Není kapalina jako kapalina

teplonosné látky

Autor poskytuje cenné informace o tom, jak lze použitím nevhodné teplonosné látky v okruhu tepelného čerpadla způsobit škodu.

Recenzent: Vladimír Galád

Situace

Koncem roku 2015 instalovala odborná firma tepelné čerpadlo včetně připojení čerpadla k primárnímu okruhu. Přibližně po 7 měsících provozu byla v rámci záruky vyměněna tlaková expanzní nádoba. Důvodem její výměny byly netěsnosti způsobené pokročilou korozí. Na novou expanzní nádobu se prodloužila záruka na dobu 24 měsíců ode dne výměny.

Při instalaci nové expanzní nádoby se systém odvzdušnil s tím, že v klidovém stavu tepelného čerpadla byl po odvzdušnění tlak primárního okruhu 1,3 bar, při chodu zařízení stoupl tlak na 2,0 bar.

Po instalaci nové expanzní nádoby docházelo ke hlukovým projevům vlivem nadměrného obsahu plynů v primárním okruhu, přičemž instalační firma odmítala vadu odstranit.

Zjištěné skutečnosti při prohlídce instalace tepelného čerpadla

Tepelné čerpadlo je připojeno k primárnímu okruhu potrubím z polyetylenu. Na přívodním potrubí k tepelnému čerpadlu je instalováno oběhové čerpadlo.

Přívodní i zpětné potrubí primárního okruhu je opatřeno automatickým odvzdušňovacím plovákovým ventilem. Jeden ventil je umístěn na výstupním potrubí z tepelného čerpadla, druhý na zpětném potrubí v instalační šachtě mimo objekt.

Automatické plovákové ventily umožňují pouze zprovoznění primárního okruhu, ale neodstraní volné plyny v kapalině ve formě drobných bublinek a taktéž neodstraní plyny rozpuštěné v kapalině. Kapalina je viskózní a neumožní odvzdušnění bez použití separátoru na odstranění plynů. Primární okruh je opatřen expanzní nádobou s tlakovou odolností 6 bar a protitlakem 1,5 bar.

Primární okruh tepelného čerpadla je naplněn vodním roztokem nízkotuhnoucí kapaliny. Jedná se o kapalinu na bázi etylalkoholu vyráběnou jako separační prostředek pro lepení hran nábytku.

Na začátku prohlídky bylo tepelné čerpadlo v klidu s tlakem na manometru primárního okruhu 1 bar. Po uvedení tepelného čerpadla do činnosti kolísal tlak na manometru v rozmezí od 0,7 do 1,8 bar.

Oba automatické odvzdušňovací ventily byly otevřeny. Pomocí mýdlového roztoku se zjišťovalo, zda z ventilů unikají plyny, což se nepotvrdilo.

Při chodu oběhového čerpadla se ozývaly nepravidelné hlukové projevy způsobené nadměrným obsahem plynů v oběhové kapalině. Chod tepelného čerpadla je nepravidelný, dochází k nerovnoměrnému průtoku, odtržení paprsků proudění a zařízení je ohroženo kavitací.

Za účelem zjištění vlastností kapaliny byl odebrán její vzorek.

Obr. 1 • Nízkotuhnoucí kapalina primárního okruhu obsahuje značné množství volných i rozpuštěných plynů

Vizuální hodnocení kapaliny

Kapalina je viskózní. Vzorek při odběru do čiré plastové láhve silně pění, je namodralé barvy a vykazuje značné množství volných plynů. Po stěnách odběrné nádoby se usazují bubliny. Také v horní části vzorku je viditelné mléčné zakalení způsobené drobnými bublinkami.

Vyhodnocení výsledku chemického rozboru

• Hodnota pH je poměrně nízká.
• Nelze stanovit Rýznarův index stability a Langelierův index nasycení z důvodu namodralého zbarvení kapaliny.
• Kapalina osahuje významně vysoký obsah rozpuštěného kyslíku.
• Tvrdost vápníku je nízká.
• Kapalina osahuje významně vysoký obsah organických látek.
• Kapalina osahuje významně vysoký obsah hydrogenuhličitanů.

Kapalinu lze hodnotit jako agresivní.

Závěr

Kapalina (použitá instalační firmou) do primárního okruhu tepelného čerpadla je vyráběna jako separační prostředek pro lepení hran nábytku. Kapalina je viskózní a neumožní odvzdušnění bez použití separátoru na odstranění plynů.

Kapalina je agresivní vůči konstrukčním materiálům a není tudíž vhodná pro použití v primárních okruzích tepelných čerpadel.

Doporučení

V primárních okruzích tepelných čerpadel používat výhradně kapaliny k tomu určené. Speciální kapaliny obsahují inhibitory koroze a látky snižující povrchové napětí. Do primárních okruhů tepelných čerpadel instalovat separátor plynů.

Is not liquid as a liquid

The author of the article provides valuable insight into how unnecessary damage can be caused by the use of a completely unsuitable heat transfer medium in the heat pump circuit.

Keywords: Low-fouling liquid, deaeration, corrosion.