ΒΡΕΙΤΕ ΜΑΣ ΣΤΟ FACΕBOOK (Ηλεκτρολογικές Ενημερώσεις) ΚΑΙ ΚΑΝΤΕ LIKE

Κυριακή, 12 Νοεμβρίου 2017

Αντιψυκτικά σε ηλιακά κυκλώματα-Μύθοι και αλήθειες

Γιατί χρειάζεται η αντιπαγετική προστασία?

Το κύκλωμα ενός ηλιακού συστήματος είναι αναγκαστικά εκτεθειμένο στις καιρικές συνθήκες. Ιδιαίτερα οι σωληνώσεις και οι ηλιακοί συλλέκτες. Έτσι είναι απαραίτητο να υπάρχει προστασία από πάγωμα του υγρού γιατί αλλιώς προκαλούνται πολύ σοβαρές και ακριβές ζημιές.


Η υψηλή ποιότητα του αντιψυκτικού και ο έγκαιρος έλεγχος του είναι απολύτως απαραίτητα γιατί στην αντίθετη περίπτωση οι συνέπειες μπορεί να είναι καταστροφικές:

1.   Προβληματική ροή ή λειτουργία. Η προπυλενογλυκόλη όταν εκτεθεί σε υψηλές θερμοκρασίες "καίγεται" και σχηματίζει στερεά κατάλοιπα τα οποία μοιάζουν με πίσσα. Αυτά όταν μετακινούνται μέσα στο ηλιακό κύκλωμα μπορούν να μπλοκάρουν τον κυκλοφορητή, τις βαλβίδες, ή ακόμα και τους ηλιακούς συλλέκτες.
2.   Διάβρωση των μεταλλικών μερών. Το pH του μείγματος μειώνεται με την πάροδο του χρόνου και τις υπερθερμάνσεις. Όταν πέσει κάτω από 7,0 είναι πλέον όξινο και αρχίζει να καταστρέφει γρήγορα τα μεταλλικά μέρη όπως τους συλλέκτες και την σωλήνωση. Όταν λοιπόν ακούτε ότι κάποιο σύστημα «τρύπησε» τώρα ξέρετε τον βασικό ύποπτο.
3.   Σπάσιμο από πάγο. Η θερμοκρασία προστασίας με την πάροδο του χρόνου χειροτερεύει. Ενώ λοιπόν το αρχικό μείγμα σας προστάτευε στους -20°C μετά από μερικά χρόνια αυτό μπορεί να είναι -5°C. Αν λοιπόν δεν το ελέγχεται περιοδικά κάποιο χειμωνιάτικο πρωινό μπορεί να ανακαλύψετε μια πάρα πολύ ακριβή βλάβη.


Φωτογραφία από συλλέκτη κενού στον οποίο η σωλήνωση έχει φράξει πλήρως από "καμμένη" προπυλενογλυκόλη

Στην Ελλάδα έχει σπάσει σύστημα με 400 ηλιακούς συλλέκτες λόγω έλλειψης αντιψυκτικού και κακού σχεδιασμού. Επίσης κάθε χρόνο πάρα πολλά μικρότερα συστήματα παθαίνουν ζημιές.



Το αντιψυκτικό βοηθάει στην μεταφορά της θερμότητας και την απόδοση του συστήματος -> Λάθος
  • Το νερό έχει πολύ καλή θερμική αγωγιμότητα και θερμοχωρητικότητα σε σχέση με άλλα υγρά. Όταν λοιπόν αναμίξουμε πρόσθετα όπως τα αντιψυκτικά στο νερό αφαιρούμε από την ικανότητα του αυτή, δεν το βελτιώνουμε.  
  • Η μείωση στην θερμική αγωγιμότητα για τυπικά μείγματα για ηλιακές εφαρμογές σε σχέση με το νερό είναι 15 έως και 40%. 
  • Η μείωση στην θερμοχωρητικότητα σε σχέση με το νερό είναι 4 έως και 10%.
  • Η ποιότητα του αντιψυκτικού αλλά και το ποσοστό του στο μείγμα είναι καθοριστικά για την ικανότητα του υγρού να μεταφέρει αποδοτικά την θερμότητα. 
Ραγισμένο κολλεκτέρ συλλέκτη λόγω παγετού. Οι ιδιοκτήτες αυτού του συστήματος δεν χαμογελάνε τόσο...!

Ιδιαίτερη προσοχή απαιτούν τα συστήματα τα οποία είναι συχνά σε κατάσταση υπερθέρμανσης γιατί η φθορά του αντιψυκτικού επιταχύνεται γοργά.


Διάβρωση σε ανοξείδωτο σπιράλ σωλήνα κοντά στους ηλιακούς συλλέκτες. Το σύστημα ήταν λάθος φτιαγμένο με πολλές υπερθερμάνσεις και το αντιψυκτικό έχει γίνει όξινο (pH = 5,0). 

Ο συνδυασμός  υψηλών θερμοκρασιών και το κατεστραμμένο αντιψυκτικό είναι απόλυτα καταστροφικός ακόμα και για συνήθως «αθάνατα» υλικά όπως το ανοξείδωτο στις σωληνώσεις και ο χαλκός στους ηλιακούς συλλέκτες. 

