1 . zalety wody :
ogólna dostępność
tania
duże ciepło parowania
nietoksyczność
2 . wady
wysoka temp. zamarzania ( można obniżać przez obniżenie ciśnienie, teoretyczne przez dodatek soli – silnie koroduje i trwałość inst. niska)
niska temp. wrzenia ( ogranicza stosowanie wody w inst. solarnych – dzielimy je na nisko temp 1000C, średni temp 100 – 2000C , wysoko temp powyżej 200oC- występuje zjawisko podgrzania wody)
duża obj. właściwa pary
obecność w wodzie substancji mineralnych ( istnieje niebezpieczeństwo korozji zwłaszcza jony chlorkowe ,siarczkowe, wytwarzanie się osadu, największym zagrożeniem węglany wapnia i magnezu, zmniejszają one pow. wymiany ciepła- powoduje groźbę przegrzania kotła, obniżając przenikanie ciepła przez ścianki , zarastanie przekroju rury, a więc strumienia objętości przepływającego i zwiększenie prędkości – hałas , szlam powoduje uszkodzenie ruchomych części inst. – pompy, zawory zwiększa koszty eksploatacji
przy zamarzaniu zwiększa objętość – w inst. powoduje to zniszczenie jeśli zamarznie
3 . idealny płyn(glikol) do transportu ciepła w instalacji powinien mieć :
wysoką temp. wrzenia
niska temp. krzepnięcia
mała skłonność do pienienia
mała korozyjność
nie powinien być pożywką dla mikro organizmów(organizmów żywych)
nietoksyczność
4 . u nas rozpiętość między wrzeniem a topnieniem powinna wynosić od -30 do 200oC
5 . gdy woda nie może być stosuje się glikole do inst. dzielimy je na(stosujemy je w instalacjach solarnych i klimatyzacyjnych) :
- glikol etylenowy C2H6O2 C2H4(OH)2 (toksyczny)
- glikol propylenowy C3H8O2 C3H6(OH)2 (może przy spożywczych )
Glikol z wodą tworzy silnie korozyjną mieszaninę dla metali i element inst. (nie mieszać samemu)
Na rynku są dostępne mieszaniny płynów do napełniania instalacji zawierające : inhibitory korozji i biocydy .
roztwory glikolu:
- temp zamarzania niższa niż wody i glikolu
poniżej 20% glikol w mieszaninie jest silnie korodujący
Wykres dla liczby Prandtla.
Wykres współczynnika lepkości kinematycznej – wzrasta wraz z procentowym udziałem glikolu i jest wyższy niż woda.
Ciepło właściwe powoduje, że przekroje instalacji wody lodowej są dużo większe niż przekroje izolacji grzewczych zasilających te same klimakonwektory.
6. podstawowe dane charakteryzujące glikoli:
glikol etylenowy
- chroni przed zamarzaniem do temp – 50oC
- posiada stabilność termiczną która gwarantuje że przy obciążeniu cieplnym do 40W/cm2 i temp pow wymiany ciepła nie przekraczającej 200oC nie rozpada się
dopuszcza się stałą temp pracy , nie przekraczającą 140oC
może krótkotrwałe być przegrzane w zakresie 140-200oC ale zaraz musi być ostudzony
min zawartość procentowa w wodzie 20% -spadek poniżej silne zwiększenie właściwości korodujących
powyżej 58% - nie stosujemy gdyż przekroczenie powoduje wzrost temp krzepnięcia
temp krzepnięcia czystego glikolu – 15oC
temp wrzenia powyżej 165oC
gęstość w temp 20oC ρ=1,12g/cm3
temp zapłonu powyżej 100oC
posiada nieograniczoną rozpuszczalność w wodzie
można go stosować w kontakcie :polipropylen, poliamid, polietylen (niskiej , wysokiej gęstość , sieciowany ) polichlorekwinylu nieplastyfikowany , polibutylen, politetafluoroetylen (teflon) , kauczuk butylowy, chloroprenowy kauczuk, kauczuk etylenopopylenowy (EPDM)
nie jest odporny na plastyfikowanie polichlorkiem winylu, kauczuk akrylowy i uretanowy (czyli poliuretany nie są odporne na kontakt )
Przed napełnieniem starych inst (wcześnie wodą)trzeba je wypłukać i wytrawić- specjalnymi środkami (chroni to przed wejściem w reakcję i szybszym niszczeniu przez reakcje z inhibitorami korozji).
