Pri vykurovaní, chladení, tepelných čerpadlách alebo solárnych systémoch sa často hovorí o zariadeniach, výkone, úspore energie a montáži. Menej pozornosti však dostáva látka, bez ktorej by celý systém nefungoval správne – teplonosná kvapalina.
Teplonosná kvapalina je médium, ktoré prenáša teplo alebo chlad medzi jednotlivými časťami systému. Laicky povedané, ak je tepelné čerpadlo alebo kotol „srdcom“ vykurovania, teplonosná kvapalina je „krv“, ktorá rozvádza energiu tam, kde ju dom potrebuje.
Čo je teplonosná kvapalina?
Teplonosná kvapalina je kvapalina, ktorá slúži na prenos tepelnej energie. Môže prenášať teplo pri vykurovaní alebo chlad pri chladiacich systémoch.
Základnou teplonosnou kvapalinou je voda. Voda má veľmi dobré vlastnosti na prenos tepla, je dostupná a lacná. Nie vždy je však vhodná sama o sebe. V systémoch, kde hrozí zamrznutie, korózia alebo vyššie technické zaťaženie, sa používajú špeciálne zmesi.
Teplonosné kvapaliny môžu obsahovať napríklad:
- nemrznúcu zložku
- inhibítory korózie
- stabilizátory
- látky na ochranu kovov a tesnení
Ich úlohou nie je iba prenášať teplo, ale aj chrániť celý systém.
Kde sa teplonosné kvapaliny používajú?
Teplonosné kvapaliny sa používajú vo veľkom množstve technických systémov. Najčastejšie ich nájdeme v rodinných domoch, bytových domoch, priemysle aj technologických zariadeniach.
Používajú sa najmä v týchto oblastiach:
1. Vykurovacie systémy
Vo vykurovaní prenáša teplonosná kvapalina teplo zo zdroja do vykurovacích telies. Zdrojom môže byť kotol, tepelné čerpadlo alebo iný zdroj tepla.
Rozvádzajú teplo do: podlahového vykurovania, radiátorov, stenového vykurovania, stropného vykurovania, výmenníkov, zásobníkov teplej vody.
2. Tepelné čerpadlá
Pri tepelných čerpadlách sú teplonosné kvapaliny mimoriadne dôležité. Používajú sa najmä pri systémoch zem-voda, voda-voda a pri niektorých riešeniach vzduch-voda, hlavne pri monoblokoch.
Pri tepelnom čerpadle zem-voda kvapalina cirkuluje v zemnom okruhu. Môže ísť o: plošný kolektor, hlbinný vrt.
Kvapalina odoberá energiu zo zeme a privádza ju k tepelnému čerpadlu. Keďže v tomto okruhu môžu byť nízke teploty, musí byť odolná proti zamrznutiu.
Pri monoblokovom tepelnom čerpadle vzduch-voda je časť vodného okruhu vedená mimo domu. V takom prípade je veľmi dôležitá ochrana proti zamrznutiu.
3. Solárne systémy
V solárnych termických systémoch prenáša teplonosná kvapalina teplo zo solárnych kolektorov do zásobníka teplej vody.
Tu musí kvapalina zvládať veľké rozdiely teplôt. V zime nesmie zamrznúť a v lete musí vydržať vysoké teploty v kolektoroch. Preto sa v solárnych systémoch používajú špeciálne teplonosné kvapaliny s vyššou tepelnou odolnosťou.
4. Chladiace systémy
Teplonosná kvapalina môže prenášať nielen teplo, ale aj chlad. Používa sa napríklad pri: stropnom chladení, fancoiloch, technologickom chladení, priemyselných chladiacich okruhoch, tepelných čerpadlách s funkciou chladenia.
V takýchto systémoch je dôležitá správna teplota, ochrana proti kondenzácii a vhodné nastavenie regulácie.
Teplonosná kvapalina a ochrana proti zamrznutiu
Jednou z najdôležitejších funkcií teplonosnej kvapaliny je ochrana proti zamrznutiu.
Ak voda v potrubí zamrzne, zväčší svoj objem a môže poškodiť potrubie, výmenník alebo čerpadlo. Pri vonkajších okruhoch, vrtoch, kolektoroch alebo monoblokových tepelných čerpadlách je preto správna ochrana proti mrazu veľmi dôležitá.
Pri návrhu treba určiť:
- akému mrazu môže byť systém vystavený
- či je časť potrubia vonku
- či je systém chránený záložným napájaním
- aký typ nemrznúcej zmesi je vhodný
- aká koncentrácia je potrebná
- či výrobca zariadenia povoľuje danú kvapalinu
Príliš slabá koncentrácia nemusí systém ochrániť. Príliš silná koncentrácia môže zhoršiť prenos tepla a zvýšiť odpor v potrubí. Preto je dôležité správne nastavenie.
Bez ochranných prísad môže v systéme dochádzať ku korózii, tvorbe kalov, zanášaniu filtrov a zníženiu účinnosti.
