Technical definition
Monopropylene Glycol (MPG), also known as propylene glycol, is a measurement of the concentration of monopropylene glycol present in the circulating heating-system fluid, expressed as a percentage (%).
Monopropylene glycol is widely used as the base fluid in antifreeze and heat-transfer formulations because mixing it with water lowers the freezing point of the solution. It is commonly used in air-source and ground-source heat pump circuits, solar thermal systems and other closed heating or cooling systems where frost protection is required. Fernox currently uses monopropylene glycol in products including Heat Transfer Fluid HP-15c and Antifreeze Protector Alphi-11.
Fernox HP-15c, for example, is an aqueous monopropylene-glycol solution containing specifically formulated inhibitors and stabilisers. Its recommended in-use concentration ranges from 33% to 50%, providing increasing frost protection as concentration rises.
Simplified definition
Monopropylene Glycol is an antifreeze ingredient used in some heating and heat-pump systems.
Testing the percentage shows how much glycol is present in the circulating fluid. This helps determine whether the system has enough antifreeze protection and whether the fluid has become diluted, lost or incorrectly mixed.
Monopropylene Glycol is important because its concentration directly influences the frost protection provided by the system fluid.
Nieprawidłowy lub nieoczekiwany wynik badania glikolu monopropylenowego może wskazywać na:
Niewystarczające stężenie glikolu, skutkujące niewystarczającą ochroną przed zamarzaniem.
Rozcieńczenie spowodowane uzupełnieniem układu zwykłą wodą.
Utrata płynu zawierającego glikol wskutek wycieku, a następnie uzupełnienie układu wodą.
Nieprawidłowe początkowe wymieszanie lub dozowanie.
Opróżnienie i ponowne napełnienie układu bez przywrócenia właściwego stężenia glikolu.
Nadmierne stężenie glikolu w porównaniu z założoną specyfikacją układu.
Wprowadzenie innego płynu przenoszącego ciepło.
Znaczna zmiana w porównaniu z poprzednimi wynikami badań laboratoryjnych.
Niewystarczająca ilość MPG może narażać nieosłonięte części układu na zamarzanie w niskich temperaturach otoczenia. Jest to szczególnie istotne w przypadku pomp ciepła typu powietrze–woda, których zewnętrzne przewody rurowe i podzespoły mogą być bezpośrednio narażone na temperatury poniżej zera.
Niewystarczająca ochrona przed zamarzaniem może przyczyniać się do:
Zamarznięte przewody rurowe.
Pęknięcia lub uszkodzenia spowodowane zamarzaniem płynu.
Uszkodzenia wymienników ciepła.
Wyciek po rozmrożeniu.
Utrata cyrkulacji.
Problemy z pompami i zaworami.
Wyłączenie systemu.
Awaria kosztownego komponentu.
Produkty Fernox pokazują zależność między stężeniem produktu zawierającego MPG a ochroną przed zamarzaniem. Na przykład aktualne wytyczne dotyczące produktu Alphi-11 wskazują ochronę przed zamarzaniem do około -11°C przy stężeniu 25%, -15°C przy 30%, -18°C przy 35% i -22°C przy 40%.
W przypadku produktu HP-15c określone stężenia wynoszą 33%, 40% i 50%, co odpowiada ochronie przed zamarzaniem do około -14°C, -22°C i -34°C.
Jednak większa ilość glikolu nie zawsze oznacza lepsze rozwiązanie. Stężenie musi być dopasowane do konkretnego produktu i projektu systemu. Glikol wpływa na właściwości fizyczne, takie jak lepkość i wydajność wymiany ciepła, a Fernox wyraźnie zaznacza, że produkt HP-EG na bazie glikolu etylenowego ma niższą lepkość niż porównywalne produkty na bazie glikolu propylenowego, a zatem wymaga mniejszej energii do pompowania.
Badanie glikolu monopropylenowego może zatem pomóc:
Potwierdzić wymagany poziom ochrony przed zamarzaniem.
Wykryć rozcieńczenie po uzupełnieniu wodą.
Potwierdzić prawidłowe napełnienie instalacji.
Zidentyfikować ubytek lub wymianę płynu przenoszącego ciepło.
Sprawdzić, czy stężenie mieści się w zakresie określonym przez producenta.
Pomóc w ustaleniu przyczyn nieoczekiwanej wydajności wymiany ciepła lub obiegu.
Zweryfikować, czy płyn w instalacji nadal nadaje się do warunków jej pracy.
Glikol monopropylenowy należy zatem rozpatrywać łącznie z współczynnikiem załamania światła, pH, pomiarami związanymi z inhibitorami oraz specyfikacją konkretnego używanego płynu przenoszącego ciepło. Fernox oferuje również skale refraktometryczne przeznaczone specjalnie do pomiaru stężenia glikolu propylenowego i odpowiadającej mu ochrony przed zamarzaniem.
Stężenia glikolu monopropylenowego w % zazwyczaj nie należy oceniać według jednego, uniwersalnego kryterium zaliczenia lub niezaliczenia. Prawidłowe stężenie zależy od konkretnego produktu przenoszącego ciepło, wymaganej temperatury ochrony przed zamarzaniem oraz specyfikacji producenta.
Różne produkty Fernox na bazie MPG wyraźnie to ilustrują. HP-5c jest przeznaczony do stosowania przy stężeniu produktu wynoszącym od 10% do 30%, natomiast HP-15c jest przeznaczony do stosowania przy stężeniu od 33% do 50%, ponieważ produkty te opracowano z myślą o różnych poziomach ochrony przed mrozem, korozją i zagrożeniami mikrobiologicznymi.
Ważne jest również rozróżnienie między:
Procentową zawartością monopropylenoglikolu — ilością MPG wykrytą w płynie w układzie.
Procentowym stężeniem produktu do wymiany ciepła — udziałem kompletnego, gotowego produktu w układzie.
Współczynnikiem załamania światła — pomiarem fizycznym, który można wykorzystać do oszacowania stężenia glikolu, jeśli znana jest odpowiednia kalibracja.
Temperaturą ochrony przed zamarzaniem — przybliżoną minimalną temperaturą, przed którą chroni dany produkt w określonym stężeniu.
Wartości te są ze sobą powiązane, ale niekoniecznie można je stosować zamiennie w obliczeniach. Gotowy produkt do wymiany ciepła zawiera nie tylko glikol, lecz może również zawierać inhibitory korozji, bufory, stabilizatory i składniki biobójcze. Na przykład Fernox HP-15c jest opisywany jako wodny roztwór monopropylenoglikolu zawierający specjalnie opracowane inhibitory i stabilizatory.
W przypadku aplikacji Fernox ważne byłoby zatem potwierdzenie, czy wartość „Monopropylene Glycol %” podawana przez laboratorium oznacza procent masowy, procent objętościowy czy obliczone stężenie równoważne produktu. Wyświetlana interpretacja i progi powinny odpowiadać stosowanej metodzie analitycznej.