Τα αντιψυκτικά για μηχανές αυτοκινήτων κάνουν και για ηλιακά -> Επικίνδυνο λάθος

  • Στα ηλιακά συστήματα είναι απαραίτητο το αντιψυκτικό να είναι μη τοξικό ώστε σε περίπτωση διαρροής στο πόσιμο νερό να μην προξενήσει προβλήματα υγείας στους χρήστες.
  • Τα αντιψυκτικά που συνήθως βρίσκουμε στο εμπόριο για τις μηχανές εσωτερικής καύσης έχουν χαμηλό κόστος αλλά είναι τοξικά και επικίνδυνα για την υγεία!
Η απλή πολυπροπυλενογλυκόλη που δίνεται από αρκετούς κατασκευαστές ηλιακών είναι κατάλληλη -> Λάθος

Η πολύπροπυλενογλυκόλη είναι η βάση για όλα τα αντιψυκτικά για ηλιοθερμικά συστήματα επειδή δεν είναι τοξική αλλά έχει προβληματική συμπεριφορά αν δεν αντιμετωπιστεί με την ανάμιξη βελτιωτικών πρόσθετων.
  • Η προπυλενογλυκόλη όταν εκτεθεί σε υψηλές θερμοκρασίες "καίγεται" και σχηματίζει στερεά κατάλοιπα τα οποία μοιάζουν με πίσσα. Αυτά όταν μετακινούνται μέσα στο ηλιακό κύκλωμα μπορούν να μπλοκάρουν τον κυκλοφορητή ή τους ηλιακούς συλλέκτες.
  • Η προπυλενογλυκόλη είναι πιο διαβρωτική από το νερό και γίνεται ακόμα χειρότερη όταν εκτεθεί σε υψηλές θερμοκρασίες!
  • Τα ειδικά αντιψυκτικά για ηλιακά συστήματα όπως της Tyfo περιέχουν ειδικά πρόσθετα για να προστατεύουν τα μέταλλα από την διάβρωση και να βελτιώνουν την αντοχή της στις υψηλές θερμοκρασίες.
  • Δείτε στην παρακάτω φωτογραφία την σύγκριση μείγματος απλής προπυλενογλυκόλης με μείγμα από ειδικό αντιψυκτικό Tyfocor L. Στο μείγμα έχουν τοποθετηθεί πλάκες τυπικών μετάλλων που βρίσκουμε στα ηλιακά κυκλώματα όπως χαλκός, μπρούτζος, μαλακή κόλληση χαλκού, ατσάλι, αλουμίνιο, και άλλα. 

  • Η απλή προπυλενογλυκόλη προκαλεί πολύ σοβαρή διάβρωση στα δείγματα μαλακής κόλλησης χαλκού και στο ατσάλι, υλικά που συναντούμε σε όλα τα ηλιακά κυκλώματα. Με το Tyfocor L η διάβρωση είναι ελάχιστη ως μηδενική σε όλα τα δείγματα.

Μπορείτε να διαβάσετε εδώ για τις σοβαρές επιπτώσεις της προπυλενογλυκόλης

Το αντιψυκτικό δεν είναι απαραίτητο αν χρησιμοποιείς την αντιπαγετική προστασία του ελεγκτή -> Μάλλον λάθος
  • Ο ελεγκτής το μόνο που μπορεί να κάνει είναι να ενεργοποιήσει τον κυκλοφορητή του κυκλώματος. Αν όμως ταυτόχρονα με τον παγετό υπάρχει διακοπή ρεύματος όπως δεν είναι καθόλου απίθανο να συμβεί στα περισσότερα μέρη της χώρας μας τότε δεν έχετε καμία προστασία.
  • Θα πρέπει να προσθέσετε γεννήτρια ρεύματος ή UPS τα οποία αυξάνουν το κόστος, την πολυπλοκότητα, και τις ανάγκες συντήρησης.
  • Δεν προφυλάσσει σημεία της σωλήνωσης τα οποία έχουν νερό αλλά δεν κυκλοφορεί ακόμα και με λειτουργία του κυκλοφορητή. Τέτοια εξαρτήματα είναι οι βαλβίδες ασφαλείας, τα εξαεριστικά, η σωλήνωση προς το δοχείο διαστολής, κλπ.
Μόνο οι συλλέκτες κενού χρειάζονται ειδικά αντιψυκτικά -> Λάθος
  • Ακόμα και οι οικονομικοί επίπεδοι επιλεκτικοί συλλέκτες σε φάση υπερθέρμανσης μπορεί να αναπτύξουν θερμοκρασίες από 150 ως 200°C. Πολλοί επίπεδοι φτάνουν και τους 250°C.
  • Η προπυλενογλυκόλη σε αυτές τις θερμοκρασίες καταστρέφεται γρήγορα, γίνεται όξινη, και σχηματίζει στερεά υπολείμματα τα οποία μοιάζουν με κομμάτια πίσσας ή λάσπης.
  • Αυτά τα κομμάτια "πίσσας" μπορούν να μπλοκάρουν το σύστημα συνολικά, τον κυκλοφορητή, ή τα σωληνάκια στους συλλέκτες.
  • Ιδιαίτερα συστήματα με κακό σχεδιασμό ή λειτουργία που υποφέρουν από συχνές υπερθερμάνσεις καταστρέφουν πολύ γρήγορα την προπυλενογλυκόλη.
Φωτογραφίες από συλλέκτη κενού στον οποίο η σωλήνωση έχει φράξει πλήρως από "καμμένη" προπυλενογλυκόλη

Κάθε πότε πρέπει να γίνεται έλεγχος του αντιψυκτικού?