Należy potem wypłukać dokładnie. To samo z inst wcześniej napełnioną glikolem.
Glikole są agresywne na różne polimery występujące w naczyniu wzbiorczym zamkniętym więc trzeba się upewnić iż nie będzie szkód.
Glikole mają małe napięcie powierzchniowe, więc drobne nieszczelności szybko się ujawnią – zwłaszcza przy teflonie (glikol jest szkodliwy)Należy je na nowo uszczelnić lub dociągnąć. Próba szczelności musi być starannie wykonana. Kontrola przy podgrzaniu instalacji (próba na gorąco)
Napełnianie instalacji:
W przypadku gdy instalacja jest wyposażona w pompę obiegową to napełniamy najpierw wodą w obięt. 2/3 wymaganej ilości wody, następnie glikol wlewamy i resztę wody wynikającą ze stężenia glikolu w zładzie . Włączamy pompę obiegową i mamy homogenizację płynu po kilku godzinach. Jeśli nie ma pompy obiegowej trzeba wcześniej przygotować mieszaninę. Wskazane jest sprawdzenie gęstości mieszaniny anemometrem. By zapewnić trwałość płynu i instalacji trzeba spełnić warunki:
musi być inst typu zamkniętego gdyż kontakt z powietrzem spowodowało by szybkie zużycie inhibitorów korozji.
Należy stosować odpowiednie naczynie wzbiorcze, zarówno pod względem materiałowym i objętości (objętość szczególnie ważna w inst solarnych)
W przypadku połączeń lutowanych zaleca się luty twarde na osnowie srebrnej lub miedzianej
W inst zawierających w topnikach chlor wymagane jest dokładne wypłukanie inst po pracach lutowniczych (jony chloru związane z inhibitorami)
Przewody elastyczne najlepiej metalowe(podłączenia klimakonwektorów), a w przypadku tworzyw sztucznych z barierą antydyfuzyjną
W inst nie wolno stosować elementów ocynkowanych ( zasobniki wymienniki rury) – glikol rozpuszcza cynk
Należy unikać połączeń w inst o dużym potencjale elektrochemicznym
Rurociągi projektujemy aby nie powstały poduszki gazowe (zakłócenia przepływu), inst musi być całkowicie wypełniona płynem także w najwyższych piętrach(żadne gazy nie są dopuszczalne w instalacji)
przy spadku temp poduszki powodują spadek ciśnienia i zasysanie powietrza z zewnątrz do instalacji(powstaje podciśnienie)
przy montażu i przed napełnieniem inst musi być chronione przed zanieczyszczeniami i wodą po nim musi być dobrze wypłukane
po pierwszym uruchomieniu inst należy oczyścić filtry po kilku dniach pracy
ubytki płynu należy napełniać mieszaniną o składzie początkowym
przechowywanie glikolu w szczelnych pojemnikach (nieocynkowanych)
glikol etylenowy – trucizna
glikol propylenowy – nie stwarza takich zagrożeń
dawka śmiertelna 150g- etylenowy
dawka medialna 5,8g – etylenowy (ND50-50% organizm po niej zejdzie
dawka medialna 15g –propylenowy
efekty zatrucia- silne uszkodzenie ośrodka nerwowego, działanie narkotyczne, zemdlenie, brak reakcji źrenic na światło, wymioty, biegunka, na pocz. Jak po upojeniu alkoholowym.
kontakt ze skórą- spłukać dużą ilością wody, oczy też wodą.
jeśli dostanie się do organizmu- spowodować wymioty.
Do gaszenia glikolu etylenowego można stosować – CO2, pianę alkoholową , proszki gaśnicze , mgły wodne.
Istnieje możliwość rozkładu na aldehyd octowy(należy stosować maski).
W czasie awarii chronić przed wypływem do środowiska i kanalizacji. W razie rozlania zbierać szmatami i składować w trosce o środowisko.
Substancje przepracowane utylizować(najlepiej odesłać do producenta). Przechowywać w miejscach niedostępnych dla osób niepowołanych, szczególnie dzieci, w oryginalnych opakowaniach w pomieszczeniach z wentylacją. (wietrzenie pomieszczeń by nie spowodowały otwarcia beczek, w poj oznakowanych)
Stosować środki ochrony osobistej , buty ochronne , odzież.
Glikol propylenowy – nie ma takich obostrzeń nie należy pić ani wylewać do wody .
Trwałość dobrze eksploatowanych płynów ok. 10 lat.