”Ofta stora brister i vätskekopplade värmeåtervinningssystem”
Locum har granskat problemen med vätskeburna värmeåtervinningssystem i sitt fastighetsbestånd. Mikael Nutsos, teknisk utredare på Locum, varnar för vilseledande glykolprodukter och pekar på brister i systemens konstruktion, underhåll och korrosionsskydd. Felaktiga vätskor och brist på rätt mätinstrument ökar riskerna.
Locum, som förvaltar sjukhusen i Region Stockholm, har under en längre tid forskat och undersökt tillståndet för de vätskekopplade värmeåtervinningssystemen i sitt fastighetsbestånd.
– Leverantörerna av glykolvätskor gör det svårt för drift- och underhållsbolagen att underhålla vätskeburna återvinningssystem vad gäller korrosion och energieffektivitet. Vissa varumärken vilseleder köparen i fråga om vilken typ av glykol som vätskan innehåller, säger Mikael Nutsos.
Till exempel avgörs glykoltypen av en slutsiffra efter varunamnet vilket är lika för glykol av både etylen och propylen. Ett annat exempel är varunamnet Brine. Vissa värmepumpsleverantörer anger felaktigt att Brinevätskan kan var etanol eller etylen medan andra definierar den som en saltlösning.
Det innebär att man leker kemist på arbetstid, och därmed en risk att man fyller på med olika typer av glykoler eller samma glykoltyp men med olika innehåll av inhibitorer.
– Det är avgörande att systemen fungerar för att hålla energikostnader och utsläpp på en låg nivå. Värmeåtervinningssystem är en betydande faktor för Region Stockholms energianvändning med en värmenota på över 100 miljoner kronor per år, sa Mikael Nutsos när han medverkade på EMTF:s teknikutbildning ”Stoppa korrosionen i vvs-system”.
Erfarenheten visar att dessa system redan från konstruktion är bristfälliga. Vätskeflöden är inte alltid optimerade med hänsyn tagen till de olika luftflöden som behövs mellan dag och natt.
– Många gånger är pumparna i gång med samma hastighet, trots att luftflödet har minskat med 30-60 procent, underströk Mikael Nutsos.
Det förekommer alltid föroreningar i denna typ av system, förr eller senare då filterfunktion saknas. Placeringen av expansionskärlet är ett ämne som ofta diskuteras och ifrågasätts; onödigt många kikventiler och så kallade avluftningsklockor som är felaktigt placerade på sugsidan av cirkulationspumpen och syresätter glykolvätskan.
– Stora cirkulationspumpar har en förmåga att suga in syre på sugsidan, särskilt om det finns många kikventiler och andra ventiler i systemet. Placeringen av både cirkulationspumpen och expansionskärlet är ofta ett omtvistat ämne i mina kontakter med konsulter, säger Mikael Nutsos.
– Rekommendationen är att den placeras på den kalla sidan av systemet vilket är efter tilluftsbatteriet.
I ett värmeenergiåtervinningssystem är den allmänna rekommendationen att placera avgasningsutrustningen på den varma sidan – alltså efter frånluftsbatterierna. Detta eftersom den uppvärmda vätskan har minskad förmåga att hålla kvar upplösta gaser, framför allt syre, vilket är en av de främsta orsakerna till korrosion. Genom att placera avgasningen efter frånluftsbatterierna, där vätskan har högsta temperaturen, frigörs gaserna mer effektivt och kan tas bort innan de fortplantar sig i systemet.
– Vad gäller expansionskärlet är rekommendationen att den placeras där det uppstår variation i trycket. Detta inträffar efter tilluftsbatteriet, konstaterar Mikael Nutsos.
Skulle en teknikförvaltare anlita en elektriker för att felsöka i en stor gruppcentral eller ett ställverk utan att denne hade med sig sina mätinstrument?
– Vätskan i kärlet ändrar sin volym först när den har avgett sin energi till tilluften, där finns det behov att upprätthålla anläggningens dynamiska tryck eftersom utetemperaturen varierar och då kommer vätskan i den delen av systemet att ha en varierande volym.
Påfyllning av systemen sker ofta med kranvatten i öppna blandningskärl vilket tillför syre i ett system som förväntas hållas syrefattigt.
