Etilenglicol y propilenglicol explicados

Los glicoles son una familia de sustancias químicas líquidas. En HVAC, siglas en inglés de calefacción, ventilación y aire acondicionado, el etilenglicol y el propilenglicol se utilizan como ingredientes de fluidos que transportan calor.

Una bomba hace circular la mezcla por los tubos del coil. En un coil de calefacción, la mezcla entrega calor al aire. En uno de enfriamiento, absorbe calor del aire. El aire pasa por fuera de los tubos y entre las aletas; durante el funcionamiento normal, ambas corrientes permanecen separadas.

Piensa en el fluido circulante como un vehículo de reparto del calor. Lo recoge en un lugar y lo transporta a otro. Añadir glicol cambia cómo soporta las bajas temperaturas, pero también la facilidad con la que recorre el sistema.

Esto es distinto del refrigerante de un evaporador de expansión directa. Una mezcla de agua y glicol normalmente permanece líquida al atravesar un coil hidrónico. El refrigerante de un evaporador absorbe parte del calor al pasar de líquido a vapor.

El etilenglicol, abreviado EG, también se llama 1,2-etanodiol. El propilenglicol, abreviado PG, también se llama 1,2-propanodiol. Son sustancias distintas con usos similares en sistemas de transferencia de calor.

Un fluido comercial de glicol suele contener algo más que la sustancia base. Puede incluir inhibidores de corrosión y otros aditivos, y quizá ya contenga agua. Conviene entender el fluido que circula por el equipo como una formulación completa.

Un concentrado inhibido es un producto concentrado que contiene aditivos protectores y debe diluirse según sus instrucciones. Un fluido premezclado ya contiene agua a una concentración indicada. Añadir más agua a una premezcla cambia la protección para la que fue preparada.

Ambas sustancias base son esencialmente incoloras. Los fabricantes pueden añadir tintes, pero no existe un código universal de colores que distinga de forma confiable el etilenglicol del propilenglicol. Una muestra rosa, verde o transparente no basta para identificar el fluido de un sistema.

El agua generalmente transfiere bien el calor y es más fácil de bombear que las mezclas de glicol a temperaturas comparables. Cuando el equipo y las condiciones de exposición lo permiten, puede ser adecuado utilizar un sistema con agua debidamente tratada.

El glicol resulta útil cuando el fluido necesita protección contra la congelación. Esto puede incluir equipos exteriores, tuberías en espacios sin calefacción y circuitos de enfriamiento de procesos que operan por debajo del punto de congelación del agua. Un sistema de calefacción también puede ser vulnerable durante una parada, una pérdida de suministro de calor o una falla de circulación.

A cambio, añadir glicol modifica las propiedades de transferencia de calor y la resistencia al flujo. Un coil que funciona con glicol puede entregar una capacidad de calefacción o enfriamiento diferente de la que tendría con agua en condiciones por lo demás comparables.

No hay un porcentaje único de pérdida de capacidad para todos los coils. El resultado depende de la mezcla, la temperatura, el caudal y el diseño del coil. El glicol se elige por la protección que necesita la aplicación, tomando en cuenta esos efectos.

Viscosidad significa resistencia a fluir. El agua se vierte fácilmente; el jarabe ofrece mayor resistencia. Es una forma útil de imaginar la viscosidad, aunque no es una comparación literal del espesor de una mezcla de glicol para HVAC.

A temperaturas y concentraciones comparables, las mezclas de etilenglicol suelen ser menos viscosas que las de propilenglicol. La diferencia se vuelve más importante cuando baja la temperatura del fluido.

Una mezcla más viscosa encuentra mayor resistencia al pasar por tubos, válvulas y tuberías. Según el sistema, mantener el caudal previsto puede requerir mayor esfuerzo de bombeo. Si la instalación de bombeo no cambia, el caudal puede disminuir.

La viscosidad también influye en la eficacia con la que el calor pasa entre el fluido en movimiento y la pared del tubo. La menor viscosidad del etilenglicol es una razón importante por la que sus mezclas suelen rendir mejor en aplicaciones de transferencia de calor, especialmente a bajas temperaturas.

