Glossarium / Lexicon

Additieven zijn toevoegingen of actieve stoffen (bijv. antioxidanten, corrosieremmers) die aan de warmtedrager of de koelpekel worden toegevoegd om hun eigenschappen te wijzigen of te verbeteren.

De term antivries omvat alle maatregelen en methoden die moeten voorkomen dat bijv. water bevriest. Dit is nodig omdat ijs een groter volume heeft dan vloeibaar water en de enkele procenten grotere ruimtebehoefte kan leiden tot grote krachten (vorststralen).

Een antivriesmiddel (antivries) is een product (bijv. op basis van glycolen) dat het vriespunt van een andere stof (bijv. water) verlaagt. Het effect hangt af van het gebruikte product en de concentratie. Het gebruik ervan als additief voor koelsystemen of solarvloeistoffen is welbekend. Antivriesmiddelen worden aangeboden als concentraten of gebruiksklare oplossingen. Naast bijv. glycolen, alcoholen of glycerine zijn ook corrosieremmers en stabilisatoren verplicht, maar deze zijn in merkproducten reeds aanwezig.

Een corrosiebeschermingsmiddel beschermt materialen tijdelijk of permanent tegen corrosieve aantasting. Bij oppervlakken die permanent in contact komen met een corrosief medium, vooral water, bijv. in een koel- of verwarmingscircuit, is het gebruik van corrosiebeschermingsmiddelen vaak onvermijdelijk.

(Mono)ethyleenglycol (MEG) (triviale naam: Glycol is de eenvoudigste tweewaardige alcohol en heeft de chemische naam ethaan-1,2-diol. Het is dus de eenvoudigste diol.

Glycolen behoren tot de groep van de alcoholen (alkanolen) en worden ook wel tweewaardige alcoholen genoemd vanwege de twee OH-groepen. De eenvoudigste tweewaardige alcohol is ethanediol (ethyleenglycol) met de molecuulformule C2H6O2. Glycolen worden vaak aangetroffen in antivries, koelvloeistoffen en ijsbestrijdingsmiddelen omdat het smeltpunt van -10 tot -15 °C lager ligt dan dat van water. In combinatie met water ligt het smeltpunt nog lager en kan het -55 °C bereiken met het juiste mengsel. Glycolen worden onder meer gebruikt in verf en kleefstoffen als oplosmiddel of desinfecterend middel. Andere glycolen zijn bijvoorbeeld diëthyleenglycol, triëthyleenglycol, propyleenglycol, dipropyleenglycol.

Het mengsel doet het
Systemen voor koeling of verwarming mogen niet worden gevuld met zuivere glycolen of antivriesconcentraten. Bij zuiver ethyleenglycol ligt het vriespunt bijv. slechts bij -13 °C. In de ideale mengverhouding met water daarentegen kan een vriespuntverlaging tot onder -50 °C worden bereikt.

Zoals blijkt uit de volgende afbeeldingen aan de hand van het voorbeeld van het op monoëthyleenglycol gebaseerde product Glysofor N, nemen het relatieve drukverlies ^[2] en de kinematische viscositeit ^[3] toe met een stijgend glycolgehalte. Een pomp moet deze verliezen compenseren met een grotere opvoerhoogte. Een hogere dichtheid van glycolen in vergelijking met zuiver water heeft een effect op het voortstuwingsvermogen van de motor en dus op het energieverbruik. Een lagere specifieke warmtecapaciteit ^[4] (warmteabsorptiecapaciteit) van het glycol leidt tot een lager rendement van het systeem.

Daarom moeten de gebruiksomstandigheden van tevoren worden gecontroleerd om de noodzakelijke vorstbestendigheid te bepalen.
Hier geldt: Zo veel als nodig en zo weinig als mogelijk!

De afkorting HVAC staat voor: Heating, Ventilation and Air Conditioning (of “Verwarming, Ventilatie, Airconditioning”)

IJsbrij (ijsslurry) bestaat uit een mengsel van kleine ijsdeeltjes (0,01-0,5 mm), water en een vriespuntverlagende stof of product. IJsbrij is vloeibaar tot stroperig en pompbaar. IJsbrij wordt gevormd bij temperaturen dicht bij het specifieke vriespunt of stollingspunt van een vloeistof en heeft vanwege zijn aggregatietoestand geen explosief effect, zolang het vrij kan stromen.

Koellast (warmtelast) is de hoeveelheid warmte die aan een ruimte moet worden onttrokken om de lucht in de ruimte binnen een bepaald temperatuurbereik te houden. De aanduiding is in kilowatt (kW). De bepaling van de koellast is vastgelegd in de VDI 2078. Bij de berekening wordt rekening gehouden met de interne en externe koellasten. De interne koellasten omvatten bijv. de warmte die wordt uitgestraald door mensen, verlichting of machines en de externe koellasten omvatten bijv. de stralingswarmte door ramen of de warmtestroom door buitenmuren.

