Seria edukacyjna Procold: „Medium robocze to nie detal” — część 2

W poprzednim artykule pokazaliśmy, dlaczego lepkość medium wpływa na przepływ, punkt pracy pompy i charakterystykę hydrauliczną instalacji.

To jednak tylko jeden z elementów właściwego doboru.

Medium robocze powinno jednocześnie transportować energię, chronić układ przed zamarzaniem i korozją, współpracować z materiałami instalacji oraz odpowiadać wymaganiom dotyczącym bezpieczeństwa. Znaczenie mają także stan techniczny systemu, sposób jego przygotowania i możliwość późniejszej kontroli płynu.

Dlatego wyboru nie należy rozpoczynać od nazwy produktu ani od porównania pojedynczego parametru.

Najpierw należy rozpoznać warunki pracy instalacji. Dopiero później można dobrać medium, które najlepiej na nie odpowiada.

Poniższe siedem kryteriów pomaga uporządkować cały proces — od analizy temperatury po późniejszą diagnostykę i kontrolę jakości medium.

1. Rzeczywisty zakres temperatur pracy

Pierwszym krokiem jest ustalenie temperatur, w których medium będzie rzeczywiście pracowało — nie tylko wartości granicznej podanej w dokumentacji produktu.

Należy uwzględnić:

• minimalną temperaturę roboczą,
• maksymalną temperaturę pracy,
• warunki podczas postoju instalacji,
• możliwość miejscowego wychłodzenia rurociągów,
• temperatury występujące w sytuacjach awaryjnych,
• wymagany margines ochrony przed zamarzaniem.

Różne instalacje mają odmienne priorytety. Medium odpowiednie dla systemu solarnego nie musi być właściwym wyborem do chłodnictwa przemysłowego, a płyn wykorzystywany w dużym układzie technicznym nie zawsze będzie optymalnym rozwiązaniem dla dolnego źródła pompy ciepła.

Instalacje solarne i systemy wysokotemperaturowe

W instalacjach solarnych medium może okresowo pracować w bardzo wysokiej temperaturze. Istotne są więc nie tylko właściwości niskotemperaturowe, ale również:

• stabilność cieplna,
• temperatura wrzenia,
• odporność na okresowe przegrzewanie,
• właściwości zastosowanej bazy chemicznej,
• skuteczność pakietu ochrony antykorozyjnej.

W takich systemach można rozpatrywać między innymi odpowiednio dobrane media na bazie glikolu monopropylenowego lub gliceryny.

FACTORY EKO łączy ochronę przed zamarzaniem i korozją z bazą glikolu monopropylenowego, stosowaną tam, gdzie szczególne znaczenie ma bezpieczeństwo użytkowania.

FACTORY GLY wykorzystuje glicerynę i jest przeznaczony między innymi do odpowiednio dobranych systemów pracujących w podwyższonych temperaturach.

Korzyść nie wynika wyłącznie z rodzaju bazy chemicznej. Najważniejsze jest dopasowanie jej właściwości do maksymalnych temperatur, materiałów oraz konstrukcji całego układu.

Chłodnictwo przemysłowe

W instalacjach niskotemperaturowych szczególnego znaczenia nabierają:

• lepkość medium,
• opory przepływu,
• właściwości cieplne,
• możliwość utrzymania projektowego natężenia przepływu,
• parametry pracy pompy i wymiennika.

W zależności od przeznaczenia systemu można zastosować między innymi rozwiązania na bazie glikolu monoetylenowego albo mrówczanu potasu.

FACTORY pozwala połączyć korzystne parametry pracy z ekonomiką zastosowania w zamkniętych instalacjach technicznych i przemysłowych, w których nie występuje ryzyko kontaktu medium z ludźmi, żywnością, wodą użytkową lub środowiskiem.

SUPERCOOL jest rozwiązaniem przeznaczonym do dedykowanych instalacji pracujących z medium na bazie mrówczanu potasu, w tym systemów wymagających pracy w bardzo niskich temperaturach. Jego niska lepkość może wspierać optymalizację hydrauliki układu, jeżeli właściwości medium zostaną uwzględnione już na etapie projektowania lub modernizacji.

