Technische definitie
De brekingsindex meet hoe sterk licht van richting verandert, of breekt, wanneer het door de vloeistof in het verwarmingssysteem gaat. De brekingsindex wordt uitgedrukt als een verhouding en is daarom normaal gezien dimensieloos, in plaats van te worden weergegeven in eenheden zoals mg/L.
De brekingsindex van een vloeistof verandert naargelang de samenstelling en de concentratie van de opgeloste stoffen. In verwarmings- en koelsystemen is die bijzonder nuttig om vloeistoffen met antivriesmiddelen of warmteoverdrachtsproducten op basis van glycol te beoordelen, omdat een hogere glycolconcentratie onder gecontroleerde omstandigheden een voorspelbare verandering van de brekingsindex veroorzaakt.
Fernox gebruikt refractometrie specifiek voor systemen die glycol bevatten. De refractometer meet hoe het licht wordt gebroken door antivriesoplossingen op basis van glycol. Bij warmteoverdrachtsvloeistoffen van Fernox worden refractometerwaarden gebruikt om de concentratie en de bijbehorende vorstbescherming te controleren. (Fernox)
Vereenvoudigde definitie
De brekingsindex meet hoe licht afbuigt wanneer het door de vloeistof in het systeem gaat.
Bij verwarmingssystemen met glycol of antivries kan die meting helpen bepalen hoe geconcentreerd de glycol is en dus of het systeem de verwachte vorstbescherming biedt.
De brekingsindex is bijzonder belangrijk in systemen met warmteoverdrachtsvloeistoffen op basis van glycol, zoals warmtepompen, vloerverwarming, thermische zonnesystemen of andere installaties die vorstbescherming nodig hebben.
Fernox geeft aan dat je de vorstbeschermingsniveaus van warmteoverdrachtsvloeistoffen op basis van glycol kunt controleren met een refractometer. Fernox HP-5c is bijvoorbeeld ontworpen om bij bepaalde concentraties te werken. Een hogere productconcentratie biedt een steeds betere vorstbescherming.
Een abnormaal of onverwacht resultaat van de brekingsindex kan wijzen op:
Onvoldoende glycolconcentratie, waardoor de vorstbescherming ontoereikend is.
Een te hoge glycolconcentratie in vergelijking met de beoogde specificaties van het systeem.
Verdunning doordat het systeem met water is bijgevuld.
Verlies van vloeistof die glycol bevat, gevolgd door aanvulling met onbehandeld water.
Een verkeerde initiële menging of dosering van geconcentreerde warmteoverdrachtsvloeistof.
Toevoeging van een andere vloeistof of chemische stof die de samenstelling van het systeemwater heeft veranderd.
Veranderingen in de warmteoverdrachtsvloeistof sinds een vorige test.
Een concentratie die niet overeenkomt met de beoogde productspecificaties.
Het is belangrijk om de juiste glycolconcentratie aan te houden, want bij een te lage concentratie kan een systeem bij lage temperaturen bevriezen. Dit is vooral belangrijk voor apparatuur die buiten of deels buiten staat, zoals lucht-waterwarmtepompen en installaties voor thermische zonne-energie.
Onvoldoende vorstbescherming kan mogelijk bijdragen aan:
Bevriezing van water in blootgestelde leidingen of onderdelen.
Schade door uitzetting aan warmtewisselaars en leidingen.
Barsten of lekken.
Verlies van circulatie.
Schade aan pompen en andere onderdelen.
Stilstand of uitval van het systeem bij koud weer.
Maar meer glycol is niet automatisch beter. Warmteoverdrachtsproducten zijn ontworpen om binnen bepaalde concentratiebereiken te werken. Fernox HP-5c specificeert bijvoorbeeld een concentratiebereik voor gebruik en de bijbehorende vorstbeschermingsniveaus. Dat toont aan waarom het resultaat van de brekingsindex moet worden beoordeeld in functie van het specifieke product dat wordt gebruikt.
De brekingsindex kan dus een snelle en waardevolle manier zijn om na te gaan of de circulerende vloeistof nog overeenstemt met de verwachte glycolconcentratie en de vereiste vorstbescherming.
De brekingsindex mag normaal gezien niet op zichzelf worden beoordeeld, en er bestaat geen enkele aanvaardbare brekingsindexwaarde die voor elk verwarmingssysteem geldt.
De juiste waarde hangt sterk af van:
Het type glycol of warmtedragende vloeistof dat gebruikt wordt.
De gewenste productconcentratie.
De vereiste temperatuur voor vorstbescherming.
De specificaties van de fabrikant.
De temperatuur waarop de meting wordt uitgevoerd.
Andere opgeloste chemicaliën die in de vloeistof aanwezig zijn.
Verschillende vloeistoffen kunnen verschillende eigenschappen op het vlak van brekingsindex hebben. Dat betekent dat je een bepaalde meting niet zomaar kunt omrekenen naar een universeel glycolpercentage zonder de vloeistofsoort en de bijbehorende kalibratierelatie te kennen.
Fernox Solar S1 is bijvoorbeeld een voorgemengde warmtedragende vloeistof op basis van monopropyleenglycol met een opgegeven brekingsindex van 1.381–1.385, terwijl andere warmtedragende vloeistoffen van Fernox met andere concentraties en specificaties worden geleverd.
Het is ook belangrijk om een onderscheid te maken tussen brekingsindex en glycolconcentratie:
Brekingsindex is de fysische eigenschap die daadwerkelijk gemeten wordt.
Glycolconcentratie kan berekend of geschat worden op basis van die meting, wanneer het type vloeistof en de kalibratiekenmerken ervan gekend zijn.
Vorstbescherming kan vervolgens bepaald worden op basis van de concentratie, volgens de gegevens van de fabrikant van de specifieke warmtedragende vloeistof.
De brekingsindex moet daarom geïnterpreteerd worden in samenhang met de gekende warmtedragende vloeistof, beoogde concentratie, vereiste vorstbescherming, productspecificatie en eerdere testresultaten.
