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Heat transfer fluids

coracon® Wärmeträgerflüssigkeit
Hohe Wärmekapazität. Umweltfreundlich. Frostsicher. 

coracon® heat transfer fluids
High heat capacity. Environmentally friendly. Frost-proof.

A heat transfer fluid is a medium that transports heat in a heating or cooling circuit from a higher temperature location to a lower temperature location and vice versa. Depending on the application and temperature range, there are different designations such as heating medium, solar liquid, coolant, cooling brine or refrigerant.
Due to its very high specific heat capacity of approx. 4.2 kJ/kg, water is a very good heating/cooling medium.
The problem: Pure water as a heat transfer fluid in combination with oxygen would lead to corrosion in the system. In addition, it would freeze at minus temperatures, expand and destroy the pipes.
A specially treated water is therefore needed. These heat transfer fluids need a high heat capacity, must not freeze in winter, must protect the pipes from corrosion, must be compatible with all metal and sealing materials and must be non-flammable and non-toxic. The liquid must also be resistant to ageing.
coracon® products from aqua-concept offer you heat transfer fluids for a wide variety of applications with effective combinations of active ingredients, low product consumption and environmentally friendly active ingredients.

Requirements for heat transfer fluids

  • High specific heat capacity
  • Large heat transfer coefficient
  • High thermal conductivity
  • Sufficiently low freezing/solidification point
  • Sufficiently high boiling point/decay point
  • Low viscosity
  • Non-flammable or explosive
  • Non-toxic

Welche Unterschiede gibt es zwischen den verschiedenen Wärmeträgerflüssigkeiten?
Wärmeträgerflüssigkeiten werden meistens auf Basis von unterschiedlichen Glykolarten hergestellt. Durchgesetzt hat sich das Monoethylenglykol, da es gute thermodynamische Eigenschaften hat und preislich attraktiv ist. Im Bereich von Lebensmittelanwendungen wird hauptsächlich Monopropylenglykol als Frostschutzkomponente eingesetzt., da es lebensmittelecht und damit ungiftig ist. Doch kommen alle Glykole bei Anwendungen von unter – 40 °C an ihre Grenze. Bei tieferen Temperaturen setzt man daher zusätzlich Salze ein (z.B. Formeate oder Acetate).
Auch bei extrem hohen Temperaturen größer 180 °C sind nur bestimmte Glykole für den Einsatz geeignet. Sind die Betriebstemperaturen gar höher als 250 °C werden anstelle von Glykolen sogenannte Thermoöle verwendet.
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Was passiert, wenn die Wärmeträgerflüssigkeit nicht mehr gut ist?
Die Effizienz einer thermischen Anlage hängt von der Wärmeübertragung und dem Transport zum Wärmespeicher ab. Nimmt die Leistung der Anlage ab, kann das auch an der Wärmeträgerflüssigkeit liegen. Die thermische Zersetzung des Wärmeträgers vermindert die Frostschutzeigenschaften und kann Korrosionsprobleme hervorrufen, die oftmals nur durch den Austausch der korrodierten Teile zu beheben sind. Gleichzeitig verschlechtert sich die Effizienz der gesamten Anlage.

  • Die Wärmeträgerflüssigkeit hat sich zersetzt
  • Es haben sich Ablagerungen gebildet, die den Durchmesser der Rohre und damit die Wärmeübertragung in der Anlage vermindern
  • Der pH-Wert der Flüssigkeit ist abgefallen, es kommt zu Korrosion und Dichtungen werden zerstört
  • Unzureichender Frostschutz gefährdet die Betriebssicherheit

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Wie erkennt man, dass die Wärmeträgerflüssigkeit ausgetauscht werden muss?
Anlagen-Hersteller empfehlen einen jährlichen Check der Wärmeträgerflüssigkeit. Folgende Parameter sind dabei am relevantesten.

  • pH-Wert:
    Als erster Indikator für den Zustand der Wärmeträgerflüssigkeit gilt der pH-Wert: Dieser sollte über 7 liegen. Ist er zu niedrig, ist das ein Zeichen dafür, dass die Flüssigkeit thermisch zerstört ist. Die Frostschutzgrenze liegt dann oft nur noch bei – 5 °C.
  • Aussehen:
    Ursprünglich ist die Wärmeträgerflüssigkeit klar. Ist sie stattdessen braun, viskos oder enthält Klümpchen/Ablagerungen oder riecht sie, muss sie unbedingt ausgetauscht und die Anlage gereinigt werden

