Technická definícia
Monopropylénglykol (MPG), známy aj ako propylénglykol, je miera koncentrácie monopropylénglykolu prítomného v obehovej kvapaline vykurovacieho systému, vyjadrená v percentách (%).
Monopropylénglykol sa vo veľkej miere používa ako základná kvapalina v zmesiach nemrznúcich zmesí a kvapalín na prenos tepla pretože jeho zmiešaním s vodou sa znižuje bod tuhnutia roztoku. Bežne sa používa v okruhoch tepelných čerpadiel typu vzduch-voda a zem-voda, solárnych tepelných systémoch a iných uzavretých vykurovacích alebo chladiacich systémoch, kde je potrebná ochrana pred mrazom. Spoločnosť Fernox v súčasnosti používa monopropylénglykol v produktoch vrátane Heat Transfer Fluid HP-15c a Antifreeze Protector Alphi-11.
Napríklad Fernox HP-15c je vodný roztok monopropylénglykolu obsahujúci špeciálne formulované inhibítory a stabilizátory. Odporúčaná koncentrácia pri používaní sa pohybuje od 33 % do 50 %, pričom so zvyšujúcou sa koncentráciou poskytuje väčšiu ochranu pred mrazom.
Zjednodušená definícia
Monopropylénglykol je zložka nemrznúcich zmesí používaná v niektorých vykurovacích systémoch a tepelných čerpadlách.
Meranie percentuálneho podielu ukazuje, koľko glykolu sa nachádza v obehovej kvapaline. Pomáha zistiť, či má systém dostatočnú ochranu pred mrazom a či sa kvapalina nezriedila, neunikla alebo nebola nesprávne zmiešaná.
Monopropylénglykol je dôležitý, pretože jeho koncentrácia priamo ovplyvňuje ochranu pred mrazom, ktorú poskytuje kvapalina v systéme.
Nezvyčajný alebo neočakávaný výsledok monopropylénglykolu môže naznačovať:
Nedostatočná koncentrácia glykolu, ktorá vedie k nedostatočnej ochrane pred mrazom.
Zriedenie spôsobené doplnením systému obyčajnou vodou.
Únik kvapaliny s obsahom glykolu a jej následné doplnenie vodou.
Nesprávne počiatočné zmiešanie alebo dávkovanie.
Systém, ktorý bol vypustený a znovu naplnený bez obnovenia správnej koncentrácie glykolu.
Nadmerná koncentrácia glykolu v porovnaní so zamýšľanými parametrami systému.
Použitie inej teplonosnej kvapaliny.
Výrazná zmena oproti predchádzajúcim laboratórnym výsledkom.
Nedostatočné množstvo MPG môže spôsobiť, že nechránené časti systému budú náchylné na zamrznutie pri nízkych teplotách okolia. Je to obzvlášť dôležité pri tepelných čerpadlách vzduch-voda, kde môžu byť vonkajšie potrubia a komponenty priamo vystavené teplotám pod bodom mrazu.
Nedostatočná ochrana pred mrazom môže potenciálne prispieť k:
Zamrznuté potrubie.
Prasknutie alebo poškodenie spôsobené zamrznutím kvapaliny.
Poškodenie výmenníkov tepla.
Únik po rozmrazení.
Strata cirkulácie.
Problémy s čerpadlami a ventilmi.
Odstavenie systému.
Porucha drahého komponentu.
Produkty Fernox ukazujú vzťah medzi koncentráciou produktu obsahujúceho MPG a ochranou pred mrazom. Napríklad aktuálne Alphi-11 poskytuje ochranu približne do −11 °C pri 25 % koncentrácii, do −15 °C pri 30 %, do −18 °C pri 35 % a do −22 °C pri 40 %.
V prípade HP-15c sú stanovené koncentrácie 33 %, 40 % a 50 %, ktoré zodpovedajú ochrane pred mrazom približne do −14 °C, −22 °C a −34 °C.
Viac glykolu však automaticky neznamená lepší výsledok. Koncentrácia musí zodpovedať konkrétnemu produktu a návrhu systému. Glykol ovplyvňuje fyzikálne vlastnosti, ako sú viskozita a účinnosť prenosu tepla, a Fernox výslovne uvádza, že jeho produkt HP-EG na báze etylénglykolu má nižšiu viskozitu než porovnateľné produkty na báze propylénglykolu, a preto vyžaduje menej energie na čerpanie.
Testovanie monopropylénglykolu preto môže pomôcť:
Potvrdiť požadovanú úroveň ochrany pred mrazom.
Zistiť zriedenie po doplnení vody.
Potvrdiť, že systém bol správne naplnený.
Zistiť únik alebo výmenu teplonosnej kvapaliny.
Skontrolovať, či koncentrácia zostáva v rozmedzí stanovenom výrobcom.
Pomôcť pri skúmaní neočakávaných vlastností prenosu tepla alebo cirkulácie.
Overiť, či teplonosná kvapalina v systéme zostáva vhodná pre prevádzkové prostredie.
Monopropylénglykol by sa preto mal posudzovať spolu s hodnotami indexu lomu, pH, meraniami súvisiacimi s inhibítormi a špecifikáciou konkrétnej používanej teplonosnej kvapaliny. Fernox ponúka aj stupnice refraktometra určené špeciálne na meranie koncentrácie propylénglykolu a zodpovedajúcej ochrany pred mrazom.
Percentuálny podiel monopropylénglykolu by sa spravidla nemal posudzovať podľa jednej univerzálnej koncentrácie určujúcej vyhovujúci alebo nevyhovujúci výsledok. Správne percento závisí od konkrétneho teplonosného produktu, požadovanej teploty ochrany pred mrazom a špecifikácie výrobcu.
Tento rozdiel jasne ilustrujú rôzne produkty Fernox na báze MPG. Produkt HP-5c je určený na použitie pri koncentrácii produktu od 10 % do 30 %, zatiaľ čo produkt HP-15c je určený na použitie pri koncentrácii od 33 % do 50 %, pretože tieto produkty sú vyvinuté na rôznu úroveň ochrany pred mrazom, koróziou a mikroorganizmami.
Dôležité je tiež rozlišovať medzi:
% monopropylénglykolu — množstvo MPG zistené v systémovej kvapaline.
% koncentrácie teplonosného produktu — podiel kompletného formulovaného produktu v systéme.
Index lomu — fyzikálna veličina, pomocou ktorej možno odhadnúť koncentráciu glykolu, ak je známa príslušná kalibrácia.
Teplota ochrany pred mrazom — približná minimálna teplota, pred ktorou daný produkt pri konkrétnej koncentrácii poskytuje ochranu.
Tieto hodnoty spolu súvisia, ale nemusia byť číselne zameniteľné. Formulovaný teplonosný produkt obsahuje nielen glykol, ale môže obsahovať aj inhibítory korózie, pufre, stabilizátory a biocídne zložky. Produkt Fernox HP-15c sa napríklad opisuje ako vodný roztok monopropylénglykolu so špeciálne formulovanými inhibítormi a stabilizátormi.
Pre aplikáciu Fernox by preto bolo dôležité overiť, či laboratórna hodnota „% monopropylénglykolu“ vyjadruje hmotnostné percento, objemové percento alebo vypočítanú koncentráciu zodpovedajúcu produktu. Zobrazená interpretácia a prahové hodnoty by mali zodpovedať použitej analytickej metóde.
