Het Koudemiddel FREON
Een koudemiddel (zeg maar even “freon”) functioneert als transportmiddel om de opgenomen warmte vanuit de verdamper door te laten stromen naar de condensor, alwaar deze warmte weer wordt afgestaan aan de omgevingslucht. Door de toestandsverandering van vloeistof naar gas (in de verdamper), en terug van gas naar vloeistof (in de condensor) kan een koudemiddel een grote hoeveelheid warmte opnemen uit de te koelen ruimte, en het buiten weer afstaan aan de omgeving. Het koudemiddel ondergaat dus (ten gevolge van het drukverschil dat wordt opgebouwd door de compressor) een scheikundige verandering van vloeistof naar gas, en weer van gas naar vloeistof.
Er wordt aan het koudemiddel bepaalde eisen gesteld om een efficiënte koel-installatie te kunnen ontwerpen, het koudemiddel moet onder meer aan het volgende voldoen;
- Chemisch stabiel; waarmee bedoeld wordt dat het in alle aggregatietoestanden in de koelmachine probleemloos kan functioneren, alsook dat de toestandsverandering van vloeistof naar gas en andersom oneindig vaak mag worden doorlopen.
- Niet brandbaar of explosief; in principe is propaan bij bepaalde drukken óók een koudemiddel; het propaan zal bij drukverhoging condenseren, en bij drukverlaging verdampen (denk aan het blauwe campingflesje). Opgesloten in een koelinstallatie zal er geen gevaar zijn, echter bij een eventuele lekkage naar de omgeving zal er een gevaarlijke situatie ontstaan; propaan of een andere ontvlambare stof is dus uit den boze als koelmiddel.
- Niet giftig; Ook hier geldt dat bij een eventuele lekkage er geen gevaarlijke situatie mag ontstaan. Uitzondering hierop zijn zeer grote installaties die met ammoniak worden gevuld; deze installaties staan meestal continu onder toeziend oog van een technische dienst. (Ammoniak is een stof die zeer gunstige eigenschappen heeft als koudemiddel, maar tevens zeer giftig is voor mens en dier bij inademing!)
- Energiezuinig; Om de lage druk in de verdamper in stand te houden zal de compressor dus damp wegzuigen, en vervolgens naar de condensor pompen (hogere druk). Hier is energie voor nodig. Een koudemiddel dat met zo min mogelijk energie zich hiertoe laat bewegen heeft de voorkeur.
- Prijs; Het koudemiddel moet voor een redelijke prijs geproduceerd kunnen worden.
- Niet agressief; Het koudemiddel passeert in het koelsysteem diverse componenten,
en mag met geen van deze materialen reageren.(Uitzondering is de compressor-olie;
vaak maakt ook de olie deel uit van het kringloop-proces, en moet de olie
door het koudemiddel makkelijk “vastgepakt en losgelaten” worden
zonder invloed op de chemische structuur van de olie).
In de dertiger jaren ontwikkelde Du Pont (USA) een stof die aan bovenstaande punten allemaal kon voldoen, de handelsnaam voor die stof was FREON. Internationaal worden de stoffen echter aangeduid met een “R”, gevolgd door een volgnummer. (bv. R12). Uit het volgnummer kan (meestal) de scheikundige opbouw van het koudemiddel worden afgeleid. Pas later is bekend geworden dat het koudemiddel andere problemen met zich meebracht;
- Ozonlaag-veilig; De ozonproblematiek is een zeer belangrijk punt geworden.
- Broeikas-effect; De broeikasproblematiek is niemand meer vreemd; koudemiddelen moeten óók op dit punt steeds betere eigenschappen bezitten.
De Chemische industrie komt steeds verder om koudemiddelen te ontwikkelen die aan alle eisen voldoen, het blijft echter altijd belangrijk géén van deze koudemiddelen te laten ontsnappen uit koel-installaties!
CFK’s (o.a. R-11, R-12, R13) bezitten chlooratomen, en zijn derhalve zeer ozon-aantastend. Deze koudemiddelen worden ook wel eens “harde CFK’s” genoemd, en mogen niet meer worden gebruikt.
HCFK’s (o.a. R-22, R-123) bezitten nog stééds chlooratomen, maar zijn chemisch lang zo stabiel niet als de CFK-groep; ter vergelijking; R12 heeft na lekkage een levensduur van 120(!) jaar, R-22 ”slechts” 1,6 jaar. Gesteld mag worden dat als we de ozon-aantasting van R-12 gelijk aan 1 stellen, het aantastend vermogen van R-22 0,05 is. R-22 is echter nog steeds niet een ideaal koudemiddel als het om de ozon-problematiek gaat. Deze koudemiddelen worden ook wel eens “zachte CFK’s” genoemd, en mogen binnenkort niet meer worden gebruikt.
HFK’s (o.a. R-407C, R-134A) zijn vrij van chloor, en
vormen dus geen gevaar meer voor de ozonlaag.
Let op; Alle hierboven genoemde koudemiddelen, dus óók de HFK’s,
vormen na lekkage tévens een belasting binnen het broeikas-effect!
Het Koudemiddel | OZON Problematiek | Broeikas Problematiek