Teknik tanım
Kırılma İndisi, ışığın ısıtma sistemi sıvısından geçerken ne kadar yön değiştirdiğinin, yani kırıldığının ölçüsüdür. Oran olarak ifade edilir ve bu nedenle mg/L gibi birimlerle değil, normalde boyutsuz olarak belirtilir.
Bir sıvının kırılma indisi, bileşimine ve içinde çözünmüş maddelerin konsantrasyonuna göre değişir. Isıtma ve soğutma sistemlerinde, özellikle glikol bazlı antifriz veya ısı transfer ürünleri içeren sıvıları değerlendirmek için kullanışlıdır; çünkü kontrollü koşullarda ölçüldüğünde, glikol konsantrasyonundaki artış kırılma indisinde öngörülebilir bir değişime yol açar.
Fernox, refraktometriyi özellikle glikol içeren sistemlerde kullanır. Refraktometresi, glikol bazlı antifriz çözeltilerinden kırılarak geçen ışığı ölçerken Fernox ısı transfer sıvılarında konsantrasyonu ve buna karşılık gelen donma koruma seviyesini kontrol etmek için refraktometre okumalarından yararlanılır. (Fernox)
Basitleştirilmiş tanım
Kırılma İndisi, ışığın sistem sıvısından geçerken nasıl büküldüğünü ölçer.
Glikol veya antifriz içeren ısıtma sistemlerinde bu ölçüm, glikolün ne kadar konsantre olduğunu ve dolayısıyla sistemin beklenen donma koruma seviyesine sahip olup olmadığını belirlemeye yardımcı olabilir.
Kırılma İndisi, ısı pompaları, yerden ısıtma sistemleri, güneş enerjili termal sistemler veya donma koruması gerektiren diğer tesisatlar gibi glikol bazlı ısı transfer sıvıları içeren sistemlerde özellikle önemlidir.
Fernox, glikol bazlı ısı transfer sıvılarındaki donma koruma seviyelerinin refraktometre kullanılarak kontrol edilebileceğini belirtir. Örneğin Fernox HP-5c, belirli konsantrasyonlarda çalışacak şekilde tasarlanmıştır; ürün konsantrasyonu arttıkça donmaya karşı koruma da kademeli olarak artar.
Anormal veya beklenmedik bir Kırılma İndeksi sonucu şunlara işaret edebilir:
Yetersiz glikol konsantrasyonu, yetersiz donma korumasına yol açar.
Sistemin amaçlanan teknik özelliklerine kıyasla aşırı glikol konsantrasyonu.
Sisteme su eklenmesinden kaynaklanan seyreltme.
Glikol içeren sıvı kaybının ardından yerine işlem görmemiş su konulması.
Konsantre ısı transfer sıvısının başlangıçta yanlış karıştırılması veya dozlanması.
Sistem suyunun bileşimini değiştiren başka bir sıvının veya kimyasalın sisteme eklenmesi.
Önceki bir testten bu yana ısı transfer sıvısında meydana gelen değişiklikler.
Amaçlanan ürün teknik özelliklerine uymayan bir konsantrasyon.
Doğru glikol konsantrasyonunu korumak önemlidir; çünkü yetersiz konsantrasyon, düşük sıcaklık koşullarında sistemin donma riskiyle karşı karşıya kalmasına yol açabilir. Bu, özellikle hava kaynaklı ısı pompaları ve güneş enerjili ısıtma sistemleri gibi dış mekânda veya kısmen dış mekânda bulunan ekipmanlar için önemlidir.
Yetersiz donma koruması potansiyel olarak şunlara katkıda bulunabilir:
Açıkta kalan boru tesisatı veya bileşenlerdeki suyun donması.
Genleşme nedeniyle eşanjörlerde ve boru tesisatında oluşan hasar.
Çatlama veya sızıntı.
Sirkülasyonun kesilmesi.
Pompalarda ve diğer bileşenlerde hasar.
Soğuk havalarda sistemin kapanması veya arızalanması.
Ancak, daha fazla glikol kullanmak her zaman daha iyi sonuç vermez. Isı transferi ürünleri, belirli konsantrasyon aralıklarında çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Örneğin Fernox HP-5c, kullanım sırasındaki konsantrasyon aralığını ve buna karşılık gelen donma koruma seviyelerini belirtir. Bu da kırılma indisi sonucunun kullanılan ürüne göre değerlendirilmesi gerektiğini gösterir.
Bu nedenle Kırılma İndisi, dolaşımdaki sıvının beklenen glikol konsantrasyonu ve donma koruma gereksinimiyle uyumlu olup olmadığını hızlı ve değerli bir şekilde kontrol etmenizi sağlar.
Kırılma İndisi genellikle tek başına değerlendirilmemelidir; ayrıca her ısıtma sistemi için geçerli olan tek bir kabul edilebilir kırılma indisi değeri yoktur.
Doğru değer büyük ölçüde şunlara bağlıdır:
Kullanılan glikol veya ısı transfer sıvısının türü.
Hedeflenen ürün konsantrasyonu.
Gerekli donma koruma sıcaklığı.
Üreticinin spesifikasyonu.
Ölçümün yapıldığı sıcaklık.
Sıvıda bulunan diğer çözünmüş kimyasallar.
Farklı sıvıların kırılma indisi özellikleri farklı olabilir; bu nedenle sıvı türünü ve uygun kalibrasyon ilişkisini bilmeden belirli bir ölçüm değeri genel geçer bir glikol yüzdesine dönüştürülemez.
Örneğin Fernox Solar S1, belirtilen kırılma indisi 1.381–1.385 olan, önceden karıştırılmış mono propilen glikol bazlı bir ısı transfer sıvısıdır; diğer Fernox ısı transfer sıvıları ise farklı konsantrasyon ve spesifikasyonlarda sunulur.
Ayrıca Kırılma İndisi ile Glikol Konsantrasyonu arasındaki farkı ayırt etmek önemlidir:
Kırılma İndisi gerçekte ölçülen fiziksel özelliktir.
Glikol Konsantrasyonu sıvının türü ve kalibrasyon özellikleri bilindiğinde bu ölçümden hesaplanabilir veya tahmin edilebilir.
Donma Koruması daha sonra, ilgili ısı transfer sıvısı üreticisinin verilerine göre konsantrasyondan belirlenebilir.
Bu nedenle Kırılma İndisi; bilinen ısı transfer sıvısı, amaçlanan konsantrasyon, donma koruması gereksinimi, ürün spesifikasyonu ve önceki test sonuçları ile birlikte değerlendirilmelidir.