Κάθε φθινόπωρο ώστε να είστε σίγουροι για την προστασία του συστήματος σας. Αν το αντιψυκτικό δεν είναι σε καλή κατάσταση θα πρέπει το κύκλωμα να καθαριστεί και να το αντικαταστήσετε με νέο μείγμα. Συνήθως χρειάζεται αντικατάσταση ανά 3-5 χρόνια ανάλογα με τις συνθήκες λειτουργίας.




Σημείωση: ο ορισμός "αντιψυκτικό" είναι δημοφιλής για τα συγκεκριμένα προϊόντα αλλά είναι μάλλον και λάθος αφού δεν εμποδίζουν την ψύξη (μείωση της θερμοκρασίας) αλλά το πάγωμα του υγρού. Πιο σωστό είναι να λέγονται "αντιπηκτικά" αφού αποτρέπουν το πήξιμο (πάγωμα) του υγρού αν και αυτός ο ορισμός παραπέμπει περισσότερο σε φαρμακευτικά σκευάσματα. 

Σας συστήνουμε:
  • Αποφυγή υπερθερμάνσεων. Το σύστημα θα πρέπει να είναι διαστασειολογημένο και σχεδιασμένο ώστε να μην γίνονται συχνές υπερθερμάνσεις. Αυτό σημαίνει μετρημένη επιφάνεια συλλεκτών σε σχέση με τον όγκο των δοχείων και χρήση κατάλληλων αυτοματισμών για την απόρριψη θερμότητας. Δεν θεωρούμε την κάλυψη των συλλεκτών ως πρακτική ή αξιόπιστη λύση για κεντρικά ηλιακά συστήματα.
  • Μέτρηση pH. Γίνεται εύκολα παίρνοντας δείγμα του μείγματος και μετρώντας το με ειδικά χαρτάκια μέτρησης για ηλιακά μείγματα. Όταν το pH αρχίσει να πλησιάζει το 7,0 το μείγμα πρέπει να αντικατασταθεί άμεσα και πλήρως με καινούργιο.
  • Μέτρηση θερμοκρασίας προστασίας. Μετριέται με  ειδικό όργανο για μείγματα προπυλενογλυκόλης. Η θερμοκρασία προστασίας πρέπει να είναι 5 ως 10°C μικρότερη από την κατώτατη που μπορεί να έχετε στην περιοχή τοποθέτησης την νύχτα.
  • Καλός εξαρισμός. Ο αέρας στο κύκλωμα επιτείνει την διάβρωση των μετάλλων αλλά και την καταστροφή του αντιψυκτικού. Ο σχεδιασμός του κυκλώματος πρέπει να είναι τέτοιος ώστε να μην επιτρέπει την φυλάκιση αέρα ενώ η εξαέρωση θα πρέπει να γίνεται με την ειδική επαγγελματική αντλία.
Ίσως η καλύτερη λύση ? καθόλου αντιψυκτικό !!

Στα συστήματα με συλλέκτες κενού οι απώλειες θερμότητας είναι πολύ μικρές εφόσον και η σωλήνωση και τα υπόλοιπα εξαρτήματα είναι σωστά μονωμένα.
Έτσι με μικρή χρήση του κυκλοφορητή του κυκλώματος μπορεί να αποφευχθεί η πτώση της θερμοκρασίας κάτω από τους 0°C και το πάγωμα. 
Αυτή η λύση συνιστάτε μόνο σε συλλέκτες κενού με κατάλληλα σχεδιασμένα κυκλώματα και μόνο αν μπορεί να εγγυηθεί η συνεχής παροχή ρεύματος στον ελεγκτή με την χρήση UPS ή γεννήτριας.
Τα σοβαρά πλεονεκτήματα είναι:
  • Υψηλότερη απόδοση λόγω καλύτερης μεταφοράς θερμότητας
  • Καμία φθορά λόγω υπερθερμάνσεων
  • Σημαντική μείωση κόστους συντήρησης
  • Μειωμένη ως μηδενική διάβρωση στο ηλιακό κύκλωμα
  • Μεγαλύτερη αξιοπιστία λόγο της απουσίας «πίσσας»
Ένα τυπικό τέτοιο έργο με συλλέκτες κενού Akotec είναι η «Κιβωτός του Κόσμου».
Εφόσον το σύστημα κατασκευαστεί σύμφωνα με τις υποδείξεις μας οι συλλέκτες Akotec έχουν 20 χρόνια εγγύηση και κανέναν περιορισμό στις υπερθερμάνσεις !!!