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Wie kann der Frostschutz gemessen werden?
Eine regelmäßige Kontrolle des Frostschutzes ist unabdingbar für die Betriebssicherheit der Anlagen. Dabei gibt es im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, den Frostschutzgehalt eines bekannten Wärmeträgermediums zuermitteln: Entweder ermittelt man den Brechungsindex mit Hilfe eines Refraktometers. Oder man führt eine Dichtemessung mit Hilfe einer Spindel durch und  ermittelt so die Dichte-Frostpunkt-Korrelation. Doch liefern diese herkömmlichen Prüfungen des Gefrierpunktes für die gängigen Wärmeträgerfluids meist keine exakten Ergebnisse. Denn die thermische Zersetzung des Glykols macht eine zuverlässige Messung oft grundsätzlich schwierig. Und zudem verfälschen gängige Zusätze (z.B. Korrosionsinhibitoren) die Ergebnisse.
Wer auf Nummer Sicher gehen möchte, lässt seine Wärmeträgerflüssigkeit im Labor nach ASTM D 1177-Standard untersuchen.
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Welche Probleme entstehen durch schadhafte Wärmeträgerflüssigkeit?
Unzureichender Frost- und Korrosionsschutz kann entscheidende Komponenten der Anlage in Mitleidenschaft ziehen und zum Totalausfall mit Anlagenstillstand führen.
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Wie lange können Wärmeträgerflüssigkeiten gelagert werden?
Original verschlossen und dunkel gelagert können Wärmeträgerflüssigkeiten im Schnitt mindestens drei Jahre unbedenklich gelagert werden. Beachten Sie hierzu die Herstellervorgaben. Achten Sie unbedingt darauf, dass die Flüssigkeit nicht direktem Sonnenlicht ausgesetzt ist.
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Welches sind die häufigsten Fehler beim Befüllen von Anlagen mit Wärmeträgerflüssigkeit?
Typische Fehler sind die Verwendung des falschen Produkts, der falschen Konzentration oder die Mischung unterschiedlicher Produkte.
Medien mit unterschiedlichen Basisflüssigkeiten (z. B. Ethylenglykol und Propylenglykol) dürfen nicht miteinander vermengt werden. Denn nach dem Mischen gibt es keine Möglichkeit mehr, fundierte Rückschlüsse auf Frostschutz bzw. auf Abkühlungsgrenzen zu ziehen. Zudem kann es aufgrund unterschiedlicher Zusätze (z.B. Korrosionsinhibitoren) zu unerwünschten chemischen Reaktionen kommen, die sich negativ auf Betriebsfähigkeit, Frostschutz und Wirkungsgrad auswirken könnten.
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Warum setzen sich immer mehr Readymix-Wärmeträgerfluids durch?
Der Vorteil von Konzentraten ist ausschließlich logistischer Natur. Denn Sie sparen Fracht- und Lagerkosten.
Dafür haben Sie einen höheren Aufwand und ein höheres Risiko beim Abmischen der Flüssigkeit. Mit Readymix-Produkten sparen Sie sich das Herumpantschen und können sicher sein, immer die richtige Konzentration zur Verfügung zu haben.
Denn stimmt das Mischungsverhältnis zwischen Wasser und Konzentrat nicht, kann das erheblich Folgen haben.

  • Überschreitet man die empfohlene Konzentration verschlechtert sich die Wärmeleitung, die Viskosität steigt und die Wärmekapazität der Flüssigkeit sinkt.
  • Wird die Mindestkonzentration unterschritten, ist der Frost- und Korrosionsschutz zu niedrig sowie der Schutz vor Bakterienbefall nicht mehr gegeben

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Warum gibt es teilweise große Unterschiede bei den Einkaufspreisen?
Auch bei den Wärmeträgerflüssigkeiten gilt: Qualität hat seinen Preis. Das bezieht sich auf den Wirkungsgrad der Produkte, aber vor allem auf die Umwelt- und Gesundheitsverträglichkeit. Billiganbieter setzen häufig günstige Korrosionsschutzchemikalien ein, die erhebliche Gesundheitsrisiken mit sich führen und eklatant umweltgefährdend sind. Achten Sie beim Kauf darauf, dass die Flüssigkeiten keine Borate oder 2-Ethylhexansäuren enthalten. Schauen Sie sich vor dem Kauf immer das Sicherheitsdatenblatt der Hersteller an.
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Gibt es neue Entwicklungen bei Wärmeträgerflüssigkeiten?
Die Themen Klimawandel und Erderwärmung sind auch im Bereich der Wärmeträger-Forschung zu dominanten Parametern geworden. Neueste Entwicklungen ersetzen die herkömmlichen Glykole, die durch einen klassischen Raffinerieprozess auf Rohölbasis hergestellt werden durch sogenannte Bio-Glykole. Sie werden aus nachwachsenden Rohstoffen komplett mineralölfrei hergestellt. Der Vorteil: Sie sind wesentlich umwelt- und gesundheitsfreundlicher und produzieren bei ihrer Herstellung wesentlich weniger CO2-Emissionen.'
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Your contact: 
Ronald Klukas
Head of Heat Transfer Fluids Competence Center
Phone: +49 89 899 369 12
E-mail: r.klukasaqua-concept-gmbh.eu