Jaki glikol do centralnego ogrzewania wybrać? Poradnik

Do domowej instalacji centralnego ogrzewania najczęściej wybiera się glikol propylenowy, ponieważ jest nietoksyczny i biodegradowalny. Glikol etylenowy bywa tańszy i ma mniejszą lepkość, ale ze względu na silną toksyczność nie powinien być stosowany w budynkach mieszkalnych. W tym poradniku wyjaśniamy, jak dobrać stężenie, jakie są realne skutki dla wydajności układu oraz jak bezpiecznie eksploatować taką instalację.

Czym jest glikol w instalacji centralnego ogrzewania?

Glikol pełni funkcję nośnika ciepła. Transportuje energię z kotła, kominka, paneli solarnych lub pompy ciepła do grzejników albo pętli ogrzewania podłogowego.

Roztwór glikolu zmniejsza też ryzyko tworzenia się szlamu, osadów kamienia i korozji. Nie jest to jednak uniwersalny dodatek poprawiający każdą instalację, lecz techniczny kompromis, który wyraźnie zmienia parametry hydrauliczne układu.

Przy stężeniu 40% roztwór glikolu zabezpiecza instalację przed zamarzaniem do około -25°C.

Dlatego stosuje się go przede wszystkim tam, gdzie zimą istnieje ryzyko wyłączenia ogrzewania, na przykład w domkach letniskowych, garażach lub obiektach sezonowych. W budynku całorocznym sama woda zdemineralizowana z inhibitorem bywa zwykle korzystniejszym rozwiązaniem.

Jaki glikol wybrać – etylenowy czy propylenowy?

W instalacjach centralnego ogrzewania pojawiają się dwa główne rodzaje glikolu:

• glikol etylenowy,
• glikol propylenowy,
• gotowe roztwory z inhibitorami korozji,
• woda zdemineralizowana z inhibitorem w budynkach całorocznych.

Wybór między dwoma pierwszymi ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo użytkowników oraz na koszty eksploatacji całego układu.

Glikol etylenowy

Charakteryzuje się niższą ceną i mniejszą lepkością kinematyczną, więc stawia mniejsze opory podczas pompowania. W czystej postaci ma temperaturę topnienia -12,9°C, temperaturę wrzenia 197,3°C, gęstość 1,113 g/cm³ oraz przewodność cieplną 0,23 W/(m·K). Mimo dobrych parametrów cieplnych jest silnie toksyczny. Nawet niewielka nieszczelność instalacji może być groźna dla ludzi i zwierząt.

Glikol propylenowy

To najbezpieczniejszy wybór do budynków mieszkalnych. Nie jest toksyczny i ulega biodegradacji, dlatego można go stosować w układach mających kontakt z żywnością. Ma nieco słabsze właściwości antyzamarzające i wyższą cenę, ale w domowej instalacji aspekty zdrowotne są ważniejsze niż kilka procent sprawności.

Gotowe płyny na bazie tej substancji zawierają bufory pH utrzymujące odczyn w granicach 8,0–8,5 oraz inhibitory korozji chroniące mosiądz i wymienniki pomp ciepła.

W domowych instalacjach centralnego ogrzewania najbezpieczniejszym wyborem pozostaje gotowy roztwór glikolu propylenowego z inhibitorami korozji.

Porównanie właściwości

Różnice między etylenową i propylenową wersją oraz wodą demineralizowaną porządkuje poniższa tabela:

Jak dobrać stężenie glikolu do instalacji?

Zgodnie z normą PN-EN 12828:2013 w domowych instalacjach płaszczyznowych dopuszcza się wyłącznie 25–35% wodne roztwory glikolu propylenowego. Taki zakres chroni układ przed zamarzaniem do -15°C ÷ -20°C.

Do przygotowania płynu używa się koncentratu i wody zdemineralizowanej. Typowe zależności między składem a temperaturą krystalizacji przedstawia tabela:

Większa ilość koncentratu obniża temperaturę krzepnięcia, ale jednocześnie zwiększa lepkość i pogarsza zdolność oddawania ciepła. Dlatego nie należy przesadzać ze stężeniem ponad rzeczywiste potrzeby budynku.

Jak glikol wpływa na pracę pompy i wymiennika ciepła?

Obecność glikolu zmienia fizykę przepływu. Instalacja wymaga tłoczenia większego strumienia czynnika, a pompa obiegowa musi pokonywać wyższe opory niż przy czystej wodzie. Rozszerzalność objętościowa mieszanki glikolowej przekracza dwukrotnie wartość wody, bo wynosi 0,00055/K wobec 0,00021/K, co często wymaga naczynia wzbiorczego o 20% większej pojemności.

