Glosario / léxico

Por aditivos se entienden sustancias o principios activos (como antioxidantes o inhibidores de corrosión) que se añaden al fluido térmico o a la salmuera para modificar o mejorar sus propiedades.

Un agente anticongelante es un producto (por ejemplo, a base de glicol), que reduce el punto de congelación de otra sustancia (por ejemplo, agua). El efecto depende del producto utilizado y de su concentración. Es conocido su uso como aditivo para sistemas de refrigeración o líquido solar. Los anticongelantes se ofrecen como concentrados o soluciones listas para su uso. Además de glicoles, alcoholes o la glicerina, los inhibidores de corrosión y los estabilizadores son absolutamente necesarios, pero ya los llevan los productos de marca.

Un agente crioprotector es un producto (por ejemplo a base de glicolenos), que reduce el punto de congelación de otra sustancia (por ejemplo, agua).

El concepto de anticongelante abarca todas las medidas y métodos que evitan la congelación de agua u otras sustancias. Esto es necesario porque el hielo tiene un volumen superior al agua líquida y el alrededor del uno por ciento de mayor demanda de espacio puede provocar grandes fuerzas (resquebrajamiento del hielo).

Un anticorrosivo protege los materiales de la corrosión de forma temporal o duradera. En superficies que entran en contacto permanentemente con una sustancia corrosiva, por ejemplo en un circuito de refrigeración o de calefacción, en especial con agua, a menudo es imprescindible el uso de un agente anticorrosivo.

La carga de refrigeración (carga térmica) es la cantidad de calor que debe apartarse de una habitación para mantener el aire ambiental en un rango de temperatura determinado. La indicación está en kilovatios (kW). El cálculo de la carga de refrigeración se define mediante la directiva VDI 2078. En el cálculo se tendrán en cuenta las cargas de refrigeración internas y externas. Como carga de refrigeración interna se incluye, por ejemplo, la disipación por parte de las personas, la iluminación o las máquinas y como carga de refrigeración externa se incluye por ejemplo el calor radiante a través de la ventana o el flujo térmico a través de las paredes exteriores.

La conductividad térmica de un líquido es su capacidad para transportar energía térmica en forma de calor. La conductividad térmica (específica) en W/(K•m) es una constante que depende de la temperatura.

Por su elevada capacidad calorífica específica de 4,18 kJ/(kg*K), su buena conductividad térmica de 0,60 W/(m·K) y su reducida viscosidad de 1,0 mPa s, el agua es un excelente fluido térmico. Pero también tiene algunas desventajas: el agua combinada con oxígeno, iones y otras partículas que están en el aire actúa de manera corrosiva. En temperaturas de congelamiento, el agua pierde su fluidez y mediante la expansión del agua helada pueden resultar dañados tubos, conductos y otros componentes del sistema para la producción de frío o calor.
Para evitar los riesgos que puede producir el uso de agua pura y, sin embargo, poder utilizar las propiedades positivas del agua, las instalaciones de calefacción, sistemas de refrigeración, instalaciones solares térmicas, bombas de calor y otros circuitos de agua que están sometidos a condiciones propensas a las heladas, se utiliza con frecuencia una mezcla de agua y glicol.

Los enfriadores son sistemas de refrigeración, como los enfriadores de agua, que enfrían un líquido que se utiliza posteriormente para distintas aplicaciones. Glysofor se utiliza como medio en el proceso de transferencia de calor para reducir el punto de congelación. Con ello, también puede bombearse el refrigerante a temperaturas bajas.

(Mono-)etilenglicol (MEG) (nombre común: glicol o glicol de etileno) es el alcohol bivalente más sencillo y tiene la denominación química de etanodiol-1,2-. Es el diol más sencillo.

Se entiende que una sustancia es un fluido térmico (en un circuito de refrigeración o de calefacción) cuando transporta el calor de un lugar con una temperatura elevada a un lugar con una temperatura más reducida. Dependiendo de la finalidad para la que se aplique y del rango de temperatura, el fluido térmico se denominará medio calefactor, refrigerante o agente refrigerante. Normalmente se llama refrigerantes a los fluidos térmicos si estos están previstos para su uso a una temperatura inferior a los 0 °C.

