Artiklar

Etanol som köldbärarvätska

2001-12-27

Både Naturvårdsverket och SGU har rekommenderat etanol som lämplig köld bärarvätska. Denna artikel skall belysa varför SGU gjort detta. Ur värmeteknisk synpunkt har eta-nol goda egenskaper som köldbärarvät-ska. Etanol är biologiskt nedbrytbart, det är inte miljöfarligt och konsekvenserna av ett läckage är i de flesta fallen ej dramatiska, även om stora läckage inte är helt problemfria. Nedan beskrivs ett normalt händelseförlopp vid ett läckage. När köldbärarvätskan kommer ut i berggrundvattnet bryts den långsamt ned av bakterier. Hastigheten på ned-brytningen styrs av syretillgång och vattentemperatur. Vid nedbrytning för-brukas syre vilket innebär reducerande förhållanden i grundvattenmagasinet. Vid reducerande förhållanden bildas ofta svavelväte, vilket känns igen på att vattnet får en rutten doft. Dessutom kan järn och mangan ibland fällas ut. Finns kväve (oftast nitrat) i brunns vattnet kan detta ombildas till nit rit samt ammoniumkväve. Eftersom köldbärarvätskan är ett organiskt ämne ökar även i vissa fall COD-halten om inbland-ningen av köldbärarvätska är stor. Tidigare erfarenheter visar att samtliga parametrar, förutom svavelväte, tenderar att avta relativt snabbt p.g.a. att köldbärarvätska brutits ned och spätts ut. Vad gäller svavelväte har i vis-sa fall problem kvarstått under längre tid. Naturligt svavelväte är dock relativt vanligt förekommande, varför det kan vara svårt att avgöra om kvarvarande problem med svavelväte har naturliga orsaker eller ej. I övrigt orsakar etanol inte några bestående skador på vår naturresurs grundvatten. Vissa har hävdat att etanolen bryts ned inom en månad, vilket har visat sig vara ett felaktigt påstående, i varje fall när det gäller kollektorsystem i berg. Den relativt låga temperaturen i berget samt den syrefattiga miljön har inne-burit att etanolen brutits ned betydligt långsammare. När en värmepump är i drift skall ett läckage normalt sett inte innebära att mer än ca 5–10 liter utblandad köldbärarvätska läcker ut. Den normala utspädningen är 25–30 %, vilket innebär att 1–3 liter koncentrerad köldbärarvätska läcker ut. SGU har inte kännedom om att ett sådant utläckage inneburit olägenhet för enskild eller kommunal vattenförsörjning. Troligtvis beror detta på att så relativt små mängder endast får ett begränsat påverkansområde. I de fall när problem i form av smak och lukt på enskild vattenförsörjning inträffat har montering utförts felaktigt eller har skada på slang inte uppmärksammats innan påfyllning av köldbärarvätska. När dessa dokumenterade fall inträffat har volymer överstigande 10 liter koncentrerad köldbärarvätska läckt ut. Det bör dock tilläggas att denna typ av problem inte alls är vanligt förekommande. Ett problem med etanolbaserade köldbärarvätskor är att de i många fall, i synnerhet de importerade, inne-håller halter av denatureringsmedel (och ibland andra kemiska föreningar) som är långt högre än Läkemedelsverkets lägsta tillåtna gräns. Syftet med inblandningen är att etanolen skall få så oangenäm lukt och smak att den i princip är odrickbar. För höga halter avdenatureringsmedel innebär således ökad risk för påverkan i form av lukt och smak på grundvattnet vid läckage, även om de inte är miljöfarliga. Det har också visat sig att denatureringsmedlen bryts ned långsammare än etanolen. Det är därför viktigt att köldbärarvätskan inte innehåller mer denatureringsmedel än vad som är absolut nödvändigt ur lagsynpunkt. SGU samarbetar med bransch och berörda myndigheter för att kunna få ner denatureringshalten ytterligare. Vissa kommuner förordar idag pottaska (kalciumkarbonat) som köld-bärarvätska. Pottaska är lämplig ur miljösynpunkt, förutsatt att den inte innehåller några smörjoljor eller andra miljöskadliga ämnen. Problemet är dock att pottaskan är mycket korrosiv och därför inte någon trevlig produkt att hantera för installatören och brunnsborraren. Värmepumpstillver-karna hävdar också att värmepumpen och kopplingarnas hållbarhet kraftigt försämras när man använder pottaska. Pottaska är därför ett dåligt alternativ för kunden eftersom drift och hållbarhet äventyras. Inom känsliga områden, t.ex. i vattenskyddsområden, kan användandet vara befogat, men jag anser att ett bättre alternativ är att återfylla borrhål med bentonit eller annat lik-nande material för att förhindra spridning. Att som kommun inte ställa några andra krav på köldbärarslingan än valet av köldbärarvätska är enligt min mening ett felaktigt sätt att hantera problematiken. Det första och viktigaste kravet borde vara att ställa krav på att systemet är tätt. Därefter kan val av köldbärarvätska diskuteras. På detta sätt kan både miljökrav och värmepumpägarens behov tillgodoses. Fakta om köldbärarvätska Köldbärarvätska är den vätska som cirkuleras i kollektorslangen för att ta upp värmen från berget. Kollektorn är en sluten slangslinga som förbinder värmepumpaggrega-tet med borrhålet och vanligen löper ända ner till borrhålsbotten. Slangen är till verkad av polyetenplast och har 32/40 mm i diameter. Slangen får inte vikas när den sänks ner i brunnen, utan man svetsar på en U-böj som gör att kollektor-vätskan kan cirkulera utan hinder i slangen. Köldbärarvätska består vanligtvis av en etanol som utblandas med vatten. Normala blandförhållanden är mellan 1:3 och 1:4. Andra förekommande köldbärarvätskor är glykol, pottaska och vegetabiliska oljor (raps olja). GÖRAN RISBERG goran.risberg@sgu.se