Reklama
https://h2poland.com.pl/

Wymiennik pośredni glikol – woda w monoblokowej pompie ciepła

Jak to jest z tym wymiennikiem? Stosować czy nie stosować jako zabezpieczenie przed zamrożeniem wymiennika w monoblokowej pompie ciepła?

Wymiennik pośredni glikol - woda w monoblokowej pompie ciepła
Ricom EVi EasyLife 10 EVi/DC | 10 kw Ricom EVi EasyLife 14 EVi/DC | 14 kw Ricom Hydra 200S

Już sam fakt zastosowania wymiennika, żeby go zabezpieczyć, brzmi trochę enigmatycznie. Może jeszcze dorzućmy zabezpieczenie pompy obiegowej jeśli takowa jest zamontowana w monobloku, a nie w budynku. Ale po kolei.

Reklama
oknonet.pl

W instalacjach pracujących w temperaturze poniżej 0 st. C glikole, a właściwie roztwory wodne glikoli etylenowego lub propylenowego stosowane są od dawna. Producenci sprzedają koncentraty (stężenie 80% i wyższe) jak również gotowe płyny o stężeniu glikolu dopasowanym do temperatury pracy instalacji uzupełnione o inhibitory korozji. Wodny roztwór glikolu zachowuje się podobnie jak kwas, stąd lepiej jest korzystać z gotowych płynów, zamiast mieszać koncentrat z wodą. Nie wiemy jakiej jakości wodą będziemy dysponować w miejscu napełniania instalacji. Cena 1 l takiego płynu to rząd wielkości w granicach 10-15 zł. Jeśli chcielibyśmy ominąć zastosowanie wymiennika i uzupełnić cały zład wody w układzie ogrzewania i ciepłej wody to musimy się liczyć ze sporym kosztem.

Przeciętny dom 150 m2 z ogrzewaniem podłogowym to 100 l w pętlach podłogowych i przynajmniej 100 w armaturze (rozdzielacze, rury dobiegowe, naczynie przeponowe, wężownica w zasobniku CWU) jeśli jest bufor, to może nawet 150-200 licząc tylko 200 l to koszt rzędu 2-3 tyś zł. Ten sam dom z ogrzewaniem grzejnikowym będzie miał zład podobny, ponieważ bufor raczej będzie nie do pominięcia, a w obiekcie modernizowanym konieczny. W razie awarii, przecieku strata całego medium byłaby startą nie do powetowania. Podczas napraw czy zwykłego malowania przy konieczności demontażu grzejników należałoby całą objętość płynu odzyskać i użyć ponownie.

Czy to jest dużo, czy mało za ochronę wymiennika (i pompy obiegowej) w monobloku? Każdy musi sobie sam odpowiedzieć. Zanim to jednak nastąpi, trzeba doprecyzować jakie implikacje jeszcze niesie zastosowanie glikoli. Glikole różnią się miedzy sobą własnościami fizykochemicznymi na korzyść glikolu etylenowego. Takimi najważniejszymi z punktu widzenia instalatora to gęstość, lepkość i ciepło właściwe. Niestety glikol etylenowy jest silnie toksyczny i jego zastosowanie np. w domowych instalacjach uważam za skrajną nieodpowiedzialność. Przeciek w wypadku awarii , i bezpośrednia styczność osób nieświadomych np. dzieci może skończyć się tragicznie. W związku z tym zajmiemy się od teraz tylko glikolem propylenowym.

Glikol propylenowy nie jest toksyczny natomiast środki ostrożności jak rękawice ochronne, okulary w czasie rozlewania warto stosować. Na pewno nie należy spożywać glikolu propylenowego.

Ponieważ glikol ma dużo większą lepkość kinetyczną od wody, większa gęstość i mniejsza wartość ciepła właściwego, gorzej przekazuje ciepło i stwarza większe opory w instalacji. Parametry pogarszają się ze spadkiem temperatury pracy instalacji, wzrostem stężenia glikolu w roztworze wodnym.

Roztwór 37% może pracować do temperatury -20 stopni C. Instalacja grzejnikowa 55/45 stopni zaprojektowana dla parametrów wody, w przypadku wypełnienia jej roztworem glikolu w stężeniu 37% może przyjmować skrajne wartości oporów hydraulicznych oraz przepływu, a nawet je przekraczać. Należałoby przeliczyć parametry dla zwiększonych oporów i zwiększonego przepływu. Natomiast instalacja podłogowa gdzie temperatury pracy są w granicach 35-28 stopni wymagają zastosowania większych średnic rur ( przynajmniej o jedną dymensję w stosunku do wody), krótszych pętli, odpowiednio dobranych parametrów pomp obiegowych (dwukrotnie większych niż dla wody).

