Définition technique
L’indice de réfraction mesure la déviation de la lumière, ou réfraction, lorsqu’elle traverse le fluide du système de chauffage. Il s’exprime sous la forme d’un rapport et est donc normalement sans dimension, plutôt que d’être indiqué dans des unités telles que mg/L.
L’indice de réfraction d’un fluide varie en fonction de sa composition et de la concentration des substances qui y sont dissoutes. Dans les systèmes de chauffage et de refroidissement, il est particulièrement utile pour évaluer les fluides contenant des antigels à base de glycol ou des produits caloporteurs, car une augmentation de la concentration en glycol entraîne une variation prévisible de l’indice de réfraction lorsqu’il est mesuré dans des conditions contrôlées.
Fernox utilise la réfractométrie spécifiquement pour les systèmes contenant du glycol. Son réfractomètre mesure la lumière réfractée par les solutions antigel à base de glycol, tandis que les fluides caloporteurs Fernox sont contrôlés au moyen de mesures au réfractomètre afin de vérifier leur concentration et le niveau correspondant de protection contre le gel. (Fernox)
Définition simplifiée
L’indice de réfraction mesure la déviation de la lumière lorsqu’elle traverse le fluide du système.
Pour les systèmes de chauffage contenant du glycol ou de l’antigel, cette mesure peut aider à déterminer la concentration en glycol et donc si le système bénéficie du niveau de protection contre le gel attendu.
L’indice de réfraction est particulièrement important dans les systèmes contenant des fluides caloporteurs à base de glycol, tels que les pompes à chaleur, le chauffage par le sol, les systèmes solaires thermiques ou d’autres installations nécessitant une protection contre le gel.
Fernox indique que le niveau de protection contre le gel de ses fluides caloporteurs à base de glycol peut être vérifié à l’aide d’un réfractomètre. Par exemple, Fernox HP-5c est conçu pour fonctionner à des concentrations définies : plus la concentration du produit augmente, plus la protection contre le gel est importante.
Un indice de réfraction anormal ou inattendu peut indiquer :
Une concentration insuffisante en glycol, entraînant une protection contre le gel inadéquate.
Une concentration en glycol excessive par rapport aux spécifications prévues pour le système.
Une dilution due à l’appoint d’eau dans le système.
Une perte de fluide contenant du glycol, suivie de son remplacement par de l’eau non traitée.
Un mélange ou un dosage initial incorrect du fluide caloporteur concentré.
L’introduction d’un autre fluide ou produit chimique ayant modifié la composition de l’eau du système.
Des modifications du fluide caloporteur depuis un test précédent.
Une concentration qui ne correspond pas aux spécifications prévues pour le produit.
Il est important de maintenir la concentration correcte en glycol, car une concentration insuffisante peut exposer un système au gel en cas de basses températures. C’est particulièrement important pour les équipements extérieurs ou partiellement exposés à l’extérieur, tels que les pompes à chaleur air/eau et les installations solaires thermiques.
Une protection contre le gel inadéquate peut contribuer à :
Gel de l’eau dans les tuyauteries ou les composants exposés.
Dégâts dus à la dilatation des échangeurs de chaleur et des tuyauteries.
Fissures ou fuites.
Perte de circulation.
Dommages aux pompes et autres composants.
Arrêt ou panne du système par temps froid.
Cependant, une plus grande quantité de glycol n’est pas automatiquement préférable. Les produits caloporteurs sont conçus pour fonctionner dans des plages de concentration spécifiées. Fernox HP-5c, par exemple, précise une plage de concentration en service et les niveaux de protection contre le gel correspondants, ce qui montre pourquoi le résultat de l’indice de réfraction doit être interprété en fonction du produit utilisé.
L’indice de réfraction permet donc de vérifier rapidement et efficacement si le fluide en circulation reste conforme à la concentration de glycol et aux exigences de protection contre le gel prévues.
L’indice de réfraction ne devrait normalement pas être évalué isolément, et il n’existe pas de valeur unique acceptable de l’indice de réfraction qui s’applique à tous les systèmes de chauffage.
La valeur correcte dépend fortement des éléments suivants :
Le type de glycol ou de fluide caloporteur utilisé.
La concentration souhaitée du produit.
La température de protection contre le gel requise.
Les spécifications du fabricant.
La température à laquelle la mesure est effectuée.
Les autres substances chimiques dissoutes présentes dans le fluide.
Les différents fluides peuvent avoir des caractéristiques d’indice de réfraction différentes, ce qui signifie qu’une mesure donnée ne peut pas simplement être convertie en un pourcentage universel de glycol sans connaître le type de fluide et la relation d’étalonnage appropriée.
Par exemple, Fernox Solar S1 est un fluide caloporteur pré-mélangé à base de monopropylène glycol dont l’indice de réfraction spécifié est de 1.381–1.385, tandis que les autres fluides caloporteurs Fernox sont fournis à des concentrations et selon des spécifications différentes.
Il est également important de faire la distinction entre l’indice de réfraction et la concentration en glycol :
Indice de réfraction est la propriété physique réellement mesurée.
Concentration en glycol peut être calculée ou estimée à partir de cette mesure lorsque le type de fluide et ses caractéristiques d’étalonnage sont connus.
Protection contre le gel peut ensuite être déterminée à partir de la concentration, sur la base des données du fabricant du fluide caloporteur concerné.
L’indice de réfraction doit donc être interprété en tenant compte du fluide caloporteur connu, de la concentration visée, de l’exigence de protection contre le gel, des spécifications du produit et des résultats des tests précédents.
