Water vs Thermische Olie: Expansie bij Hoge Temperatuurverwarming

Wanneer je werkt met verwarmingssystemen die hoge temperaturen vereisen, zoals in industriële processen of specifieke toepassingen, is het essentieel om rekening te houden met het uitzetten van het verwarmingsmedium. Zowel water als thermische olie worden vaak gebruikt voor verwarmingstoepassingen boven de 100°C, maar ze gedragen zich op verschillende manieren bij temperatuurstijgingen. In dit artikel leggen we uit hoe beide media reageren op verhitting, wat de gevolgen zijn voor je systeem, en waarom het belangrijk is om het juiste expansievolume te kiezen.

Waterdrukapparaten: Hoe werkt het?

Water wordt vaak gebruikt in verwarmingssystemen, maar zodra de temperatuur boven de 100°C komt, verandert de situatie. Normaal gesproken bevriest water bij 0°C en kookt het bij 100°C, maar boven 100°C wordt water in gasvorm omgezet. Om water in een vloeibare vorm te houden bij hoge temperaturen, moet het onder druk worden gezet. Dit wordt vaak gedaan met waterdrukapparaten, die typisch temperaturen tot 160°C kunnen bereiken.

• Hogere temperaturen, hogere druk: Wanneer water wordt verwarmd boven de 80°C, wordt het systeem volledig afgesloten om te voorkomen dat er lucht in het systeem komt. Dit zorgt ervoor dat de druk in het systeem stijgt, waardoor het water vloeibaar blijft.

• Expansie van water: Naarmate de temperatuur stijgt, neemt ook het volume van het water toe. Dit fenomeen wordt uitzetting, of expansie genoemd, wat betekent dat het water meer ruimte in beslag neemt naarmate het opwarmt. Om te voorkomen dat het systeem door deze volumeverandering barst of defect raakt, wordt een expansietank ingebouwd. De tank vangt het extra volume op, wat nodig is om de druk in het systeem te reguleren en ervoor te zorgen dat het water veilig blijft circuleren.

• Externe volume: Bij het verwarmen van water is het belangrijk om te weten hoeveel "extern volume" (bijvoorbeeld in slangen of kanalen) er in het systeem aanwezig is. De expansie van dit externe volume (met het water in het apparaat) moet door de expansietank worden opgevangen om het water vloeibaar te houden en om de benodigde temperatuur te bereiken. Als het expansievolume te klein is, kan de benodigde temperatuur niet worden behaald.

Thermische Olie Apparaten: Geen Druk, maar Wel Expansie

Thermische olie is een ander populair medium voor verwarming bij hogere temperaturen. In tegenstelling tot water, komt er bij het gebruik van thermische olie geen druk op het systeem te staan. Thermische olie wordt vaak ingezet in systemen die temperaturen kunnen bereiken van 100°C tot zelfs 360°C. Het is een uitstekende keuze voor toepassingen waar een hoge, constante temperatuur vereist is.

• Geen drukopbouw: Bij thermische olie wordt het systeem niet onder druk gezet. De olie blijft vloeibaar bij hoge temperaturen. Het belangrijkste effect van verhitting is dat de olie uitzet naarmate de temperatuur stijgt.

• Expansie van olie: Thermische olie expandeert ongeveer 10% per 100°C temperatuurverhoging. Dit betekent dat als de temperatuur van de olie stijgt, het volume aanzienlijk toeneemt. Net als bij water, is het noodzakelijk om een expansietank te gebruiken om het extra volume op te vangen.

• Extern volume: Het externe volume bij thermische olie is net zo belangrijk als bij water. Dit kan bijvoorbeeld de olie zijn die zich in de slangen of in de mantel van een dubbelwandig vat bevindt. De grootte van de expansietank moet worden afgestemd op het verwachte volume aan thermische olie in het systeem, zodat de expansie opgevangen kan worden zonder dat het systeem gaat overlopen.

Waarom Expansievolume Cruciaal is

Het belangrijkste punt om te begrijpen bij zowel water- als thermische olie systemen is de noodzaak van een voldoende grote expansietank. De expansie van het medium kan leiden tot hoge drukken of ruimtegebrek in het systeem, wat kan resulteren in schade aan apparatuur of onveilige situaties.

Bij de keuze van een verwarmingssysteem is het dus essentieel om twee zaken goed te overwegen:

1. De maximale temperatuur die je wilt bereiken: Dit bepaalt hoeveel het medium zal uitzetten en hoeveel ruimte er nodig is voor de expansie.

2. Het externe volume dat verwarmd moet worden: Dit is het volume van het medium in de leidingen, matrijzen, of vaten die door het verwarmingssysteem worden omgeven. Dit moet worden opgevangen door de expansietank.

Conclusie

Het verwarmen van water of thermische olie op hoge temperaturen heeft invloed op het volume van het medium, wat van invloed is op de werking van het verwarmingssysteem. Water vereist druk om boven de 100°C vloeibaar te blijven, en thermische olie zet uit naarmate de temperatuur stijgt, zonder drukopbouw. In beide gevallen is het cruciaal om voldoende expansieruimte te voorzien in de vorm van een expansietank om schade aan het systeem te voorkomen. Bij de keuze van een verwarmingssysteem moet je dan ook goed letten op de maximale temperatuur en het externe volume om ervoor te zorgen dat het systeem veilig en efficiënt blijft functioneren.