Температура теплоносителя в грунтовых теплообменниках теплового насоса может быть отрицательной. При этом это вполне рабочий процесс. В целях безопасной работы системы следует применять специальный незамерзающий теплоноситель (антифриз). Такой теплоноситель часто называют рассолом. На сегодняшний день на рынке представлены теплоносители на основе различных компонентов. В этой статье разберем, какой теплоноситель наиболее подходит для применения в грунтовых тепловых насосах.
Типы теплоносителей для теплового насоса
Теплоносители, используемые для грунтовых тепловых наосов, можно классифицировать по основному веществу, входящему в его состав:
- Теплоноситель на основе этиленгликоля
- Теплоноситель на основе пропиленгликоля
- Теплоноситель на основе глицерина
- Спиртовые теплоносители (на основе метанола, этанола)
Температура начала кристаллизации (замерзания) так же может быть разной. Она зависит от концентрации основного компонента. Как правило выпускаются теплоносители в виде готовой водной смеси с температурами замерзания: -15?С, -20?С, -25?С, -35?С. Так же в продаже можно найти концентраты с температурой замерзания до -60?С. Такой антифриз необходимо перед заправкой разбавлять самостоятельно.
Температура замерзания теплоносителя для теплового насоса
Подбирая теплоноситель по температуре замерзания, не следует брать рассол с точкой замерзания «с запасом». Это означает, что если в системе достаточно применить теплоноситель с температурой замерзания -15°C то не стоит применять теплоноситель с температурой замерзания -25°C. На практике, температура в геотермальном теплообменнике не опускается ниже -10°C. В редких случаях температура может опуститься до значения -12/-13°C.
Теплоноситель с низкой температурой замерзания имеет большую концентрацию основного вещества. Нежелательное превышение этой концентрации приводит к:
- Повышению вязкости рабочей жидкости, что в свою очередь, вызывает дополнительную нагрузку на циркуляционный насос. Это приводит к снижению эффективности теплового насоса из-за переизбытка электроэнергии необходимой для преодоления дополнительного гидравлического сопротивления. К тому же, возникший дополнительный износ снижает ресурс работы насоса.
- Снижению теплопередачи от грунта к испарителю. Теплоносители с высокой концентрацией основного вещества имеют худший коэффициент теплопроводности. Как следствие, снижается эффективность теплового насоса.
Безопасность и защита окружающей среды
Так же при выборе рассола для теплового насоса следует принять во внимание экологические нормы и влияние на окружающую среду. Теплоносители на основе этиленгликоля и метанола, рассматриваются как токсичные.
Прямое попадание в организм может привести к летальному исходу. А в случае повреждения грунтового зонда, утечка теплоносителя в землю может привести к загрязнению почвы и грунтовых вод.
Теплоносители на спиртовой основе легко воспламенимы. Необходимо придерживаться норм пожарной безопасности во время транспортировки и заправки.
При выборе теплоносителя так же следует обратить внимание на коррозионную стойкость. Большинство производителей добавляют в состав теплоносителя специальные присадки для снижения коррозии и, как следствие, продления срока службы теплового насоса.
Рефрактометр для проверки температуры замерзания теплоносителя
Лакмусовая бумага для проверки кислотности теплоносителя
Учитывая физические свойства и экологическую безопасность, наилучшим выбором для тепловых насосов с грунтовым теплообменником, являются теплоносители на основе пропиленгликоля или глицерина. Температура замерзания должна быть в пределах: -12/-15°C. Во время эксплуатации следует проводить проверку температуры замерзания (при помощи рефрактометра) и уровень кислотности (используя лакмусовые индикаторы). Уровень кислотности должен быть в диапазоне pH: 7,5-10. Проверку рекомендуется проводить не реже чем один раз в пять лет.
Статья скопирована с сайта: solarsoul.net