SUPERCOOL nie powinien być jednak traktowany jako zamiennik glikolu 1:1. Zmiana bazy chemicznej wymaga potwierdzenia zgodności materiałów, uszczelnień, urządzeń oraz procedury przygotowania instalacji.

Dolne źródła pomp ciepła

W gruntowych kolektorach pomp ciepła zakres temperatur jest zazwyczaj węższy niż w chłodnictwie przemysłowym. Najczęściej istotna jest ochrona przed temperaturami ujemnymi oraz stabilna praca medium do około +20°C.

Do tego rodzaju zastosowań przeznaczone są rozwiązania dedykowane:

• GEOTHERMAL — na bazie glikolu monoetylenowego, gdy priorytetem są parametry pracy i ekonomika układu,
• GEOTHERMAL EKO — na bazie glikolu monopropylenowego, gdy szczególne znaczenie ma bezpieczeństwo użytkowania.

Zastosowanie produktu przygotowanego specjalnie dla dolnego źródła ułatwia dopasowanie medium do typowych temperatur i warunków pracy gruntowego wymiennika.

Właściwe określenie zakresu temperatur pozwala uniknąć zarówno niedostatecznej ochrony, jak i niepotrzebnego zwiększania stężenia koncentratu.

Szerzej zależność pomiędzy temperaturą, lepkością i doborem pompy opisaliśmy w poprzednim artykule: „Lepkość medium roboczego w instalacji HVAC – dlaczego ma znaczenie dla przepływu i doboru pompy?”.

2. Materiały konstrukcyjne i ochrona przed korozją

Instalacje HVAC rzadko są wykonane wyłącznie z jednego materiału. W jednym układzie mogą znajdować się:

• stal i żeliwo,
• miedź i mosiądz,
• aluminium,
• stopy aluminiowo-krzemowe,
• tworzywa,
• różne rodzaje uszczelnień i elastomerów.

Każdy z tych materiałów może inaczej reagować na skład medium, temperaturę, obecność tlenu oraz zanieczyszczenia.

Szczególnej uwagi wymagają instalacje wielometalowe. Bez właściwej ochrony wewnątrz układu mogą powstawać produkty korozji, osady i szlam, które:

• ograniczają przekroje przepływu,
• zanieczyszczają filtry i wymienniki,
• utrudniają regulację instalacji,
• przyspieszają zużycie armatury,
• pogarszają warunki wymiany ciepła.

Również woda obiegowa powinna być odpowiednio przygotowana. Sama demineralizacja nie rozwiązuje wszystkich problemów. Znaczenie mają między innymi:

• pH,
• przewodność elektryczna,
• twardość,
• zawartość tlenu,
• temperatura pracy,
• rodzaj materiałów występujących w układzie.

Korzyścią z właściwie dobranej ochrony antykorozyjnej jest nie tylko ograniczenie ryzyka uszkodzenia elementów. Odpowiednia chemia pomaga również utrzymać czystość powierzchni wymiany ciepła, drożność instalacji i stabilne warunki pracy urządzeń.

W zależności od konstrukcji systemu można zastosować medium zawierające fabryczny pakiet ochronny albo dedykowany inhibitor korozji.

AQUACORR OAT+

AQUACORR OAT+ wykorzystuje technologię organiczną z dodatkiem molibdenianu sodu. Jest przeznaczony do ochrony instalacji wodnych przed korozją, osadami i szlamem oraz może być stosowany w układach zawierających aluminium.

Poziom inhibitora można później kontrolować za pomocą pasków QUICKTEST INHIBITOR.

Najważniejsza korzyść: możliwość połączenia ochrony instalacji wielometalowej z prostą kontrolą podczas regularnego serwisu.

AQUACORR SI

AQUACORR SI jest inhibitorem krzemianowym przeznaczonym do odpowiednio dobranych zamkniętych układów. Nie powinien być mieszany z innymi płynami i nie jest przeznaczony do instalacji zawierających elementy aluminiowe.

Najważniejsza korzyść: skuteczna ochrona odpowiednio dobranych układów przy niewielkim poziomie dozowania, pod warunkiem zachowania zgodności materiałowej i technologicznej.