Spadek wydajności cieplnej

Roztwór propylenowy w stężeniu 30% obniża sprawność oddawania ciepła układu o 12–15%. Przy współpracy z pompą ciepła roczny współczynnik SCOP potrafi spaść o co najmniej 0,3 punktu.

30% roztwór glikolu propylenowego obniża sprawność oddawania ciepła o 12–15% w porównaniu z wodą.

Mniejsza pojemność cieplna wymusza też wyższe temperatury zasilania albo większy przepływ. To w sezonie grzewczym dla domu o powierzchni 150 m² może przełożyć się na dodatkowy koszt rzędu 400–600 PLN z powodu większego zużycia energii elektrycznej.

Opory przepływu i praca pompy

Dla przykładowego zapotrzebowania na ciepło 2500 W i spadku temperatury 5 K woda wymaga przepływu około 435 l/h. Ten sam układ z 30% roztworem glikolu wymaga już 483 l/h, czyli o 11% większego strumienia. Dla 30% roztworu gęstość wynosi 1035 kg/m³, a ciepło właściwe 3,6 kJ/kg·K, dlatego instalacja musi przetłoczyć go wyraźnie więcej.

Wzrost oporów na wężownicach dochodzi do 20–30%, co często zmusza do podniesienia wysokości podnoszenia pompy z 4 do 6–8 metrów. W projektach ogrzewania podłogowego maksymalna długość pętli dla rury PEX 16×2.0 bywa wtedy skracana ze 100 do 75–80 metrów, aby utrzymać równomierne zrównoważenie obiegów.

Płytowy wymiennik ciepła i odpowietrzanie

Jeśli cała instalacja nie musi być wypełniona glikolem, stosuje się płytowy wymiennik ciepła. Odseparowuje on obieg pierwotny glikolowy od wtórnego wodnego. Należy go odpowiednio przewymiarować i zamontować blisko źródła ciepła. Odpowietrzanie glikolu jest trudniejsze niż wody, dlatego separator powietrza sprawdza się lepiej niż zwykły odpowietrznik.

Bez względu na rodzaj czynnika w obiegu glikolowym niezbędny jest również odpowiedni osprzęt:

• zawór bezpieczeństwa 3 bar,
• filtr osadów na powrocie,
• naczynie wzbiorcze,
• regulator przepływu z bezpośrednim odczytem.

Jak bezpiecznie przechowywać i serwisować płyn grzewczy?

Bezpieczne użytkowanie zaczyna się już od przygotowania roztworu i przechowywania koncentratu. Substancje chemiczne należy trzymać poza zasięgiem dzieci i zwierząt, z dala od oczu i skóry.

Przygotowanie roztworu

Do rozcieńczania koncentratu trzeba używać wody zdemineralizowanej. Twarda woda o twardości ogólnej powyżej 15°dH neutralizuje inhibitory i wytrąca osady wapienne, które zatykają rotametry i wymienniki. Nie wolno też mieszać płynów o różnej bazie chemicznej.

Podczas przygotowywania i uzupełniania zładu warto przestrzegać kilku zasad:

• sprawdzić kartę produktu i zalecane proporcje,
• używać wyłącznie wody zdemineralizowanej,
• nie łączyć glikolu etylenowego z propylenowym,
• po zalaniu instalacji odpowietrzyć obieg i skontrolować pH.

Kontrola pH i wymiana

Gotowe płyny mają odczyn w granicach 8,0–8,5. Z czasem pod wpływem utleniania i temperatury pH może spaść poniżej 7,0. Taki kwaśny odczyn niszczy powłoki niklowane, mosiądz i uszczelki, dlatego warto badać płyn co 2–3 lata i w razie potrzeby wymieniać go.

Zaniedbanie tego obowiązku bywa kosztowne. W skrajnych przypadkach instalacja wymaga chemicznego płukania, którego rachunek potrafi sięgnąć 2500–3000 PLN.

Czysta woda z inhibitorem korozji to fundament wydajności w całorocznym domu jednorodzinnym.

Mikro nieszczelności, które przy wodzie uległyby samouszczelnieniu, w obecności glikolu potrafią stale przeciekać. Właśnie dlatego przed zalaniem instalacji warto wykonać próbę szczelności i upewnić się, że cały układ jest poprawnie odpowietrzony.