Définition technique
Le monopropylène glycol (MPG), également appelé propylène glycol, est une mesure de la concentration de monopropylène glycol présente dans le fluide caloporteur du système de chauffage, exprimée en pourcentage (%).
Le monopropylène glycol est largement utilisé comme fluide de base dans les formulations antigel et caloporteuses car son mélange avec de l’eau abaisse le point de congélation de la solution. Il est couramment utilisé dans les circuits de pompes à chaleur air-source et géothermiques, les systèmes solaires thermiques et d’autres systèmes de chauffage ou de refroidissement fermés nécessitant une protection contre le gel. Fernox utilise actuellement du monopropylène glycol dans des produits tels que Heat Transfer Fluid HP-15c and Antifreeze Protector Alphi-11.
Fernox HP-15c, par exemple, est une solution aqueuse de monopropylène glycol contenant des inhibiteurs et des stabilisants spécialement formulés. La concentration d’utilisation recommandée varie de 33 % à 50 %, la protection contre le gel augmentant avec la concentration.
Définition simplifiée
Le monopropylène glycol est un composant antigel utilisé dans certains systèmes de chauffage et de pompes à chaleur.
Mesurer le pourcentage permet de connaître la quantité de glycol présente dans le fluide en circulation. Cela aide à déterminer si le système bénéficie d’une protection antigel suffisante et si le fluide a été dilué, s’il y a eu une perte ou s’il a été mélangé dans de mauvaises proportions.
Le monopropylène glycol est important, car sa concentration influence directement la protection contre le gel assurée par le fluide du système.
Un résultat anormal ou inattendu de monopropylène glycol peut indiquer :
Une concentration de glycol insuffisante, entraînant une protection antigel inadéquate.
Une dilution causée par l’ajout d’eau pure dans le système.
Une perte de fluide contenant du glycol à la suite d’une fuite, puis son remplacement par de l’eau.
Un mélange ou un dosage initial incorrect.
Un système qui a été vidangé et rempli à nouveau sans rétablir la concentration de glycol adéquate.
Une concentration de glycol excessive par rapport aux spécifications prévues pour le système.
L’introduction d’un autre fluide caloporteur.
Un changement important par rapport aux résultats d’analyses précédents.
Une quantité insuffisante de MPG peut exposer certaines parties du système au risque de gel lorsque les températures ambiantes sont basses. C’est particulièrement important pour les pompes à chaleur aérothermiques, dont les tuyauteries et les composants extérieurs peuvent être directement exposés à des températures inférieures à zéro.
Une protection antigel inadéquate peut contribuer à :
Conduites gelées.
Fissures ou dommages causés par le gel du fluide.
Dommages aux échangeurs de chaleur.
Fuites après le dégel.
Perte de circulation.
Problèmes de pompe et de vanne.
Arrêt du système.
Défaillance coûteuse d'un composant.
Les produits Fernox illustrent le lien entre la concentration du produit contenant du MPG et la protection contre le gel. Par exemple, les recommandations actuelles concernant Alphi-11 indiquent une protection d'environ -11 °C à une concentration de 25 %, de -15 °C à 30 %, de -18 °C à 35 % et de -22 °C à 40 %.
Pour HP-15c, les concentrations spécifiées sont de 33 %, 40 % et 50 %, correspondant respectivement à une protection contre le gel d'environ -14 °C, -22 °C et -34 °C.
Cependant, une plus grande quantité de glycol n'est pas automatiquement préférable. La concentration doit être adaptée au produit concerné et à la conception du système. Le glycol influe sur des propriétés physiques telles que la viscosité et les performances de transfert thermique, et Fernox précise que son produit HP-EG à base d'éthylène glycol est moins visqueux que les produits comparables à base de propylène glycol et nécessite donc moins d'énergie de pompage.
Tester le monopropylène glycol peut donc aider à :
Confirmer le niveau requis de protection contre le gel.
Détecter une dilution après un appoint d'eau.
Confirmer que le système a été correctement rempli.
Identifier une perte ou un remplacement du fluide caloporteur.
Vérifier que la concentration reste dans la plage spécifiée par le fabricant.
Aider à rechercher les causes de performances inattendues en matière de transfert thermique ou de circulation.
Vérifier que le fluide du système reste adapté à son environnement de fonctionnement.
Il convient donc d'évaluer le monopropylène glycol en parallèle avec l'indice de réfraction, le pH, les mesures liées aux inhibiteurs et les spécifications du fluide caloporteur utilisé. Fernox propose également des échelles de réfractomètre spécifiquement conçues pour mesurer la concentration en propylène glycol et la protection contre le gel correspondante.
Le pourcentage de monopropylène glycol ne doit normalement pas être évalué selon une concentration universelle unique avec un seuil de réussite ou d'échec. Le pourcentage correct dépend du produit caloporteur spécifique, de la température de protection contre le gel requise et des spécifications du fabricant.
Différents produits Fernox à base de MPG illustrent clairement ce point. Le HP-5c est préconisé pour une utilisation à une concentration de produit comprise entre 10 % et 30 %, tandis que le HP-15c est préconisé entre 33 % et 50 %, car ces produits sont formulés pour offrir différents niveaux de protection contre le gel, la corrosion et les micro-organismes.
Il est également important de distinguer :
% de monopropylène glycol — la quantité de MPG détectée dans le fluide du système.
% de concentration du produit caloporteur — la proportion du produit entièrement formulé dans le système.
Indice de réfraction — une mesure physique qui peut servir à estimer la concentration en glycol lorsque l’étalonnage approprié est connu.
Température de protection contre le gel — la température minimale approximative contre laquelle le produit et la concentration concernés assurent une protection.
Ces valeurs sont liées, mais ne sont pas nécessairement interchangeables sur le plan numérique. Un produit caloporteur formulé contient non seulement du glycol, mais peut également contenir des inhibiteurs de corrosion, des tampons, des stabilisants et des composants biocides. Le Fernox HP-15c, par exemple, est décrit comme une solution aqueuse de monopropylène glycol contenant des inhibiteurs et des stabilisants spécialement formulés.
Pour l’application Fernox, il serait donc important de confirmer si la « valeur « % de monopropylène glycol » représente un pourcentage en masse, un pourcentage en volume ou une concentration calculée équivalente du produit ». L’interprétation affichée et les seuils doivent correspondre à la méthode d’analyse utilisée.