Inhibitor należy dobierać do materiałów, stanu instalacji i wcześniej stosowanej chemii. Nie istnieje jeden dodatek odpowiedni do każdego układu.

3. Bezpieczeństwo ludzi i środowiska

Rodzaj bazy chemicznej powinien odpowiadać nie tylko parametrom technicznym instalacji, lecz również skutkom potencjalnej nieszczelności.

Przed wyborem należy ustalić, czy medium może mieć kontakt z:

• ludźmi,
• wodą użytkową,
• żywnością,
• powierzchniami produkcyjnymi,
• gruntem,
• środowiskiem naturalnym.

Poszczególne technologie nie tworzą rankingu od najlepszego do najsłabszego. Każda odpowiada na inny zestaw warunków i priorytetów.

FACTORY EKO — bezpieczeństwo i szeroki zakres zastosowań

FACTORY EKO bazuje na glikolu monopropylenowym i posiada atest PZH. Jest przeznaczony do instalacji, w których bezpieczeństwo użytkowania stanowi jedno z głównych kryteriów wyboru.

Może być rozpatrywany między innymi w budynkach mieszkalnych, obiektach użyteczności publicznej oraz instalacjach związanych z przemysłem spożywczym.

Wariant FACTORY EKO D umożliwia dodatkowo wykorzystanie systemu detekcji wycieku.

Najważniejsza korzyść: połączenie ochrony przed zamarzaniem i korozją z wymaganiami dotyczącymi bezpieczeństwa ludzi i otoczenia.

FACTORY — parametry i ekonomika instalacji technicznych

FACTORY jest medium na bazie glikolu monoetylenowego. Jest przeznaczony do zamkniętych instalacji technicznych i przemysłowych, w których wykluczono możliwość kontaktu płynu z ludźmi, żywnością, wodą użytkową lub środowiskiem.

Dostępność wielu wariantów temperaturowych pozwala dopasować poziom ochrony do rzeczywistych warunków pracy bez niepotrzebnego zwiększania stężenia.

Najważniejsza korzyść: korzystne połączenie parametrów, wszechstronności i ekonomiki w instalacjach technicznych.

SUPERCOOL — bezpieczeństwo w dedykowanych układach niskotemperaturowych

SUPERCOOL jest ekologicznym medium na bazie mrówczanu potasu, posiadającym atest PZH i system detekcji wycieku.

Jest przeznaczony do instalacji zaprojektowanych lub przygotowanych do pracy z tą technologią.

Najważniejsza korzyść: możliwość połączenia bezpieczeństwa użytkowania z właściwościami odpowiadającymi wymagającym układom niskotemperaturowym.

FACTORY GLY — gliceryna w odpowiednio dobranych systemach

FACTORY GLY bazuje na glicerynie, posiada atest PZH i system detekcji wycieku. Jest przeznaczony między innymi do odpowiednio dobranych instalacji pracujących w podwyższonych temperaturach.

Najważniejsza korzyść: połączenie bezpiecznej bazy chemicznej z właściwościami dostosowanymi do wybranych instalacji grzewczych i solarnych.

Nie istnieje jedna baza chemiczna właściwa dla wszystkich systemów. O wyborze powinny decydować równocześnie: przeznaczenie obiektu, warunki pracy, materiały, wymagania inwestora oraz konsekwencje potencjalnego wycieku.

4. Parametry pompy i efektywność pracy instalacji

Medium powinno zostać uwzględnione podczas doboru:

• pompy,
• średnic przewodów,
• wymiennika,
• armatury regulacyjnej,
• wymaganego natężenia przepływu.

Odpowiednio dopasowane parametry płynu pomagają utrzymać projektowy przepływ i zapewnić urządzeniom właściwe warunki pracy.

Media o niższej lepkości mogą w określonych zastosowaniach ograniczać opory hydrauliczne i ułatwiać optymalizację układu pompowego. Nie oznacza to jednak, że jeden produkt zawsze zagwarantuje najniższe koszty eksploatacji.

