zwiększenia lepkości glikolu czy wytrącania się osadu, dlatego roztwór glikolu należy kontrolować co 5 lat. Kontrola powinna obejmować sprawdzenie stężenia jonów wodorowych (pH), rezerwę alkaliczną, ochronę przed zamarzaniem i kontrolę lepkości płynu.

Wymiana glikolu może być konieczna co 20-25 lat.