Beginselen van de temperatuurregeling: koudemiddel

Apparaten van JULABO zijn specialisten in uiterst nauwkeurige vloeistoftemperatuurregeling. In onze temperatuurregelsystemen worden afhankelijk van het gebruiksdoel en de toepassing de meest uiteenlopende koudemiddelen gebruikt. 

In principe wordt onderscheid gemaakt tussen natuurlijke koudemiddelen en synthetische koudemiddelen, die elk verschillende voordelen en nadelen hebben.

Magio 523 Ausschnitt 01

Natuurlijke koudemiddelen

Natuurlijke koudemiddelen komen – zoals de naam al aangeeft – als substantie in de natuur voor. Ze kunnen met weinig moeite worden geproduceerd en worden beschouwd als milieuvriendelijk. Propaan, propyleen, ethaan en etheen zijn veelvoorkomende middelen binnen deze koelmiddelengroep. Ze worden gewonnen als bijproduct tijdens de productie van aardolie.

Voordelen:Natuurlijke koudemiddelen hebben een lage GWP-waarde. Ze hebben geen of weinig invloed op het broeikaseffect. Hun moleculen zijn relatief onstabiel en vallen snel uiteen in de atmosfeer. Bovendien zijn natuurlijke koudemiddelen goedkoop te produceren.

Nadelen:De meeste natuurlijke koudemiddelen zijn brandbaar. Dit leidt tot risico's die al bij de ontwikkeling van de apparatuur in overweging moeten worden genomen. Overheidsvoorschriften voor de plaats van opstelling, de werking en het transport van apparaten met brandbare koudemiddelen zijn bedoeld om deze risico's tot een minimum te beperken.

Synthetische koudemiddelen

Synthetische koudemiddelen worden middels een uitgebreid procedé geproduceerd. Daarbij worden natuurlijk voorkomende stoffen door het vervangen van bepaalde atomen chemisch zo veranderd, dat ze de gewenste eigenschappen verkrijgen. Voor koolwaterstoffen worden waterstofatomen bijvoorbeeld op bepaalde plaatsen in hun moleculaire structuur vervangen door fluor, chloor of andere stoffen. Dergelijke koudemiddelen worden halogeenfluorkoolwaterstoffen (CFK's) of gedeeltelijk gefluoreerde koolwaterstoffen (HFK's) genoemd.

Voordelen:Synthetische koudemiddelen kunnen worden ontwikkeld voor een breed scala aan toepassingen. Ze zijn niet brandbaar en worden beschouwd als niet-giftig. Ze worden daarom ook wel veiligheidskoudemiddelen genoemd.

Nadelen:Synthetische koudemiddelen zijn medeverantwoordelijk voor de afbraak van de ozonlaag in de atmosfeer en versterken het broeikaseffect. Ze hebben een hoge GWP-waarde. Hun moleculen zijn relatief stabiel, waardoor ze lang in de atmosfeer blijven. Synthetische koudemiddelen zijn relatief duur in de productie.

GWP (Global Warming Potential) van een koudemiddel

GWP is de afkorting voor "Global Warming Potential". De waarde ervan staat voor het aardopwarmings- of broeikasvermogen van een stof. De GWP-waarde van koudemiddelen bepaalt het relatieve aardopwarmingsvermogen van het koudemiddel met betrekking tot CO2 (ook wel CO2-equivalent genoemd). De waarde beschrijft het aardopwarmingseffect over een periode van 100 jaar. Hoe hoger de GWP-waarde van een stof, des te schadelijker is deze voor het klimaat.

Voorbeeld: Het veel gebruikte koudemiddel R134a heeft een GWP-waarde van 1430. Dat betekent dat een kilo R134a binnen de eerste 100 jaar na het vrijkomen 1430 keer zo sterk bijdraagt aan het broeikaseffect als een kilo CO2. Het vrijkomen van 1 kg R134a komt dus overeen met het vrijkomen van 1430 kg CO2.

Selectie van koudemiddelen

De prestaties van de twee koudemiddelgroepen zijn ongeveer vergelijkbaar. Bij de keuze van een koudemiddel moet daarom onder andere worden gecontroleerd hoe de omgevingsomstandigheden van de bedrijfslocatie zijn verkregen en welke landspecifieke richtlijnen bij het gebruik, het transport en de verwijdering van apparaten met koudemiddelen in acht moeten worden genomen.

In EU-landen zijn bijv . EU-verordening 517/2014 betreffende de omgang met gefluoreerde broeikasgassen. Daarnaast zijn er andere nationale wetten en richtlijnen, die eventueel in acht moeten worden genomen.

Propan-Atome

Samenvatting

Kortom, natuurlijke koudemiddelen zijn milieuvriendelijker en goedkoper in de productie, terwijl synthetische koudemiddelen voor speciale toepassingen worden ontwikkeld en vanwege hun chemische samenstelling een hoog broeikaseffect hebben. De GWP-waarde van een koudemiddel hiervoor een belangrijk criterium.

Met ruim 50 jaar ervaring in de ontwikkeling van oplossingen voor temperatuurregelsystemen, staat JULABO u bij alle vragen over koudemiddelen als competente contactpersoon terzijde. We helpen u ook om de juiste kuodemiddel te kiezen voor uw toepassing en ondersteunen u met de richtlijnen en wetgeving die van toepassing zijn in uw land. Neem contact met ons op.