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Wann muss dem Kühlmittel Glykol zugegeben werden?

Abb 1: Gefrieprunkt einer wasserbasierten Dowcal 10 LösungAbb 1: Gefrieprunkt einer wasserbasierten
Dowcal 10 Lösung

Lytron empfiehlt für seine Rückkühler  ein 30:70 Glykol-Wasser-Gemisch, wenn der Sollwert der Kühlmitteltemperatur unter 10 °C liegt. Mit Glykol liegt der Gefrierpunkt des Gemischs tiefer *(Abbildung 1).

In einem Rückkühler fließt die Kühlflüssigkeit (meist Wasser) durch die Anwendung, wobei überschüssige Wärme aufgenommen wird. Dadurch erhöht sich die Temperatur der Flüssigkeit. Die Kühlflüssigkeit muss dann auf Solltemperatur gebracht werden. Dies geschieht, indem sie durch einen Wärmetauscher, den sogenannten Verdampfer, fließt. Weitere Informationen zur Funktionsweise eines Kühlsystems finden Sie unter "Grundlagen der kompressorbasierten Kühlung - Anwendungshinweis ".

Abb 2: Spezifische Wärme einer wasserbasierten Dowcal 10 LösungAbb 2: Spezifische Wärme einer
wasserbasierten Dowcal 10 Lösung

Der Verdampfer ist ein Wärmetauscher. Er ermöglicht die Übertragung von Wärme zwischen der Kühlflüssigkeit und dem Kühlgas. Die Temperatur des Kühlmittels muss unter der Temperatur der Kühlflüssigkeit liegen, damit Wärme fließen kann und die Temperatur der Kühlflüssigkeit wieder den Sollwert erreicht.

Die Temperatur des Kühlmittels liegt normalerweise 5 °C bis 10 °C unter der Temperatur der Kühlflüssigkeit, damit Wärme fließen kann. Folglich kann die Temperatur des Kühlmittels, wenn die Solltemperatur unter 10 °C liegt, nahe oder sogar unter dem Gefrierpunkt von Wasser liegen. Wenn die Kühlflüssigkeit gefriert, wird der Verdampfer möglicherweise blockiert und es kann kein Wasser fließen. Gefrierendes Wasser dehnt sich aus, und dies kann zu dauerhaften Schäden am Verdampfer führen.

Abb 3: Thermische Leitfähigkeit einer wasserbasierten Dowcal 10 LösungAbb 3: Thermische Leitfähigkeit einer
wasserbasierten Dowcal 10 Lösung

Die Zugabe von Glykol zur Kühlflüssigkeit senkt den Gefrierpunkt der Kühlflüssigkeit auf ca. -34 °C, wodurch das Risiko von Frostschäden an Ihrem Kühler nicht mehr gegeben ist.

Glykol überträgt Wärme nicht so gut wie reines Wasser (Abb. 2 und 3). Wenn keine Gefahr des Gefrierens besteht, ist dementsprechend die Verwendung von 100 % Wasser vorzuziehen. Wenn der Sollwert jedoch unter 10 °C liegt, besteht Gefriergefahr und dem Wasser sollte Glykol zugegeben werden. Die leichte Leistungsminderung muss für eine niedrigere Solltemperatur in Kauf genommen werden.

*Dowcal 10, von Dow Chemical Co., ist 94-%iges Ethylenglykol. Die Daten wurden freundlicherweise von Dow Chemical Co. zur Verfügung gestellt.