Los glicoles pertenecen al grupo de los alcoholes (alcanoles) y, debido a sus dos grupos OH, se consideran alcoholes bivalentes. El alcohol bivalente más sencillo es el etandiol (etilenglicol), con la suma molecular C2H6O2. Los glicoles se encuentran a menudo en anticongelantes, refrigerantes y descongeladores, ya que el punto de fusión, con una temperatura de -10 a -15 °C está por debajo del del agua. Mezclado con agua, el punto de fusión es considerablemente más bajo y con la mezcla correcta puede alcanzar hasta -55 °C. Los glicoles se usan, entre otras cosas, en lacas y pegamentos como agente disolvente o desinfectante. Otros glicoles son, por ejemplo, dietilenglicol, glicol de trietileno, propilenglicol, dipropilenglicol.

El glicol de trietileno se produce mediante la etoxilación del dietilenglicol y se produce como producto secundario en la producción de etilenglicol. El glicol de trietileno se utiliza gracias a su elevado punto de ebullición en aplicaciones que finalizan a una alta temperatura (> 200 °C). Es un importante producto intermedio en la producción de resinas de poliéster. Debido a su capacidad para neutralizar los olores, el triglicol se utiliza en aparatos de aire acondicionado (desinfección del aire). Además, el triglicol actúa secando el aire del ambiente y deshidratando microorganismos. Con ayuda del triglicol, en las zonas higiénicas se desinfecta el aire ambiental. El trietilenglicol se usa también en sistemas de freno y sistemas hidráulicos para elevar el punto de ebullición del líquido. También sirve para la deshumidificación del gas natural obtenido en explotaciones petrolíferas.

La abreviatura HVAC significa: Heating, Ventilation and Air Conditioning (en español “calefacción, ventilación, tecnología climática“)

Se considera que una instalación es multimetal cuando un sistema de calefacción o de refrigeración está fabricado o instalado con distintos metales. Los metales típicos utilizados en una instalación multimetal pueden ser cobre, latón, aluminio, acero, hierro, fundición gris, soldadura blanda y soldadura fuerte.

El líquido solar transporta el calor del productor al consumidor o al depósito en instalaciones rellenas con este líquido. Se compone de agua y de un producto especial que reduce el punto de congelación del agua y aumenta el punto de ebullición. Con ello, en caso de bajas temperaturas, la instalación se protegerá de los daños provocados por las heladas y en caso de que la temperatura del captador sea elevada, retrasa la transición del líquido solar a un estado gaseoso. Si en caso de altas temperaturas el líquido solar se transforma en vapor en los captadores, la instalación se detendrá; la presión de vapor que se forma con ello normalmente será atrapada por recipientes de seguridad (depósitos de expansión). El estado del líquido solar debe comprobarse en el mantenimiento y, según las necesidades, deberá cambiarse. Los productos modernos como el Glysofor Solar no son tóxicos y son ecológicos. Cuanto mayor sea la concentración, mejor podrá aguantar la instalación las temperaturas bajas sin que se produzcan daños. Debe evitarse una concentración con un contenido activo superior al 50 %, ya que la capacidad térmica específica de la mezcla se reduce. Además, la bomba dejará de enfriarse de manera segura. La viscosidad de la mezcla y, con ello, el funcionamiento de la bomba y el consumo de corriente aumentan. En general se reduce la eficiencia de la instalación. En casos extremos se puede llegar a dificultades iniciales de la bomba. Si la instalación está sometida a temperaturas muy bajas, cuando hay una cantidad suficiente de glicol se forma una suspensión de hielo que no estropea los conductos.

La mezcla lo consigue
Los sistemas para la producción de calor y frío no deben rellenarse con glicoles o concentrados anticongelantes puros. En el caso del etilenglicol puro, el punto de congelación se da a tan solo -13 °C. Sin embargo, en una proporción de mezcla ideal con agua, el descenso crioscópico puede alcanzarse por debajo de los -50 °C.

Como puede observarse en las siguientes ilustraciones en el ejemplo del producto basado en el monoetilenglicol, Glysofor N, con una mayor proporción de glicol aumenta la pérdida de presión relativa [2] y la viscosidad cinemática [3]. Una bomba debe compensar estas pérdidas con un cabezal de descarga de mayor tamaño. El mayor espesor de los glicoles en comparación con el agua pura tiene su efecto en el funcionamiento del motor y, con ello, en el consumo de energía. Una capacidad térmica específica menor del glicol [4] (capacidad de absorción de calor) conduce a un menor rendimiento de la instalación.

Para ello, ya en las fases previas deben comprobarse las condiciones de utilización para constatar la resistencia al hielo necesaria.
Debe aplicarse: ¡Tanto como sea necesario y lo menos posible!

