Définition technique
Le monopropylène glycol (MPG), également appelé propylène glycol, mesure la concentration de monopropylène glycol présent dans le fluide circulant 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 l’eau abaisse le point de congélation de la solution. Il est couramment utilisé dans les circuits de pompes à chaleur aérothermiques et géothermiques, les systèmes solaires thermiques et d’autres systèmes de chauffage ou de refroidissement en circuit fermé nécessitant une protection contre le gel. Fernox utilise actuellement du monopropylène glycol dans des produits tels que Heat Transfer Fluid HP-15c et Antifreeze Protector Alphi-11.
Le Fernox HP-15c, par exemple, est une solution aqueuse de monopropylène glycol contenant des inhibiteurs et des stabilisants spécialement formulés. Sa concentration d’utilisation recommandée se situe entre 33 % et 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.
La mesure du pourcentage indique la quantité de glycol présente dans le fluide en circulation. Elle permet de déterminer si le système bénéficie d’une protection antigel suffisante et si le fluide a été dilué, perdu ou mal mélangé.
Le monopropylène glycol est important, car sa concentration influe directement sur 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 due au remplissage du système avec de l’eau pure.
Une perte de fluide contenant du glycol à cause d’une fuite, suivie d’un remplissage avec de l’eau.
Un mélange ou un dosage initial incorrect.
Un système qui a été vidangé et rempli sans rétablir la concentration de glycol adéquate.
Une concentration de glycol excessive par rapport aux spécifications prévues du système.
L’introduction d’un fluide caloporteur différent.
Un changement significatif par rapport aux résultats de laboratoire précédents.
Une quantité insuffisante de MPG peut rendre les parties exposées du système vulnérables au gel lorsque les températures extérieures sont basses. C’est particulièrement important pour les pompes à chaleur air-source, dont les tuyauteries et les composants extérieurs peuvent être directement exposés à des températures négatives.
Une protection antigel inadéquate peut contribuer à :
Frozen pipework.
Cracking or damage caused by freezing fluid.
Damage to heat exchangers.
Leakage after thawing.
Loss of circulation.
Pump and valve problems.
System shutdown.
Expensive component failure.
Fernox products demonstrate the relationship between MPG-containing product concentration and frost protection. For example, current Alphi-11 guidance gives approximately -11°C protection at 25% concentration, -15°C at 30%, -18°C at 35% and -22°C at 40%.
For HP-15c, the specified concentrations are 33%, 40% and 50%, corresponding to approximately -14°C, -22°C and -34°C frost protection respectively.
However, more glycol is not automatically better. The concentration needs to match the particular product and system design. Glycol affects physical properties such as viscosity and heat-transfer performance, and Fernox specifically notes that its ethylene-glycol HP-EG product has lower viscosity than comparable propylene-glycol products and therefore requires less pumping energy.
L’analyse du 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.
Repérer une perte ou un remplacement du fluide caloporteur.
Vérifier que la concentration reste dans la plage spécifiée par le fabricant.
Faciliter l’analyse de performances inattendues en matière de transfert thermique ou de circulation.
Vérifier que le fluide du système reste adapté à son environnement de fonctionnement.
Le monopropylène glycol doit donc être pris en compte 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 spécialement conçues pour mesurer la concentration en propylène glycol et la protection contre le gel correspondante.
Le pourcentage de monopropylène glycol ne doit généralement pas être évalué selon une concentration universelle unique déterminant la conformité. Le pourcentage approprié 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 l’illustrent clairement. HP-5c est indiqué pour une utilisation avec une concentration de produit comprise entre 10 % et 30 %, tandis que HP-15c est indiqué pour une concentration comprise entre 33 % et 50 %, car ces produits sont formulés pour offrir différents niveaux de protection contre le gel, la corrosion et les risques microbiologiques.
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 de produit formulé complet dans le système.
Indice de réfraction — une mesure physique qui peut être utilisée pour 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 elles 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. 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 le « % de monopropylène glycol » indiqué par le laboratoire correspond à un pourcentage massique, à un pourcentage volumique ou à une concentration calculée équivalente du produit. L’interprétation affichée et les seuils doivent correspondre à la méthode d’analyse utilisée.
