Technische Definition
Monopropylenglykol (MPG), auch bekannt als Propylenglykol, ist ein Maß für die Konzentration von Monopropylenglykol im zirkulierenden Heizungswasser, ausgedrückt als Prozentsatz (%).
Monopropylenglykol wird häufig als Basisflüssigkeit in Frostschutz- und Wärmeübertragungsformulierungen verwendet, da seine Mischung mit Wasser den Gefrierpunkt der Lösung senkt. Es kommt häufig in Luft- und Erdwärmepumpenkreisläufen, Solarthermieanlagen und anderen geschlossenen Heiz- oder Kühlsystemen zum Einsatz, in denen Frostschutz erforderlich ist. Fernox verwendet derzeit Monopropylenglykol in Produkten wie Heat Transfer Fluid HP-15c und Antifreeze Protector Alphi-11.
Fernox HP-15c ist beispielsweise eine wässrige Monopropylenglykollösung mit speziell formulierten Inhibitoren und Stabilisatoren. Die empfohlene Konzentration im Betrieb liegt zwischen 33 % und 50 %, wobei der Frostschutz mit steigender Konzentration zunimmt.
Vereinfachte Definition
Monopropylenglykol ist ein Frostschutzmittelbestandteil, der in einigen Heizungs- und Wärmepumpensystemen verwendet wird.
Die Messung des Prozentsatzes zeigt, wie viel Glykol in der zirkulierenden Flüssigkeit enthalten ist. So lässt sich feststellen, ob das System über ausreichenden Frostschutz verfügt und ob die Flüssigkeit verdünnt, verloren gegangen oder falsch gemischt wurde.
Monopropylenglykol ist wichtig, weil seine Konzentration den Frostschutz des Systemfluids direkt beeinflusst.
Ein anomales oder unerwartetes Ergebnis für Monopropylenglykol kann auf Folgendes hinweisen:
Unzureichende Glykolkonzentration, die zu unzureichendem Frostschutz führt.
Verdünnung durch Nachfüllen des Systems mit reinem Wasser.
Verlust glykolhaltiger Flüssigkeit durch ein Leck, gefolgt vom Ersatz durch Wasser.
Falsches anfängliches Mischen oder Dosieren.
Ein System, das entleert und wieder befüllt wurde, ohne die korrekte Glykolkonzentration wiederherzustellen.
Übermäßige Glykolkonzentration im Vergleich zur vorgesehenen Systemspezifikation.
Einbringen einer anderen Wärmeträgerflüssigkeit.
Eine deutliche Abweichung von früheren Laborergebnissen.
Ein unzureichender MPG-Gehalt kann dazu führen, dass exponierte Teile des Systems bei niedrigen Umgebungstemperaturen einfrieren. Dies ist besonders bei Luftwärmepumpen wichtig, bei denen außenliegende Rohrleitungen und Komponenten direkt Minusgraden ausgesetzt sein können.
Unzureichender Frostschutz kann möglicherweise zu Folgendem beitragen:
Eingefrorene Rohrleitungen.
Risse oder Schäden durch gefrierende Flüssigkeit.
Schäden an Wärmetauschern.
Undichtigkeiten nach dem Auftauen.
Ausfall der Umwälzung.
Probleme mit Pumpen und Ventilen.
Abschaltung der Anlage.
Ausfall teurer Komponenten.
Fernox-Produkte veranschaulichen den Zusammenhang zwischen der Konzentration MPG-haltiger Produkte und dem Frostschutz. Zum Beispiel bietet die aktuelle Alphi-11-Richtlinie bei einer Konzentration von 25 % einen Frostschutz bis etwa -11 °C, bei 30 % bis -15 °C, bei 35 % bis -18 °C und bei 40 % bis -22 °C.
Für HP-15c sind Konzentrationen von 33 %, 40 % und 50 % angegeben, die einem Frostschutz bis etwa -14 °C, -22 °C bzw. -34 °C entsprechen.
Mehr Glykol ist jedoch nicht automatisch besser. Die Konzentration muss zum jeweiligen Produkt und zur Systemauslegung passen. Glykol beeinflusst physikalische Eigenschaften wie Viskosität und Wärmeübertragungsleistung, und Fernox weist ausdrücklich darauf hin, dass sein Ethylenglykol-Produkt HP-EG eine niedrigere Viskosität als vergleichbare Propylenglykol-Produkte hat und deshalb weniger Pumpenergie benötigt.
Die Prüfung von Monopropylenglykol kann daher dabei helfen:
Den erforderlichen Grad an Frostschutz bestätigen.
Eine Verdünnung nach dem Nachfüllen von Wasser feststellen.
Bestätigen, dass das System korrekt befüllt wurde.
Den Verlust oder Austausch von Wärmeübertragungsflüssigkeit feststellen.
Prüfen, ob die Konzentration innerhalb des vom Hersteller angegebenen Bereichs liegt.
Die Untersuchung unerwarteter Wärmeübertragungs- oder Zirkulationsleistung unterstützen.
Überprüfen, ob die Systemflüssigkeit weiterhin für ihre Betriebsumgebung geeignet ist.
Monopropylenglykol sollte daher zusammen mit dem Brechungsindex, dem pH-Wert, inhibitorbezogenen Messungen und den Spezifikationen der verwendeten Wärmeübertragungsflüssigkeit betrachtet werden. Fernox bietet außerdem Refraktometerskalen speziell für die Propylenglykolkonzentration und den entsprechenden Frostschutz.
Der Monopropylenglykolanteil in % sollte normalerweise nicht anhand eines einzigen, universell gültigen Grenzwerts für bestanden/nicht bestanden beurteilt werden. Der richtige Prozentsatz hängt vom jeweiligen Wärmeübertragungsprodukt, der erforderlichen Frostschutztemperatur und den Herstellerspezifikationen ab.
Verschiedene MPG-basierte Produkte von Fernox veranschaulichen dies deutlich. HP-5c ist für eine Produktkonzentration zwischen 10 % und 30 % ausgelegt, während HP-15c für eine Konzentration zwischen 33 % und 50 % ausgelegt ist, da die Produkte für unterschiedliche Anforderungen an Frost-, Korrosions- und mikrobiologischen Schutz formuliert sind.
Es ist außerdem wichtig, Folgendes zu unterscheiden:
Monopropylenglykol % — die Menge an MPG, die in der Systemflüssigkeit nachgewiesen wird.
Wärmeträgerproduktkonzentration % — der Anteil des vollständig formulierten Produkts im System.
Brechungsindex — ein physikalischer Messwert, mit dem sich die Glykolkonzentration schätzen lässt, sofern die entsprechende Kalibrierung bekannt ist.
Frostschutztemperatur — die ungefähre Mindesttemperatur, vor der das jeweilige Produkt in der jeweiligen Konzentration schützt.
Diese Werte hängen zusammen, sind aber nicht unbedingt numerisch austauschbar. Ein formulierter Wärmeträger enthält nicht nur Glykol, sondern kann auch Korrosionsinhibitoren, Puffer, Stabilisatoren und biozide Bestandteile enthalten. Fernox HP-15c wird beispielsweise als wässrige Monopropylenglykol-Lösung beschrieben, die speziell formulierte Inhibitoren und Stabilisatoren enthält.
Für die Fernox App wäre es daher wichtig, zu bestätigen, ob „Monopropylenglykol %“ den Massenanteil, den Volumenanteil oder eine berechnete produktäquivalente Konzentration angibt. Die angezeigte Interpretation und die Schwellenwerte sollten der verwendeten Analysemethode entsprechen.