También importan la capacidad calorífica y la conductividad térmica. La capacidad calorífica describe cuánto calor puede transportar una cantidad de fluido para un cambio de temperatura determinado. La conductividad térmica describe la facilidad con la que el calor atraviesa el fluido. Son propiedades distintas: mejor transferencia de calor no significa un valor mayor en todas ellas.

El etilenglicol puede provocar una intoxicación grave si se ingiere, incluido daño renal. Su uso requiere controlar adecuadamente la exposición y la posible contaminación.

El propilenglicol tiene una toxicidad oral aguda considerablemente menor: resulta menos tóxico al ingerirse durante una exposición de corta duración. Algunos grados se utilizan en alimentos, cosméticos y medicamentos. Eso no convierte la mezcla de un sistema HVAC en un líquido apto para beber.

El fluido circulante incluye sus aditivos y también puede contener contaminantes adquiridos durante el uso. Importa la información de seguridad del producto concreto, incluida su hoja de datos de seguridad, o SDS, que describe peligros, manipulación y precauciones relacionadas.

En aplicaciones relacionadas con alimentos, la formulación exacta debe ser adecuada para el uso previsto. Por ejemplo, la categoría HT1 de NSF contempla fluidos de transferencia de calor donde puede ocurrir contacto incidental con alimentos. Esto es distinto de añadir deliberadamente el fluido a un alimento o permitir que contamine agua potable.

Elegir un fluido de menor toxicidad tampoco elimina la necesidad de contener fugas y manipular correctamente el producto.

El etilenglicol puede ser una opción adecuada para un sistema controlado y de circuito cerrado cuando su toxicidad sea aceptable y sus propiedades sean compatibles con el equipo. Su menor viscosidad puede ser especialmente útil a bajas temperaturas.

El propilenglicol suele preferirse cuando una menor toxicidad es prioritaria, especialmente si existe un riesgo creíble de contacto accidental con alimentos, bebidas o agua potable. La formulación completa del producto debe ser adecuada para esa exposición.

El nombre del edificio no basta para decidir. Una planta de procesamiento de alimentos puede tener varios circuitos independientes con distintos riesgos de exposición. La pregunta útil es por dónde circula ese fluido concreto y con qué podría entrar en contacto si algo falla.

También importan los requisitos del equipo. Bombas, sellos, válvulas, intercambiadores de calor y metales en contacto con el fluido deben ser compatibles con la formulación elegida y sus condiciones de operación.

Cambiar el tipo de glicol en un sistema existente es un cambio que afecta al conjunto del sistema. Una mezcla de propilenglicol puede comportarse de manera distinta de una de etilenglicol con el mismo porcentaje indicado. Compatibilidad, protección, caudal y transferencia de calor deben considerarse en conjunto.

La concentración describe cuánto glicol contiene la mezcla final. Sin embargo, un porcentaje está incompleto si no se aclara su base. Un porcentaje por volumen es distinto de uno por peso, y un porcentaje de concentrado comercial no equivale necesariamente a un porcentaje de glicol puro.

Piensa en la concentración como una receta. Cambiar la cantidad de un ingrediente modifica el resultado. En un fluido de glicol, la dilución cambia tanto la cantidad de glicol como la concentración de los aditivos protectores incluidos en el producto.

Más glicol no siempre es mejor. Aumentar la concentración generalmente dificulta el bombeo y cambia el rendimiento de transferencia de calor. Una concentración demasiado baja puede dejar una protección insuficiente contra la congelación o una cantidad insuficiente de inhibidor, según la formulación.

Utiliza la tabla de concentración y las instrucciones del producto elegido. Entre las condiciones relevantes están la temperatura más baja que puede alcanzar el fluido durante el funcionamiento o una parada, y si debe seguir siendo bombeable a esa temperatura. No existe una receta universal de 30 o 50 por ciento para todos los coils.

También existen formulaciones aprobadas por sus fabricantes para bajas concentraciones. Por eso, el porcentaje mínimo de un producto no debe convertirse en una regla para todos los fluidos de glicol. El objetivo es una mezcla aprobada que proporcione la protección necesaria sin una concentración innecesaria.

La protección contra congelación consiste en elegir una mezcla que evite que comience a formarse hielo a la temperatura de protección prevista. Esto importa cuando el sistema necesita seguir circulando fluido o reiniciar mientras aún hace frío. La viscosidad de la mezcla también debe permitir la circulación.