– Det innebär att man leker kemist på arbetstid. Det innebär en risk att man fyller på med olika typer av glykoler eller samma glykoltyp men med olika innehåll av inhibitorer. Det är inte säkert att tidigare leverans även om det är från samma leverantör av glykol har samma typ av inhibitorer, konstaterar Mikael Nutsos.
Det finns organiska och organiska inhibitorer. De organiska bryts ner snabbt i kontakt med syre. Om man i stället köper etylenglykol med oorganiska inhibitorer förhindras en snabb nedbrytning av glykolen och det kan aldrig innebära en miljörisk eftersom dessa system har slutna kretsar.
Locums erfarenhet är att man bör använda färdigblandad etylenglykol och med oorganiska inhibitorer.
– Vi har hittat system med olika glykolblandningar, vilket är förbryllande. Antigen har rengöring av systemet inte gjorts ordentligt vid byte av glykol eller kanske kan det bero på att batterier har kvar glykol från fabriken i samband med att de trycktestats. Sedan kan det vid installation ha fyllts på glykol av en annan typ än det som specificerades i handlingarna.
Följden blir att refraktometrarna, som mäter koncentrationen av glykol, inte ger korrekta värden. En liten mängd glykol av annan typ vilseleder refraktometern och visar istället att det saknas frysskydd. Vi hittade system som hade frysskydd ner till – 56 och -74 grader. Frysskyddet varierade stort mellan -12 och -74 grader som sämst.
Värmeåtervinningssystemen saknar kontinuerlig kontroll av syrehalt, konduktivitet och pH.
– Dessa faktorer är avgörande för att förstå om systemet mår bra eller om det riskerar att fallera. Det saknas många gånger en relevant loggbok för hantering av olika åtgärder.
Påfyllningskärl projekteras ofta utan bottenventil och går inte att tömma på överbliven vätska. Dessa kärl är långt ifrån lufttäta och kvarvarande glykol bryts ner på några veckor.
– De går inte ens att rengöra bra. De går inte att tömma genom att välta eftersom de är ihopbyggda med en massa rör. Det innebär att kvarvarande glykol står i full kontakt med syre, vilket leder till nedbrytning, säger Mikael Nutsos.
Mikael Nutsos rekommenderar därför att alltid använda färdigblandad etylenglykol i max 30-procentig koncentration.
– Propylenglykol är en mycket sämre energibärare. När den ska leverera som bäst, vid låga temperaturer, blir den trögflytande nästan som sirap vilket kräver betydande elenergi att driva flödet men även att dess värmeöverförande egenskap faller brant vid kallare temperatur än -5 grader.
Alla glykoler bryts ner vid kontakt med luft.
– Öppna expansionskärl har inget existensberättigande i glykolsystem. Vi har sett stora system där rören, redan tre meter efter expansionskärlet, i princip är sönderrostade.
Orsakerna till korrosionen är för mycket syre i systemet, för hög konduktivitet och för lågt pH-värde. Underhållspersonalen saknar instrument för att avgöra om värdena har förändrats och för att kunna agera utifrån det. Det enda de kanske har är en refraktometer, som blir opålitlig om det finns olika typer av glykol i vattnet.
Leverantörerna av glykolvätskor gör det svårt för drift- och underhållsbolagen att underhålla vätskeburna återvinningssystem vad gäller korrosion och energieffektivitet.
– Skulle en teknikförvaltare anlita en elektriker för att felsöka i en stor gruppcentral eller ett ställverk utan att denne hade med sig sina mätinstrument? Självklart inte. Det borde vara självklart att varje yrkesgrupp är rustade med sina respektive mätinstrument annars är de inte behöriga för sina arbetsuppgifter.
Andra råd är att säkra systemet på sugsidan av pumpen för att förhindra syreinträngning. Onödiga ventiler ska tas bort.
– Det ska inte finnas någon möjlighet för syre att ta sig in i systemet.
Systemet ska fyllas med demineraliserat vatten och pH-värdet ska vara 8,2–10. Ett lågt pH-värde är en tydlig indikation på att glykolen bryts ner. Det skapar föroreningar som sänker pH-värdet ytterligare. Både hög konduktivitet och lågt pH-värde leder till ökad korrosion som kan orsaka allvarliga skador på systemet.
Läs mer här.
