Чому використовують гліколеві суміші?
Сонячні теплові установки є ефективним доповненням практично до будь-якої системи опалення як у нових, так і в існуючих будівлях. У геліотермічних системах відбувається перетворення сонячного випромінювання на теплову енергію, а передача тепла від сонячних колекторів до теплових акумуляторів відбувається за рахунок циркуляції теплоносія.
Ідеальним теплоносієм для транспортування теплової енергії є вода.
Але оскільки сонячні колектори встановлюються зовні приміщення, виникає необхідність захисту системи від впливу морозів. Найпростішим рішенням є використання антифризів. Вони зазвичай складаються з води та гліколю (антифризу) і можуть витримувати екстремальні температурні умови. Рідина для сонячних установок не повинна бути токсичною, не мати їдких властивостей, а також повинна бути біорозкладною та екологічно чистою.
У сонячних теплових установках широко використовуються теплоносії на основі водного розчину пропіленгліколю, що мають низькі температури замерзання. Вміст гліколю визначає морозостійкість середовища, як показано у діаграмі.
Залежність температури замерзання від вмісту гліколю
Яка концентрація гліколю оптимальна?
Важливо відзначити, що антифриз знижує теплоємність і збільшує в’язкість теплоносія, а відповідно і масова витрата збільшується, при цьому циркуляційний насос геліоконтура повинен бути більшої продуктивності. Звідси випливає, що не варто збільшувати концентрацію гліколю, роблячи запас захисту від замерзання.
Концентрацію антифризу у водногліколевій суміші необхідно визначати залежно від переважаючих кліматичних умов регіону де розташована геліосистема.
У процесі експлуатації не слід забувати, що при перегріві розчинів (особливо вище 170 °C), що містять пропіленгліколь, починається розкладання основи та присадок, тому можливе погіршення теплофізичних властивостей теплоносія. Щоб уникнути збоїв у роботі сонячної установки, теплоносій слід перевіряти один раз на рік у рамках технічного обслуговування котельні.
Два параметри, які характеризують придатність водногліколевої суміші:
- морозостійкість;
- pH – вміст кислоти або лугу в рідині.
Якими приладами визначити концентрацію та pH розчину?
Для визначення температури замерзання розчину використовують рефрактометр. Значення pH можна швидко та легко перевірити за допомогою pH-смужки, яка змінює колір після нетривалого занурення у теплоносій. Це значення завжди має бути вище 7 (семи).
Практика показує, залежно від експлуатаційних умов сонячної установки, заміна теплоносія на основі водного розчину пропіленгліколю потрібна приблизно через п’ять-десять років.