Rzeczywisty efekt zależy również od:

• temperatury pracy,
• długości i średnic rurociągów,
• wymaganej wartości przepływu,
• charakterystyki pompy,
• sposobu jej regulacji,
• konstrukcji wymiennika,
• stanu filtrów i armatury.

W nowych instalacjach obliczenia powinny być wykonywane z uwzględnieniem właściwości docelowego medium.

W systemach istniejących każda zmiana rodzaju płynu wymaga sprawdzenia, czy pompa, wymiennik, uszczelnienia i pozostałe komponenty nadal będą pracowały w odpowiednich warunkach.

Korzyść nie wynika z wyboru płynu o najlepszym pojedynczym parametrze, lecz z dopasowania całego zestawu właściwości do konkretnej instalacji.

5. Stan instalacji — nowa czy eksploatowana?

Nawet prawidłowo dobrane medium może szybko utracić swoje właściwości, jeżeli zostanie wprowadzone do nieprzygotowanego układu.

Nowa instalacja i system pracujący od kilku lat wymagają innego podejścia.

Nowa instalacja

W nowym systemie mogą pozostać:

• oleje technologiczne,
• opiłki i zanieczyszczenia montażowe,
• resztki uszczelniaczy,
• pył,
• pozostałości produkcyjne.

Płukanie przed napełnieniem pomaga usunąć substancje, które mogłyby zanieczyścić nowe medium lub osłabić działanie zawartych w nim dodatków ochronnych.

FACTORY FLUSH jest przeznaczony do przygotowywania układów glikolowych i glicerynowych.

SUPERCOOL FLUSH odpowiada na wymagania instalacji przeznaczonych do pracy z medium na bazie mrówczanu potasu.

Najważniejsza korzyść: nowe medium trafia do czystego, kompatybilnego i właściwie przygotowanego układu.

Instalacja eksploatowana

W starszym systemie mogą występować:

• szlam i zawiesiny,
• produkty korozji,
• kamień kotłowy,
• biofilm,
• pozostałości wcześniejszego medium,
• resztki wcześniej stosowanych preparatów.

Przed napełnieniem warto rozpoznać rodzaj zanieczyszczeń i dobrać odpowiednią metodę czyszczenia.

AQUACORR CLEANER jest neutralnym środkiem przeznaczonym do odszlamiania instalacji z osadów, tlenków metali i ognisk korozji.

AQUACORR DESCALER jest kwaśnym preparatem przeznaczonym do usuwania kamienia kotłowego, biofilmu i osadów wymagających odkamieniania.

Najważniejsza korzyść: właściwe przygotowanie układu ogranicza ryzyko przyspieszonej degradacji nowego medium oraz pomaga przywrócić odpowiednie warunki przepływu i wymiany ciepła.

Czyszczenie powinno być zawsze dopasowane do materiałów, rodzaju zanieczyszczeń oraz technologii medium, które zostanie zastosowane po zakończeniu procesu.

6. Kontrola parametrów i wykrywanie nieszczelności

Dobór medium nie kończy się w chwili napełnienia instalacji.

Podczas eksploatacji parametry płynu mogą zmieniać się w wyniku:

• pracy w wysokich lub niskich temperaturach,
• rozcieńczenia,
• uzupełniania instalacji,
• kontaktu z tlenem,
• korozji,
• zanieczyszczeń,
• naturalnego starzenia.

Już na etapie wyboru warto więc zaplanować sposób późniejszej diagnostyki.

Kontrola temperatury zamarzania i stężenia

Refraktometr optyczny umożliwia sprawdzenie temperatury zamarzania oraz stężenia płynów na bazie glikolu monoetylenowego i monopropylenowego.

Regularny pomiar pomaga potwierdzić, czy medium nadal zapewnia wymagany poziom ochrony i czy jego stężenie nie zmieniło się podczas eksploatacji.

Kontrola inhibitora

Paski QUICKTEST INHIBITOR umożliwiają szybkie sprawdzenie poziomu inhibitora w kompatybilnych rozwiązaniach AQUACORR OAT+ i AQUAPRO WOAT+.

