Base de conocimiento
Casi todos los circuitos de refrigeración de motor y todos los aerorrefrigeradores exteriores funcionan con una mezcla de agua y glicol en lugar de solo agua. El glicol evita que el circuito se congele, eleva su punto de ebullición y —en los refrigerantes de motor de los fabricantes— aporta los inhibidores que protegen los metales. También hace del líquido un peor refrigerante: más espeso, más pesado y con menos capacidad calorífica por litro, de modo que un radiador con un 50 % de glicol es mayor que el mismo radiador con agua.
Esta guía explica qué efecto tiene el porcentaje y cómo se elige y se especifica.
Por qué glicol
Un radiador está a la intemperie. En la primera noche de helada, el agua de sus tubos se congela, se expande y rompe el cobre; el daño se manifiesta en primavera en forma de fugas. El etilenglicol en el agua reduce el punto de congelación —aproximadamente −10 °C al 25 %, −22 °C al 40 %, −37 °C al 50 % en volumen— y eleva unos kelvin el punto de ebullición, lo que ayuda a un circuito de motor presurizado en altitud. El propilenglicol hace lo mismo con menor toxicidad y se utiliza donde el refrigerante podría llegar a alimentos o agua potable, a costa de un líquido todavía más espeso.
Los fabricantes de motores van más lejos: sus refrigerantes son mezclas de glicol con paquetes de inhibidores contra la corrosión, la cavitación y las incrustaciones, y especifican la mezcla y su mantenimiento. Para un radiador de motor, el refrigerante es por tanto el del fabricante del motor, y el radiador se diseña para él.
Qué cuesta en capacidad
Cambian tres propiedades. El calor específico de una mezcla con un 50 % de etilenglicol es aproximadamente un 15 % inferior al del agua, de modo que un litro transporta menos calor para el mismo cambio de temperatura; la densidad es algo mayor; y la viscosidad es de dos a cuatro veces la del agua, lo que debilita la transferencia de calor dentro de los tubos y aumenta la pérdida de carga. En conjunto significan que un radiador que disipa una carga dada con un 50 % de glicol necesita más superficie que con agua —habitualmente del 10 al 20 % más, según el caudal y las temperaturas— y presenta una mayor pérdida de carga del lado del refrigerante con el mismo caudal.
Por debajo de aproximadamente el 20 % la protección antihielo es deficiente y la concentración de inhibidor es demasiado baja para un refrigerante de motor; por encima del 60 % la mezcla no protege mejor y enfría peor. Por eso el 40 % es el estándar habitual —protección antihielo hasta unos −22 °C con una penalización moderada— y el 50 % la opción para emplazamientos fríos. El porcentaje debe figurar en la consulta: un radiador diseñado para agua y llenado con un 50 % de glicol se queda corto de capacidad desde el primer día.
Especificar, llenar y comprobar
La hoja de datos indica el refrigerante y el porcentaje a los que corresponde la capacidad, y el diseño utiliza las propiedades de esa mezcla a la temperatura de funcionamiento para la batería y la hidráulica. El tanque de expansión se dimensiona para la expansión de la mezcla entre el llenado en frío y la temperatura de funcionamiento, que es mayor que la del agua. El interruptor de nivel y el tapón de presión siguen la presión del fabricante del motor.
En obra la mezcla se prepara con agua limpia y blanda —el fabricante del motor suele limitar la dureza y los cloruros— y se comprueba con un refractómetro; un refrigerante premezclado evita el error. El glicol envejece: sus inhibidores se agotan, y los fabricantes de motores prescriben intervalos de análisis y un cambio tras un número de años u horas. Un circuito al que se ha repuesto varias veces con agua sin aditivos ha perdido su protección antihielo sin que nadie se dé cuenta.
En resumen
- El glicol protege contra las heladas y eleva el punto de ebullición; los refrigerantes de motor añaden inhibidores
- El etilenglicol al 40 % protege hasta unos −22 °C, al 50 % hasta unos −37 °C
- La mezcla tiene menos capacidad calorífica y más viscosidad que el agua: más superficie, más pérdida de carga
- Un radiador se diseña para el porcentaje indicado y la hoja de datos dice cuál es
- El tanque de expansión se dimensiona para la mezcla y la calidad del agua según los límites del fabricante del motor
- TECS diseña cada radiador y aerorrefrigerador para el refrigerante que contendrá
Para especificar el refrigerante
- Tipo de glicol: etilenglicol o propilenglicol, o el refrigerante del fabricante del motor
- Porcentaje en volumen, o la temperatura mínima invernal que se quiere proteger
- Caudal de refrigerante y temperaturas de entrada y de salida por circuito
- Calor a disipar por circuito
- Límite de pérdida de carga del fabricante del motor y presión del sistema
- Temperatura ambiente del emplazamiento, altitud e instalación
Preguntas frecuentes
¿Puedo hacer funcionar el radiador con agua sin aditivos?
Solo donde nunca pueda congelarse y el fabricante del motor lo permita; la mayoría exige un refrigerante con inhibidores para proteger contra la corrosión y la cavitación, con independencia de las heladas. Si un radiador se diseñó para glicol, con agua tendrá más capacidad, no menos.
¿Cuánta capacidad cuesta un 50 % de glicol?
En comparación con el agua, un radiador para la misma carga necesita del orden de un 10 a un 20 % más de superficie, y la pérdida de carga del lado del refrigerante con el mismo caudal es claramente mayor. Las cifras exactas son un resultado del diseño para el caudal y las temperaturas.
¿Es mejor el propilenglicol?
Es menos tóxico, lo que importa donde el refrigerante podría llegar a alimentos, agua potable o al suelo. Es más viscoso que el etilenglicol y enfría algo peor, de modo que el radiador crece un poco más. Los fabricantes de motores especifican cuál se permite.
¿Qué porcentaje para un emplazamiento que nunca se hiela?
El que prescriba el fabricante del motor para la protección contra la corrosión, a menudo del 30 al 40 % incluso en un clima cálido. Para un aerorrefrigerador sin motor puede utilizarse un porcentaje bajo o un tratamiento solo con inhibidor.
¿Afecta el glicol al tanque de expansión?
Sí. Una mezcla de glicol se expande más que el agua entre frío y caliente, por lo que el tanque se dimensiona para la mezcla. TECS dimensiona el tanque de expansión para el refrigerante indicado y el volumen del circuito.
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