Oprócz kosztów inwestycyjnych musimy liczyć się z dodatkowym kosztem pokrycia energii dla większej pompy obiegowej. Jeśli mamy już wykonaną instalację, zaprojektowaną na medium, jakim jest woda, w przypadku ogrzewania podłogowego napełnienie instalacji glikolem najprawdopodobniej spowoduje niedogrzewanie części pomieszczeń i zużycie znacznych ilości energii ponad potrzebę. Jeśli instalacja miałaby służyć latem do chłodzenia pomieszczeń, obniżenie temperatury glikolu do 18-20 stopni spowoduje podwojenie lepkości kinetycznej i znacznie zwiększy opory hydrauliczne. Jeśli pompa obiegowa będzie na tyle duża i pokona opory w pętlach, to z pewnością podniesie się zużycie energii do napędu pompy.

No to wracamy do wymiennika. Tutaj opory hydrauliczne nie będą przeszkodą, bo obieg glikolowy od monobloku do wymiennika będzie bardzo krótki i pompa obiegowa sobie poradzi. Różnice ciepła właściwego wyrównamy ilością płyt w wymienniku i zwiększonym przepływem od strony glikolowej. Automatyka pomp RICOM ENERGY jest przystosowana do utrzymania odpowiedniej delty temperaturowej na wymienniku glikolowym celem zminimalizowania start podczas wymiany ciepła. Mimo tego nie pominiemy strat całkowicie na wymienniku, które w zależności od warunków pracy oscylują między 2-6%. Do tych strat musimy jeszcze dodać energię do zasilania pompy obiegowej na obiegu wtórnym wymiennika, która wynosi około 100 kWh/rok.

Niestety zastosowanie wymiennika wymusza przesunięcie krzywej grzewczej wyżej o wartość różnicy temperatury między obiegami na wymienniku. W naszym przypadku 5 stopni co z kolei dodatkowo wpływa ujemnie na SCOP.

1

Jak to wygląda w liczbach dla największej mocy pompy ECOAIR 18 kW?

Przykład: Zapotrzebowanie na cele grzewcze i 4 osoby CWU 16 kW, ogrzewanie podłogowe 35/30. Straty na wymienniku średnio 4%. Z kalkulatora RICOM HEAT przy SCOP 4,11 zużycie w sezonie 9.069 kWh x 4%= 362 kWh. Łącznie z energią wtórnej pompy obiegowej suma wynosi 462 kWh/rok. Jest to strata generowana rok w rok.

Jeśli teraz instalacja podłogowa została zaprojektowana do chłodzenia, latem koszty z powodu zastosowania wymiennika glikolowego zwiększą się przynajmniej o koszt energii potrzebnej do zasilania pompy obiegu wtórnego wymiennika. Przy obniżeniu temperatury do 18-20 stopni w obiegu pierwotnym opory wzrosną, może nieznacznie ze względu na krótki odcinek rurociągu glikolowego, ale mimo wszystko wygeneruje to jakąś stratę.

No i na sam koniec pozostało nam obliczenie kosztów montażu wymiennika glikolowego

Na rynku można znaleźć gotowe zespoły przyłączeniowe wymiennika z pompą obiegową z rurami typu flex w otulinie kauczukowej. Koszt netto takiego zestawu od 3 000 do 5 000 zł. Można dobrać wszystko samemu i złożyć w całość. Wymienniki to koszt od 800 do 2 000 zł. Pompy obiegowe elektroniczne od 800 do 1 200 zł. Zawory zwrotne, odcinające, śrubunki i uzbiera się kwota podobna. Nie sądzę, że koszt montażu z zakupem wyniesie mniej niż 3 000- 5 000 zł w zależności od mocy pompy ciepła i rodzaju instalacji. Do tego jeszcze dodatkowe naczynie przeponowe, belka bezpieczeństwa, zawory serwisowe i sam roztwór glikolu przynajmniej 20 l.

Czy wymiennik pośredni glikolowy jest zabezpieczeniem instalacji przed zamarznięciem? Z pewnością tak.

W pewnych warunkach może być jedynym możliwym do zastosowania np. w domach sezonowych, bez nadzoru wysoko w górach, gdzie skutki awarii linii energetycznych mogą utrzymywać się ponad tydzień i dłużej.

W warunkach standardowych istnieje szereg innych rozwiązań z pewnością skutecznych i o wiele prostszych. Ale o tym to już kiedy indziej.

Źródło: ricomenergy.pl

RICOM ENERGY sp. z o.o.
ul. płk. Andrzeja Hałacińskiego 2
32-050 Skawina
MENADŻER DS. POMP CIEPŁA
PIOTR LASZKOWSKI
Telefon: +48 797 368 240
Email: [email protected]

Bądź pierwszy, który skomentuje ten wpis!

Dodaj komentarz