La protección contra rotura aborda otra condición. Puede formarse algo de hielo y una mezcla de líquido con cristales, pero una concentración adecuada y una disposición apropiada del sistema permiten la expansión sin romper los componentes protegidos. Esto depende de la aplicación, incluido el espacio de expansión disponible.

Una comparación sencilla es mantener una carretera abierta frente a evitar que se dañe mientras está cerrada. La protección contra congelación busca mantener el fluido libre de hielo para funcionar. La protección contra rotura puede ayudar a que un sistema detenido soporte condiciones en las que ya no es posible la circulación normal.

Por tanto, una clasificación de protección contra rotura no promete que el fluido permanezca totalmente líquido o apto para bombear. No sustituye la protección contra congelación cuando el sistema necesita funcionar en esas condiciones.

Los inhibidores de corrosión son ingredientes destinados a proteger los metales en contacto con el fluido. Piensa en ellos como ingredientes protectores de la receta: cumplen una función distinta de reducir el punto de congelación.

El glicol puede degradarse con el tiempo y producir compuestos ácidos. Un paquete adecuado de inhibidores ayuda a controlar la corrosión y amortiguar esos cambios. Los aditivos correctos dependen de los metales del sistema y sus condiciones de operación; una formulación no es automáticamente adecuada para todos los materiales.

En un coil convencional de tubos y aletas, considera las superficies que realmente toca el fluido, como el interior de los tubos y colectores de cobre. Las aletas de aluminio por fuera de los tubos normalmente están del lado del aire. Su presencia por sí sola no implica que el fluido toque aluminio, aunque otros equipos del circuito sí podrían contener aluminio en contacto con el líquido.

El agua de dilución también importa. Los minerales disueltos y otras impurezas pueden contribuir a depósitos, corrosión o pérdida de eficacia de los inhibidores. Utiliza agua que cumpla los requisitos del fabricante del fluido o una premezcla adecuada. No supongas que cualquier agua del grifo es aceptable.

El anticongelante automotriz no es automáticamente intercambiable con un fluido de transferencia de calor especificado para HVAC. Aunque el glicol base sea el mismo, los aditivos pueden ser distintos. Utiliza una formulación aprobada para el equipo y la aplicación.

Comienza por la etiqueta del producto, los registros del sistema o una identificación confiable del fluido. No elijas un producto de relleno por coincidencia de color.

Un refractómetro utiliza la forma en que una muestra desvía la luz para estimar su concentración o protección contra congelación. Necesita una escala o calibración apropiada para el fluido conocido. Una lectura no identifica por sí sola una mezcla desconocida ni demuestra que sus inhibidores sigan siendo eficaces.

Las comprobaciones pueden incluir concentración, pH, estado de los inhibidores y contaminación. Los límites y recomendaciones de prueba del fabricante deben guiar la interpretación. Un porcentaje de glicol correcto no demuestra que todo el fluido siga en buenas condiciones.

Antes de combinar productos, verifica su compatibilidad con el proveedor. Diferentes paquetes de inhibidores pueden ser inadecuados entre sí, y añadir etilenglicol a un fluido de propilenglicol de menor toxicidad cambia sus características de seguridad. Tampoco supongas que todos los productos con el mismo glicol base son intercambiables.

Añadir agua para compensar una fuga puede diluir tanto el glicol como los inhibidores. Por eso, los rellenos repetidos pueden cambiar la protección con el tiempo. Conviene conservar registros de la identidad del fluido, reparaciones, adiciones y resultados de pruebas.

El fluido usado también requiere una manipulación adecuada. Sigue la hoja de datos de seguridad del producto y los requisitos de disposición aplicables; una menor toxicidad no permite desecharlo sin restricciones.

En pantallas pequeñas, desplázate horizontalmente para comparar las columnas.

Ambas mezclas pueden funcionar bien cuando son adecuadas para la aplicación. La elección combina riesgo de exposición, operación a bajas temperaturas, compatibilidad con el equipo y formulación completa. Una vez elegido el tipo, la concentración y el estado del fluido siguen siendo tan importantes como el nombre del envase.