De werking van koudemiddelen draait om een natuurkundig verschijnsel. Elke stof kan drie vormen aannemen, die afhankelijk is van de temperatuur en de druk. Neem bijvoorbeeld water: bij kamertemperatuur is water vloeibaar. Bij een waarde van 0˚C of lager is het vast (ijs) en bij een waarde van 100˚C of hoger wordt het een gas (waterdamp). Als de druk wordt verhoogd, dan veranderen de waarden van het smeltpunt en kookpunt. In een snelkookpan, onder hoge druk, kookt water pas bij 116˚C in plaats van 100˚C bij normale druk.
Een koudemiddel is bij normale druk een gas met een laag kookpunt. Dit gas wordt samengeperst in een compressor, waarbij de druk en daarmee ook het kookpunt, zover worden verhoogd dat het gas bij de temperatuur van de omgeving gaat condenseren (vloeibaar wordt).
Bij het condensatieproces komt warmte vrij, wat kan worden afgestaan aan de omgeving aan de warme zijde. Het vloeibare koudemiddel is door het afstaan van warmte afgekoeld en komt vervolgens bij een expansieventiel, waar de druk, en dus ook het kookpunt, weer wordt verlaagd. Hierdoor is de omgevingstemperatuur aan de koude zijde hoog genoeg om de vloeistof aan de kook te brengen en het koudemiddel weer gasvormig te maken (verdampen). Bij dit proces wordt juist warmte aan de omgeving onttrokken. De compressor zuigt het koudemiddel weer aan, waarna de cyclus zich herhaalt.
Verwarmen of verkoelen
Afhankelijk van het doel van de installatie kan koudemiddel een ruimte of object verwarmen of juist verkoelen. Bij een koelkast wordt warmte onttrokken aan de binnenkant door de koude zijde van de installatie, waarbij de temperatuur dus daalt. Aan de achterzijde van de koelkast wordt de overtollige warmte afgestaan aan de omgevingslucht (warme zijde).
Bij airconditioning via een split-unit is de buiten-unit de 'warme zijde', waar de warmte wordt afgestaan aan de buitenlucht. De binnen-unit is de koude zijde waarmee de lucht in de ruimte wordt gekoeld. Bij een lucht-waterwarmtepomp bestaat de buiten-unit juist uit de koude zijde van de installatie, waar warmte wordt onttrokken aan de buitenlucht, zelfs als het buiten vriest. De binnen-unit bestaat uit de warme zijde, waar water op een hogere temperatuur wordt gebracht om vervolgens bijvoorbeeld het huis mee te verwarmen.
Soorten koudemiddelen
Er wordt onderscheid gemaakt tussen natuurlijke en synthetische koudemiddelen. Synthetische koudemiddelen zijn door de mens ontwikkeld en worden onderverdeeld in categorieën, afhankelijk van de chemische samenstelling:
CFK's brengen 20 tot 50 keer meer schade toe aan de ozonlaag dan HCFK's”
HCFK's en CFK's
HCFK's en CFK's zijn gechloreerde fluorkool(water)stoffen. Deze stoffen hebben een schadelijk effect op de ozonlaag in de atmosfeer. CFK's breken moeilijker af dan HCFK's en brengen daardoor 20 tot 50 keer meer schade toe aan de ozonlaag dan HCFK's. Op beide soorten is de Europese Ozonverordening van toepassing. Deze verordening is geldig vanaf 2010 en legt het gebruik van deze stoffen aan strenge banden (handelsverbod en vulverbod).
HFK's
HFK's zijn fluorkoolwaterstoffen die het broeikaseffect versterken. Het broeikaseffect van deze stoffen is 124 tot 22.800 maal groter dan dat van CO2. Op HFK's is de Europese F-gassenverordening van toepassing. Deze verordening is geldig vanaf 2015 en zorgt voor regelgeving over het gebruik van HFK's en op termijn uitfasering van zwaardere HFK's.
Natuurlijke koudemiddelen
Natuurlijke koudemiddelen komen ook van nature voor in het milieu en hebben daardoor een veel lager broeikaseffect bij lekkage. Veiligheid is echter wel een belangrijk aandachtspunt, omdat deze middelen wel giftig en/of zeer brandbaar kunnen zijn.
Schade aan het milieu
Koudemiddelen hebben ook minder gewenste eigenschappen. Vrijwel alle koudemiddelen zijn schadelijk voor het milieu (broeikaseffect of aantasting ozonlaag) of vormen een gevaar voor de directe omgeving (giftig en/of brandbaar). Om met koudemiddelen te mogen werken, dienen bedrijven daarom een F-gassencertificaat te bezitten volgens BRL100.
Speciale meetapparatuur
Bij werkzaamheden aan installaties met koudemiddelen is diverse apparatuur nodig, waaronder:
- Een manifold voor de juiste drukafstellingen, passend bij het toegepaste koudemiddel
- Een nauwkeurige temperatuurmeter met de juiste meetsondes
- Een afpompunit om koudemiddel in of uit een installatie te pompen, zonder dat hierbij gas verloren gaat.
- Een vacuümpomp en -meter om alle verontreinigingen uit de installatie te pompen voordat deze wordt gevuld.
- Een gecertificeerde weegschaal, die mag worden toegepast om koudemiddel te verhandelen.
- Een betrouwbare lekdetector, die geschikt is voor het gebruikte koudemiddel.
Advies nodig?
Euro-Index biedt een breed assortiment instrumenten voor het werken met koudemiddelen en adviseert over de juiste apparatuur voor de werkzaamheden en de typen koudemiddel waar installateurs mee te maken hebben. Bekijk hier het assortiment en een overzicht van koudemiddelen met hun categorie.
Dit artikel is gesponsord door Euro-Index.