Odczyt trwa około jednej sekundy, dzięki czemu podstawowa kontrola może zostać wykonana podczas standardowych czynności serwisowych.

Najważniejsza korzyść: możliwość szybkiej oceny ochrony antykorozyjnej bez konieczności oczekiwania na rozbudowaną analizę laboratoryjną.

Detekcja wycieków

Wybrane media Procold są wyposażone w system detekcji wycieku współpracujący z lampą UV PROLIGHT D1018.

Rozwiązanie może:

• przyspieszyć lokalizację nieszczelności,
• skrócić czas diagnostyki,
• ułatwić kontrolę trudno dostępnych miejsc,
• ograniczyć zakres prac potrzebnych do znalezienia problemu.

Detekcja UV nie zastępuje próby szczelności, kontroli ciśnienia ani pełnej diagnostyki serwisowej. Stanowi jednak dodatkowe narzędzie, które pomaga szybciej określić miejsce wycieku.

Praktyczne zastosowanie tej metody opisaliśmy w artykule „Jak wykryć nieszczelność w instalacji HVAC? Lampa detekcyjna PROLIGHT D1018 w praktyce”.

Badania laboratoryjne

Jeżeli pojawia się spadek wydajności, osad, zmiana barwy, nieprawidłowe pH lub podejrzenie degradacji, próbkę medium warto przekazać do laboratorium.

Zakres analizy może obejmować między innymi:

• temperaturę zamarzania,
• stężenie,
• gęstość,
• pH,
• rezerwę alkaliczną,
• przewodność elektryczną,
• skład pierwiastkowy,
• korozyjność,
• zawiesinę,
• obecność mikroorganizmów.

Najważniejsza korzyść: decyzja o dalszym użytkowaniu, korekcie parametrów, czyszczeniu albo wymianie medium opiera się na wynikach, a nie na przypuszczeniach.

7. Jakość i pochodzenie medium

Płyn może pracować wewnątrz instalacji przez wiele lat. Dlatego jego skład, pochodzenie i powtarzalność parametrów powinny być możliwe do zweryfikowania.

Warto wybierać produkty posiadające:

• czytelną etykietę,
• dane producenta,
• numer partii,
• aktualną kartę charakterystyki,
• dokumentację techniczną,
• określoną bazę chemiczną,
• potwierdzone parametry,
• wymagane atesty.

Identyfikowalność produktu ułatwia:

• prawidłowy dobór,
• późniejszą kontrolę,
• diagnostykę problemów,
• ustalenie kompatybilności,
• planowanie serwisu,
• ocenę dalszej przydatności medium.

Szczególnej ostrożności wymagają media regenerowane i produkty o niejasnym pochodzeniu. W takich przypadkach trudniej potwierdzić historię płynu, jego skład, poziom dodatków ochronnych oraz obecność pozostałości wcześniejszych zanieczyszczeń.

Niższa cena zakupu nie zawsze oznacza niższy koszt eksploatacji, jeżeli parametry medium są nieprzewidywalne lub trudne do kontrolowania.

Koncentrat wymaga prawidłowego przygotowania

Koncentrat powinien zostać rozcieńczony zgodnie z:

• wymaganą temperaturą ochrony,
• tabelą mieszalności,
• dokumentacją techniczną,
• warunkami pracy instalacji.

Zbyt wysokie stężenie nie oznacza automatycznie lepszej ochrony całego systemu. Zmienia również lepkość, gęstość, właściwości cieplne i wymagania wobec pompy.

Najlepsze stężenie to nie największa możliwa wartość, lecz poziom właściwie dobrany do rzeczywistych warunków pracy.

Checklista przed wyborem medium roboczego

Przed kontaktem z producentem, projektantem lub dostawcą warto przygotować:

1. Rodzaj i przeznaczenie instalacji.
2. Minimalną oraz maksymalną temperaturę pracy.
3. Wymagany poziom ochrony przed zamarzaniem.
4. Objętość układu.
5. Wymagany przepływ i parametry pompy.
6. Materiały rur, armatury i wymienników.
7. Rodzaje uszczelnień i elastomerów.
8. Informację o możliwym kontakcie medium z ludźmi, wodą, żywnością lub środowiskiem.
9. Rodzaj płynu znajdującego się obecnie w instalacji.
10. Stan techniczny systemu i historię wcześniejszych problemów.
11. Planowany sposób późniejszej kontroli medium.