1,2-propandiol (1,2-propilenglicol) es un líquido claro, incoloro, casi sin olor y fuertemente higroscópico. El propilenglicol pertenece a los polialcanos. Puede mezclarse con agua en cualquier proporción, pero no con aceites grasos. El propilenglicol se obtiene de forma industrial por medio de la hidrólisis del óxido de propileno. Para ello se utilizará un proceso térmico a alta temperatura sin catálisis de 200 a 220 °C. El propilenglicol aparece en artículos de higiene como cremas de manos, pasta de dientes y desodorantes como humectante y plastificante. El propilenglicol puede mejorar considerablemente la solubilidad de distintas sustancias y garantizar una dispersión más estable de medicamentos en pomadas. Además, con frecuencia puede contribuir a una considerable mejora de la reabsorción de diferentes sustancias. El propilenglicol se utiliza en la industria alimenticia como sustancia portadora y solución transportadora para colorantes, antioxidantes, emulsionantes y enzimas. Gracias a su inocuidad, aparece en líquidos portadores de calor y frío en el procesamiento de alimentos (Glysofor L), en anticongelantes, salmueras, líquidos solares, etc. El propilenglicol se utiliza como aditivo en la alimentación del ganado lechero y está autorizado en la UE como aditivo alimentario (E 1520).

El punto de congelación es la temperatura que está en el límite entre el estado físico “sólido“ y “líquido“. El punto de congelación más conocido es el del agua. En una escala de temperatura de °C define el punto cero. Si no se ofrece ningún dato más acerca del “punto de congelación“, normalmente se trata del punto de congelación del agua pura, es decir 0 °C. El punto de congelación marca las condiciones de transición de la fase líquida de una sustancia a la fase sólida, lo que se conoce como congelación. Si es importante que un líquido continúe en estado líquido a una temperatura por debajo de su punto de congelación, existen anticongelantes especiales que pueden reducir el punto de congelación del agua hasta, por ejemplo, -55 °C.

El punto de ebullición es la temperatura a la que una sustancia o producto pasa de estado líquido a estado gaseoso.

Como punto de fluidez se entiende la temperatura a la que un líquido pierde su capacidad de fluir y pasa al estado sólido.

El refractómetro para agente anticongelante es un dispositivo de medición para el cálculo del contenido de agente anticongelante en una solución. Con ayuda del refractómetro, las soluciones con anticongelante pueden ajustarse y comprobarse rápidamente y con precisión.

Se denominan refrigerantes a los fluidos térmicos habituales que están previstos para su uso a temperaturas inferiores a 0 °C. Gracias a su elevada capacidad térmica específica, por debajo de los 0 °C, también se utiliza agua. Sin embargo, el agua pura ya se congela a 0 °C, es decir, que las moléculas de agua se organizan en cristales de hielo. Para poder utilizar las buenas propiedades térmicas del agua también a bajas temperaturas, debe alterarse este orden. Es apropiada la adición de salmueras especiales o de agentes refrigerantes como “Glysofor“. De esta manera pueden alcanzarse temperaturas de servicio de hasta -55 °C.

La salmuera (cooling brine) es un líquido cuyo punto de refrigeración es inferior al del agua. Se utilizan salmueras por ejemplo para el transporte de frío de una planta de refrigeración central a diferentes consumidores. Su uso típico es en los sistemas de aire acondicionado, cadenas de congelación o plantas de refrigeración técnicas. Antes a menudo se utilizaban soluciones salinas como salmuera, de ahí su etimología relacionada con la sal. Debido a las notables propiedades corrosivas de las soluciones salinas, hoy en día en el uso en sistemas metálicos se utilizan productos modernos que tienen como base, por ejemplo, glicoles.

Por salmuera líquida se entiende un líquido compuesto por agua y un agente refrigerante que circula por un intercambiador de calor o en la tierra o en una sonda geotérmica. La salmuera líquida toma el calor almacenado en el suelo y lo transporta a un intercambiador de calor, donde la energía transferida se almacena, por ejemplo, en una instalación con bomba de calor.

La suspensión de hielo (ice slurry en inglés) se compone de una mezcla de pequeñas partículas de hielo (0,01-0,5 mm), agua y una sustancia o producto reductor del punto de congelación. La suspension de hielo es de fluida a viscosa y bombeable. Se forma a temperaturas cercanas al punto de congelación específico o al punto de fluidez de un líquido y, debido a su estado de agregación, no tiene ningún efecto explosivo siempre y cuando tenga la posibilidad de fluir con libertad.

La viscosidad es una medida para la densidad de un líquido. Cuanto mayor es la viscosidad, menos fluido es el líquido y cuanto menor es la viscosidad, más fluido es el líquido.