Prečo nestačí naliať do systému hocijakú zmes?
Teplonosná kvapalina musí byť vhodná pre konkrétny systém. Nestačí použiť akúkoľvek nemrznúcu zmes.
Vždy treba rešpektovať odporúčanie výrobcu tepelného čerpadla, výmenníka alebo solárneho systému. Nie každá kvapalina je vhodná pre každý materiál a každú aplikáciu.
Teplonosná kvapalina pri plošnom kolektore
Pri tepelnom čerpadle zem-voda s plošným kolektorom cirkuluje teplonosná kvapalina v potrubí uloženom v zemi. Odoberá teplo z pôdy a prenáša ho do tepelného čerpadla.
Tu je kvapalina veľmi dôležitá, pretože potrubie je uložené v zemi a prípadná oprava by bola náročná. Kvapalina musí mať dobré tepelné vlastnosti, správnu ochranu proti zamrznutiu a nesmie poškodzovať potrubie ani komponenty systému.
Pri plošnom kolektore sa oplatí kontrolovať najmä:
- koncentráciu nemrznúcej zmesi
- bod tuhnutia
- tlak v okruhu
- prietok
- čistotu filtrov
- pH kvapaliny
Teplonosná kvapalina pri hlbinnom vrte
Pri hlbinnom vrte je situácia podobná ako pri plošnom kolektore. Kvapalina cirkuluje vo vrte a odoberá teplo zo zeme.
Keďže vrt je investične náročná časť systému, správna kvapalina je zásadná. Musí byť stabilná, bezpečná a vhodná pre dlhodobú prevádzku.
Pri vrtoch je dôležité, aby bola kvapalina správne namiešaná a aby sa pravidelne kontrolovala. Zanedbanie môže viesť k zníženiu účinnosti alebo k prevádzkovým problémom.
Teplonosná kvapalina pri monoblokovom tepelnom čerpadle
Pri monoblokovom tepelnom čerpadle vzduch-voda je chladiaci okruh uzavretý vo vonkajšej jednotke. Medzi vonkajšou jednotkou a domom sa vedie voda alebo teplonosná kvapalina.
Keďže časť potrubia môže byť mimo domu, treba riešiť riziko zamrznutia.
Ako často treba teplonosnú kvapalinu kontrolovať?
Teplonosná kvapalina nie je vec, na ktorú sa po napustení systému môže úplne zabudnúť. Jej vlastnosti sa môžu časom meniť.
Pri servise sa odporúča kontrolovať najmä:
- bod tuhnutia
- koncentráciu zmesi
- pH
- vodivosť
- farbu a čistotu kvapaliny
- ochranu proti korózii
- tlak v systéme
- prietoky
- stav filtrov
Interval kontroly závisí od typu systému, použitej kvapaliny a odporúčaní výrobcu. Pri tepelných čerpadlách a solárnych systémoch sa oplatí kontrola pri pravidelnom servise.
Aké chyby sa pri teplonosných kvapalinách robia najčastejšie?
Najčastejšie chyby sú:
- použitie nevhodnej kvapaliny
- nesprávna koncentrácia
- miešanie rôznych typov kvapalín
- nedostatočné odvzdušnenie systému
- zanedbaná kontrola pH
- slabá ochrana proti mrazu
- použitie obyčajnej vody tam, kde hrozí zamrznutie
- nekvalitná voda v systéme
- ignorovanie odporúčaní výrobcu
- žiadny pravidelný servis
Tieto chyby môžu spôsobiť zbytočné poruchy a vyššie prevádzkové náklady.
Teplonosná kvapalina a účinnosť systému
Kvalita teplonosnej kvapaliny má priamy vplyv na účinnosť systému. Ak kvapalina zle prenáša teplo, je príliš hustá alebo je systém zanesený, čerpadlá musia pracovať viac a spotrebujú viac elektriny.
To znamená, že nesprávna kvapalina môže znížiť úsporu, ktorú očakávate od tepelného čerpadla alebo moderného vykurovania.
Správne zvolená a udržiavaná kvapalina pomáha:
- zlepšiť prenos tepla
- znížiť spotrebu obehových čerpadiel
- chrániť komponenty
- predĺžiť životnosť systému
- znížiť riziko porúch
Teplonosná kvapalina je malý detail s veľkým významom
Teplonosná kvapalina je často nenápadná, ale mimoriadne dôležitá súčasť vykurovacích a chladiacich systémov. Rozhoduje o tom, ako dobre sa teplo prenáša, či je systém chránený pred mrazom, koróziou a poruchami.
Moderné úsporné vykurovanie nie je len o kvalitnom zariadení. Je to celý systém, v ktorom musí správne fungovať každý prvok. A teplonosná kvapalina je jedným z tých prvkov, ktoré zákazník síce nevidí, ale bez ktorých by komfortné a spoľahlivé vykurovanie nebolo možné.
