Technische definitie
Monopropyleenglycol (MPG), ook bekend als propyleenglycol, is een meting van de concentratie monopropyleenglycol in de circulerende vloeistof van het verwarmingssysteem, uitgedrukt als een percentage (%).
Monopropyleenglycol wordt veel gebruikt als basisvloeistof in antivries- en warmteoverdrachtsformuleringen omdat het mengen met water het vriespunt van de oplossing verlaagt. Het wordt veel gebruikt in lucht-water- en bodemwarmtepompcircuits, thermische zonne-energiesystemen en andere gesloten verwarmings- of koelsystemen waar vorstbescherming nodig is. Fernox gebruikt momenteel monopropyleenglycol in producten zoals Heat Transfer Fluid HP-15c en Antifreeze Protector Alphi-11.
Fernox HP-15c is bijvoorbeeld een waterige oplossing van monopropyleenglycol met speciaal samengestelde inhibitoren en stabilisatoren. De aanbevolen gebruiksconcentratie ligt tussen 33% en 50%, waarbij de vorstbescherming toeneemt naarmate de concentratie stijgt.
Vereenvoudigde definitie
Monopropyleenglycol is een antivriesbestanddeel dat in sommige verwarmings- en warmtepompsystemen wordt gebruikt.
Door het percentage te meten, zie je hoeveel glycol er in de circulerende vloeistof aanwezig is. Zo kun je bepalen of het systeem voldoende vorstbescherming heeft en of de vloeistof verdund, verloren of verkeerd gemengd is.
Monopropyleenglycol is belangrijk omdat de concentratie ervan rechtstreeks van invloed is op de vorstbescherming die de systeemvloeistof biedt.
Een afwijkend of onverwacht resultaat voor monopropyleenglycol kan wijzen op:
Onvoldoende glycolconcentratie, waardoor de vorstbescherming ontoereikend is.
Verdunning doordat het systeem is bijgevuld met gewoon water.
Verlies van glycolhoudende vloeistof door een lekkage, gevolgd door bijvullen met water.
Onjuiste eerste menging of dosering.
Een systeem dat is afgetapt en opnieuw gevuld zonder de juiste glycolconcentratie te herstellen.
Te hoge glycolconcentratie in vergelijking met de beoogde systeemspecificatie.
Toevoeging van een andere warmteoverdrachtsvloeistof.
Een aanzienlijke afwijking ten opzichte van eerdere laboratoriumresultaten.
Bij onvoldoende MPG kunnen blootgestelde delen van het systeem bij lage omgevingstemperaturen bevriezen. Dit is vooral belangrijk bij warmtepompen met een luchtbron, waarbij leidingen en onderdelen buiten rechtstreeks kunnen worden blootgesteld aan temperaturen onder nul.
Onvoldoende vorstbescherming kan mogelijk bijdragen aan:
Bevroren leidingen.
Scheuren of schade veroorzaakt door bevriezende vloeistof.
Schade aan warmtewisselaars.
Lekkage na het ontdooien.
Verlies van circulatie.
Problemen met pompen en kleppen.
Systeemuitval.
Defecten aan dure componenten.
Fernox-producten tonen het verband aan tussen de concentratie van MPG-houdende producten en vorstbescherming. Zo biedt de huidige richtlijn voor Alphi-11 bij een concentratie van 25% bescherming tot ongeveer -11 °C, bij 30% tot -15 °C, bij 35% tot -18 °C en bij 40% tot -22 °C.
Voor HP-15c zijn de voorgeschreven concentraties 33%, 40% en 50%, die overeenkomen met vorstbescherming tot respectievelijk ongeveer -14 °C, -22 °C en -34 °C.
Meer glycol is echter niet automatisch beter. De concentratie moet zijn afgestemd op het specifieke product en het systeemontwerp. Glycol beïnvloedt fysische eigenschappen zoals viscositeit en warmteoverdrachtsprestaties, en Fernox merkt specifiek op dat zijn ethyleenglycolproduct HP-EG een lagere viscositeit heeft dan vergelijkbare propyleenglycolproducten en daarom minder pompenergie vereist.
Monopropyleenglycol testen kan daarom helpen om:
Het vereiste niveau van vorstbescherming te bevestigen.
Verdunning na het bijvullen van water op te sporen.
Te bevestigen dat het systeem correct is gevuld.
Verlies of vervanging van warmteoverdrachtsvloeistof vast te stellen.
Te controleren of de concentratie binnen het door de fabrikant opgegeven bereik blijft.
Onderzoek te ondersteunen naar onverwachte prestaties op het gebied van warmteoverdracht of circulatie.
Te controleren of de systeemvloeistof geschikt blijft voor de bedrijfsomgeving.
Monopropyleenglycol moet daarom worden beoordeeld in samenhang met de brekingsindex, pH, metingen van de inhibitoren en de specificaties van de gebruikte specifieke warmteoverdrachtsvloeistof. Fernox biedt ook refractometerschalen die specifiek zijn bedoeld voor de concentratie propyleenglycol en de bijbehorende vorstbescherming.
Het percentage monopropyleenglycol moet normaal gesproken niet worden beoordeeld aan de hand van één universele concentratiegrens voor goed- of afkeuring. Het juiste percentage hangt af van het specifieke warmteoverdrachtsproduct, de vereiste vorstbeschermingstemperatuur en de specificaties van de fabrikant.
Verschillende producten van Fernox op basis van MPG illustreren dit duidelijk. HP-5c is gespecificeerd voor gebruik bij een productconcentratie tussen 10% en 30%, terwijl HP-15c is gespecificeerd voor gebruik bij een concentratie tussen 33% en 50%, omdat de producten zijn samengesteld voor verschillende niveaus van vorst-, corrosie- en microbiologische bescherming.
Het is ook belangrijk om onderscheid te maken tussen:
Monopropyleenglycolpercentage — de hoeveelheid MPG die in de systeemvloeistof wordt aangetroffen.
Concentratie van het warmteoverdrachtsproduct % — het aandeel van het volledige samengestelde product in het systeem.
Brekingsindex — een fysische meting waarmee de glycolconcentratie kan worden geschat wanneer de juiste kalibratie bekend is.
Vorstbeschermingstemperatuur — de geschatte minimale temperatuur waartegen het betreffende product bij de betreffende concentratie bescherming biedt.
Deze waarden houden verband met elkaar, maar zijn niet noodzakelijkerwijs numeriek uitwisselbaar. Een samengesteld warmteoverdrachtsproduct bevat niet alleen glycol, maar kan ook corrosieremmers, buffers, stabilisatoren en biocidale componenten bevatten. Fernox HP-15c wordt bijvoorbeeld omschreven als een waterige oplossing van monopropyleenglycol met speciaal samengestelde remmers en stabilisatoren.
Voor de Fernox App is het daarom belangrijk om na te gaan of ‘Monopropylene Glycol %’ van het laboratorium een massapercentage, een volumepercentage of een berekende productequivalente concentratie weergeeft. De weergegeven interpretatie en drempelwaarden moeten overeenkomen met de gebruikte analysemethode.
