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Agua con glicol: concentración y efecto en el circuito

Elija el glicol y la menor temperatura que puede ver el circuito. La página indica la concentración con margen de seguridad, las propiedades de la disolución y cuánto suben el caudal, la pérdida de carga y la potencia de la bomba respecto al agua.

Herramienta de predimensionamiento y estimación: los resultados no sustituyen al proyecto, cálculo o informe firmado por un técnico competente ni la verificación conforme a las normas aplicables.

Predimensionamiento
Glicol y protección contra la congelación
Circuito
Bombeo

Propiedades típicas de glicoles inhibidos comerciales (Dow), en % en volumen; la página muestra también el % en masa.

—Concentración de glicol recomendada
—

Punto de congelación según la concentración

Etilenglicol y propilenglicol inhibidos, en % del volumen de la disolución.

Toque el gráfico para ver los valores.

Qué cambia respecto al agua

Misma carga térmica y mismo salto térmico; 100% = valor con agua.

Toque el gráfico para ver los valores.

Propiedades de la disolución según la temperatura

Siguiente paso

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La memoria reúne entradas, resultados, ecuaciones, hipótesis y referencias de esta página, con campos para proyecto, responsable y revisión. El informe completo incluye también los gráficos y las interpretaciones, en color. En la ventana de impresión, elija Guardar como PDF.

Método, hipótesis y referencias

Ecuaciones utilizadas

Concentración: menor % en volumen con Tcong ≤ Tmín − margen (interpolación en la tabla de congelación), y como mínimo la del inhibidor
Caudal: V = Q ÷ (ρ · cp · ΔT); relación de caudales: Vg ÷ Va = (ρ cp)agua ÷ (ρ cp)glicol
Altura con glicol: Hg = Ha · (fg · ug²) ÷ (fa · ua²), con f de Colebrook en el tubo principal (Re = ρ u D ÷ μ)
Potencia: P = ρ · g · V · H ÷ η; capacidad con el caudal del agua: Q′ = Q · (ρ cp)glicol ÷ (ρ cp)agua
Propiedades: interpolación lineal en T y en la concentración (ρ, cp) y en ln μ frente a 1/T (viscosidad); agua según IAPWS

Hipótesis y límites

  • Propiedades típicas de glicoles inhibidos comerciales (tablas de Dow en % en volumen); un glicol de otro fabricante o sin inhibir puede diferir algunos puntos. Fuera del rango tabulado, la página extrapola.
  • La corrección del rozamiento usa un tubo representativo y aplica la misma relación a la altura total del circuito, incluidas baterías e intercambiadores; es una estimación.
  • La comparación con agua usa la misma temperatura media, con un mínimo de 4 °C. El punto de congelación es el inicio de la formación de cristales; la protección contra rotura requiere menos glicol, pero no permite bombear.

Normas y documentos técnicos

  • ASHRAE Handbook — Fundamentals, chapter “Physical Properties of Secondary Coolants (Brines)”
  • Dow, Engineering and Operating Guide for DOWTHERM SR-1 and DOWTHERM 4000 Inhibited Ethylene Glycol-based Heat Transfer Fluids
  • Dow, Engineering and Operating Guide for DOWFROST and DOWFROST HD Inhibited Propylene Glycol-based Heat Transfer Fluids
  • ASHRAE Handbook — HVAC Systems and Equipment, chapter on hydronic heating and cooling (antifreeze solutions)
  • Melinder, Å. Properties of Secondary Working Fluids for Indirect Systems, IIR, 2010

Legislación aplicable

  • Consulte la legislación vigente en su país sobre seguridad y salud en el trabajo, equipos a presión, instalaciones eléctricas y medio ambiente que se aplique a esta instalación.

Preguntas frecuentes

¿Cuánto glicol hay que añadir al agua?

Lo suficiente para que la disolución congele unos grados por debajo de la menor temperatura que puede ver el circuito. En el ejemplo, para una mínima de −10 °C con 3 K de margen, el etilenglicol necesita un 26% en volumen (28% en masa), que congela a −13 °C. Más glicol del necesario solo aumenta la viscosidad, el consumo de la bomba y el costo.

¿Etilenglicol o propilenglicol?

El etilenglicol transmite mejor el calor y es menos viscoso, pero es tóxico; el propilenglicol es el indicado donde pueda haber contacto con alimentos, bebidas o agua de consumo. Para la misma protección, el propilenglicol pide algo más de concentración (29,8% frente a 26% en el ejemplo) y gasta más energía de bombeo. En ambos casos use glicol industrial inhibido, nunca anticongelante de automoción.

¿Por qué suben el caudal y la potencia de la bomba?

La disolución tiene un calor específico menor que el agua, así que cada metro cúbico lleva menos calor y hace falta más caudal para la misma carga: en el ejemplo, 65,4 m³/h en lugar de 60,1. Además es unas dos veces más viscosa en frío, lo que aumenta el rozamiento. El resultado es un 30% más de altura y un 47% más de potencia en la bomba, unos 1570 US$ al año en el ejemplo.

¿Qué pasa si solo añado glicol a una instalación de agua existente?

Si el caudal no cambia, la capacidad de transportar calor baja al menos un 8% en el ejemplo, y las baterías e intercambiadores también rinden menos. La bomba existente puede dar incluso menos caudal por la mayor pérdida. Compruebe la bomba, los intercambiadores y el tanque de expansión antes de cambiar el fluido.

¿Hay una concentración mínima de glicol?

Sí. Por debajo de un 25% a 30% en volumen, los inhibidores de corrosión quedan demasiado diluidos y la disolución puede incluso favorecer el crecimiento bacteriano; por eso la página usa un 25% como mínimo por defecto. Compruebe el valor exacto en la ficha del producto elegido.

¿De dónde salen las propiedades y qué límites tienen?

Son valores típicos de glicoles inhibidos comerciales, de tablas de fabricante, interpolados por temperatura y concentración; por encima del 50% y fuera del rango tabulado se extrapolan. Los productos de otros fabricantes pueden diferir algunos puntos. La corrección del rozamiento usa un tubo representativo y es una estimación para todo el circuito.

¿Cómo compruebo la concentración en la instalación?

Con un refractómetro para glicol o midiendo la densidad y comparándola con la tabla del fabricante. Se recomienda un análisis anual del fluido (concentración, pH y reserva de inhibidor), porque la reposición con agua sola diluye el glicol con el tiempo.