Im dokładniejsze dane zostaną przekazane, tym łatwiej dobrać rozwiązanie odpowiadające całemu systemowi, a nie tylko jednemu parametrowi.

Właściwy wybór zależy od całej instalacji

SUPERCOOL odpowiada na potrzeby dedykowanych układów niskotemperaturowych.

FACTORY zapewnia korzystne parametry i ekonomikę w zamkniętych instalacjach technicznych.

FACTORY EKO łączy ochronę układu z wymaganiami dotyczącymi bezpieczeństwa użytkowania.

FACTORY GLY wykorzystuje właściwości gliceryny w odpowiednio dobranych instalacjach, w tym systemach pracujących w podwyższonych temperaturach.

GEOTHERMAL i GEOTHERMAL EKO są rozwiązaniami przeznaczonymi do specyfiki dolnych źródeł pomp ciepła.

AQUAPRO odpowiada na potrzeby instalacji wodnych, w których nie jest wymagana ochrona przed zamarzaniem, ale istotne pozostają czystość i ochrona antykorozyjna.

Każde z tych rozwiązań ma inne zadanie.

Nie chodzi o wskazanie jednego najlepszego produktu. Chodzi o wybór medium, którego właściwości najlepiej odpowiadają konkretnej instalacji.

Potrzebujesz pomocy przy doborze medium?

Prześlij nam podstawowe informacje o układzie:

• rodzaj i przeznaczenie instalacji,
• zakres temperatur pracy,
• objętość systemu,
• wymagany przepływ,
• parametry pompy,
• zastosowane materiały i uszczelnienia,
• aktualne medium,
• stan techniczny instalacji.

Na tej podstawie pomożemy określić właściwy kierunek doboru, sposób przygotowania systemu oraz zakres późniejszej kontroli płynu.

Dobrze działający układ nie zaczyna się od wyboru jednego „najlepszego” produktu. Zaczyna się od właściwego rozpoznania warunków pracy.

Najczęściej zadawane pytania

Jakie medium robocze jest najlepsze do instalacji HVAC?

Nie istnieje jedno uniwersalne medium. Wybór zależy od temperatury, materiałów, wymagań bezpieczeństwa, parametrów pompy, stanu instalacji i sposobu eksploatacji.

Czy można zastosować dowolny glikol do pompy ciepła?

Nie. Należy uwzględnić rodzaj glikolu, wymagane stężenie, lepkość, pakiet inhibitorów, kompatybilność materiałową oraz zalecenia producentów pompy i pozostałych komponentów.

Czy niższa lepkość zawsze oznacza lepszy płyn?

Nie. Niższa lepkość może być korzystna w określonych warunkach hydraulicznych, ale nie przesądza o przydatności medium do konkretnej instalacji. Równie ważne są bezpieczeństwo, temperatura, kompatybilność i konstrukcja układu.

Czy większe stężenie koncentratu zapewnia lepszą ochronę?

Większe stężenie może obniżyć temperaturę zamarzania, ale zmienia również lepkość, gęstość i właściwości cieplne. Poziom koncentracji powinien odpowiadać rzeczywistym warunkom pracy.

Czy nowe medium można dolać do starego?

Nie należy tego robić bez potwierdzenia składu i kompatybilności obu produktów. W wielu przypadkach konieczne jest opróżnienie, wyczyszczenie i wypłukanie instalacji.

Jak kontrolować stan medium roboczego?

Podstawowa kontrola może obejmować temperaturę zamarzania, stężenie, pH, gęstość, przewodność i poziom inhibitora. W przypadku nieprawidłowości warto wykonać rozszerzone badanie laboratoryjne.

Czy detekcja UV zastępuje próbę szczelności?

Nie. Detekcja UV ułatwia lokalizowanie miejsca wycieku, ale nie zastępuje próby szczelności, pomiaru ciśnienia i standardowej diagnostyki serwisowej.