Koelmachines zijn koelsystemen, zoals watergekoelde koelers, die een vloeistof koelen die vervolgens voor een groot aantal toepassingen kan worden gebruikt. Glysofor wordt hierbij gebruikt als medium voor het warmteoverdrachtsproces om het vriespunt te verlagen. Dit betekent dat de koudedrager ook bij lage temperaturen pompbaar blijft.

De koelpekel is een vloeistof waarvan het vriespunt lager ligt dan dat van water. Koelpekels worden bijv. gebruikt om koude te transporteren van een centrale koelinstallatie naar verschillende koelverbruikers. Typische toepassingsgebieden zijn airconditioningsystemen, diepvriesketens of technische koelsystemen. In het verleden werden vaak zoutoplossingen gebruikt als koelpekel, vandaar de naam pekel. Wegens de uitgesproken corrosieve eigenschappen van zoutoplossingen, vooral bij gebruik in metaalsystemen, worden tegenwoordig moderne producten op basis van bijv. glycolen aangeboden.

Het kookpunt is de temperatuur waarbij een stof of product overgaat van de vloeibare naar de gasvormige aggregatietoestand.

Een koudedrager wordt doorgaans een warmtedrager genoemd als het medium bedoeld is voor gebruik beneden 0 °C. Omwille van zijn hoge specifieke warmtecapaciteit wordt water ook graag onder 0 °C gebruikt. Zuiver water bevriest echter al bij 0 °C, wat betekent dat de polaire watermoleculen zich tot ijskristallen rangschikken. Om ook bij lagere temperaturen van de goede warmteoverdrachtseigenschappen van water gebruik te kunnen maken, moet deze volgorde worden verstoord. Geschikt hiervoor is de toevoeging van speciale koelpekels of antivriesmiddelen zoals bijv. “Glysofor”. Op die manier kunnen werkingstemperaturen tot -55 °C worden bereikt.

Van een multimetaalinstallatie is sprake wanneer bijvoorbeeld een verwarmings- of koelsysteem uit verschillende metalen is vervaardigd (geïnstalleerd). Typische metalen van een multimetaalinstallatie kunnen zijn: koper, messing, aluminium, staal, ijzer, grijs gietijzer, zacht en hard soldeer.

Pekelvloeistof (pekelmiddel), of kortweg pekel, is een vloeistof bestaande uit water en antivries die circuleert in een bodemwarmtewisselaar of een bodemsonde. De pekel neemt de warmte die in de grond is opgeslagen op en transporteert deze naar een warmtewisselaar waar de overgedragen energie bijv. een warmtepompsysteem voedt.

1,2-propaandiol (1,2-propyleenglycol) is een heldere, kleurloze, bijna reukloze en zeer hygroscopische vloeistof. Propyleenglycol behoort tot de polyvalente alkanolen. Het is mengbaar met water in elke verhouding, maar niet met vette oliën. Voor industriële doeleinden wordt propyleenglycol vervaardigd door hydrolyse van propyleenoxide. Hierbij wordt een hoogtemperatuurprocédé zonder katalyse bij 200 tot 220 °C gebruikt. Propyleenglycol wordt aangetroffen in hygiëneproducten zoals huidcrèmes, tandpasta en deodorants als bevochtigingsmiddel en verzachtend middel. Propyleenglycol kan de oplosbaarheid van verschillende stoffen aanzienlijk verbeteren en zorgen voor een stabielere dispersie van geneeskrachtige stoffen in zalven. Bovendien kan propyleenglycol vaak bijdragen tot een aanzienlijke verbetering van de absorptie van verschillende werkzame stoffen. Propyleenglycol wordt in de voedselindustrie gebruikt als drager en oplosmiddel voor kleurstoffen, antioxidanten, emulgatoren en enzymen. Omdat de stof onschadelijk is, wordt ze verwerkt in warmte- en koudeoverdrachtsvloeistoffen in de voedselindustrie (Glysofor L), antivriesmiddelen, koelpekels, solarvloeistoffen enz. Propyleenglycol wordt gebruikt als additief in melkveevoer en is in de EU goedgekeurd als voedseladditief (E 1520).

De antivries refractometer is een meetinstrument voor de bepaling van het antivriesgehalte in een oplossing. Met behulp van een refractometer kunnen antivriesoplossingen snel en nauwkeurig worden afgesteld en gecontroleerd.

De solarvloeistof transporteert – in het geval van vloeistofgevulde systemen – de warmte van de producent naar de verbruiker of het voorraadvat. De vloeistof bestaat uit water en een speciaal product dat het vriespunt van het water verlaagt en het kookpunt verhoogt. Daardoor wordt het systeem beschermd tegen vorstschade bij lage temperaturen en wordt de overgang van de solarvloeistof naar een dampige aggregatietoestand bij hoge collectortemperaturen vertraagd. Als de solarvloeistof in de collectoren bij hoge temperaturen in stoom verandert, leidt dit tot stilstand van het systeem; de ontstane stoomdruk wordt gewoonlijk opgevangen via veiligheidsvaten (expansievaten). De toestand van de solarvloeistof moet tijdens het onderhoud worden gecontroleerd en indien nodig worden vervangen. Moderne producten zoals Glysofor Solar zijn niet-toxisch en zijn milieuvriendelijk. Hoe hoger de concentratie, hoe lager de temperaturen die het systeem zonder schade kan verdragen. Een concentratie met een actief gehalte van meer dan 50 % moet worden vermeden, aangezien de specifieke warmtecapaciteit van het mengsel wordt verminderd. Ook wordt de pomp niet meer betrouwbaar gekoeld. De viscositeit van het mengsel en dus de vereiste pomparbeid en het opgenomen vermogen nemen toe. In het algemeen vermindert dit de efficiëntie van het systeem. In extreme gevallen kan de pomp moeilijkheden ondervinden bij het starten. Als het systeem aan zeer lage temperaturen wordt blootgesteld, zal zich bij een voldoende glycolgehalte een ijsbrij vormen, maar deze zal de leidingen niet vernielen.

Het stollingspunt is de temperatuur waarbij een vloeistof zijn vloeibaarheid verliest en overgaat in een vaste toestand.

Triëthyleenglycol wordt geproduceerd door de ethoxylering van diëthyleenglycol en is een bijproduct van de productie van ethyleenglycol. Vanwege zijn hoge kookpunt wordt triëthyleenglycol gebruikt voor toepassingen die bij hoge temperaturen werken (> 200 °C). Het is een belangrijk tussenproduct bij de productie van polyesterharsen. Wegens zijn geurneutraliserende eigenschap wordt triglycol gebruikt in luchtverfrissers (luchtzuiveraars). Bovendien heeft triglycol een luchtdrogend en uitdrogend effect op micro-organismen. Triglycol wordt gebruikt om de lucht in sanitaire ruimten te ontsmetten. Triëthyleenglycol wordt ook gebruikt in remsystemen en hydraulische systemen om het kookpunt van de vloeistof te verhogen. De stof wordt ook gebruikt voor het ontvochtigen van aardgas dat offshore wordt gewonnen.

Viscositeit is een maat voor de stroperigheid van een vloeistof. Hoe hoger de viscositeit, hoe dikker (minder vloeiend) de vloeistof is; hoe lager de viscositeit, hoe dunner (vloeiender) de vloeistof is.

Het vriespunt is de temperatuur die ligt op de grens tussen de aggregatietoestanden “vast” en “vloeibaar”. Het meest bekende vriespunt is dat van water. Op de temperatuurschaal verdeeld in °C, wordt hiermee het nulpunt gedefinieerd. Wanneer de term “vriespunt” zonder nadere aanduiding wordt gebruikt, wordt gewoonlijk het vriespunt van het zuiverste water bedoeld, d.w.z. 0 °C. Het vriespunt geeft de omstandigheden weer die zich voordoen tijdens de faseovergang van een stof van de vloeibare naar de vaste fase, die bevriezing wordt genoemd. Als het belangrijk is dat een vloeistof vloeibaar blijft bij temperaturen onder zijn vriespunt, zijn er speciale vries- of antivriesmiddelen verkrijgbaar die het vriespunt van bijvoorbeeld water kunnen verlagen tot -55 °C.

Een warmtedrager of warmteoverdrachtsmedium is een medium dat (in een koel- of verwarmingscircuit) warmte transporteert van een plaats met een hogere temperatuur naar een plaats met een lagere temperatuur. Afhankelijk van de toepassing en het temperatuurbereik worden warmtedragers ook wel verwarmingsmiddelen (verwarmingsmedium), koudedragers of koelmiddelen genoemd. Een warmtedrager wordt doorgaans een koudedrager genoemd als het medium bedoeld is voor gebruik beneden 0 °C.

De thermische geleidbaarheid van een vloeistof is het vermogen om thermische energie in de vorm van warmte te transporteren. De (specifieke) warmtegeleidingscoëfficiënt in W/(K-m) is een temperatuurafhankelijke constante.

Door zijn hoge specifieke warmtecapaciteit van 4,18 kJ/(kg*K), zijn goede warmtegeleidingsvermogen van 0,60 W/(m-K) en zijn lage viscositeit van 1,0 mPa s, is water een uitstekende warmtedrager. Het heeft echter ook bepaalde nadelen: Water heeft een corrosieve werking in combinatie met zuurstof, ionen en andere luchtcomponenten. Bij temperaturen onder het vriespunt verliest water zijn vloeibaarheid en de uitzetting van bevroren water kan schade toebrengen aan leidingen, buizen en andere onderdelen van het systeem voor koeling of verwarming.

Om de risico’s die verbonden zijn aan het gebruik van zuiver water op betrouwbare wijze uit te sluiten en toch te profiteren van de positieve eigenschappen van water, worden verwarmingsinstallaties, koelsystemen, thermische zonnecollectorsystemen, warmtepompen en andere watercircuits die aan vorstgevoelige omstandigheden zijn blootgesteld, vaak gebruikt met een glycol-water-mengsel.