Гликолевый контур: какая концентрация нужна и чем она обходится

В проекте заложен гликолевый чиллер на 1000 кВт и этиленгликоль (ЭГ) 35%. Поставщик дал техническое предложение на воде и пишет: на гликоле мощность упадет на 3%. Расчета нет. Другие оценки, которые встречаются на практике и в обсуждениях инженеров, — 10–12%. Разница между «3» и «10–12» — 70–90 кВт на 1000. Если ошибся поставщик, проект приедет на объект с недобором холода, и закрывать его придется допчиллером или заменой машины.

Или типовой вопрос проектировщика: заменили воду на пропиленгликоль (ПГ) 40%, что будет с мощностью и какой бак ставить на 250 кВт — 750 л, 2,5 м3 или 4 м3? Ниже формулы и таблицы: вилку потерь можно прикинуть самому, а расчет поставщика проверить за пять минут. Проценты гликоля по массе, кроме таблицы Dow по разрыву (там % об. продукта).

Коротко

• «Минус 3%» без режима не ответ. На режиме +12/+7 и ЭГ 35% потеря по расчетной модели 1–3% на кожухотрубном испарителе и 2–6% на пластинчатом; каталог Maxa на пластинах дает −7…−9%, то есть выше модели. Каждый градус понижения t уходящей добавляет ≈3,6%.
• Если поставщик заодно сдвинул режим на 2 К, расчетная потеря ≈10% (100 кВт на 1000); на 3 К один сдвиг режима дает ≈11% (110 кВт на 1000); если прибавить 3% на гликоль по линейной формуле выше, получится ≈14% (140 кВт на 1000, это прикидка, а не каталог).
• Проверка за минуту: поправка расхода для ЭГ 35% по Melinder и Dow ≈1,11 (≈1,08 при cp из таблиц MEGlobal (пересчет: 1,115 / 1,035)). Если ≤1,05, считали по свойствам воды или с сильно завышенным cp.
• Концентрация: по практике производителей (JCI/York, Pro Refrigeration; не норматив) t замерзания на 11–14 К ниже t уходящей. Для −6 °C это ЭГ ≥35% (−17,9 °C). «50% на всякий случай» вместо 35% на режиме +12/+7, на 1000 кВт и контуре 20 м3 стоит (оценка при допущениях ниже) ≈0,56 млн руб/год насоса, ≈0,4 млн руб заправки и еще ≈2 п.п. мощности на пластинах (≈1 п.п. на кожухотрубном).
• Бак 0,75 / 2,5 / 4 м3 на 250 кВт — по расчету, это разные допущения о числе ступеней и мертвой зоне (реконструкция), а не три мнения о гликоле.

Гликолевый чиллер: «минус 3%» без режима не ответ, потеря мощности лежит в вилке от 1% до 10–12% и выше (зависит от режима, испарителя и базы сравнения)

По расчетной модели потеря на гликоле возникает из-за падения UA испарителя: раствор вязче и хуже проводит тепло, коэффициент теплоотдачи со стороны жидкости падает, хладагент кипит холоднее при той же t уходящей, а мощность падает примерно на 3,6% на каждый К снижения t кипения (по JCI 3,4–3,8%/К; в модели взят диапазон 3,0–3,8%/К). Оценка:

δ_итог ≈ δ_гликоля + 3,6 × Δt_ух, где δ — потеря мощности, %, Δt_ух — понижение t уходящей против водяного режима, К.

Модель (не каталог, независимой проверки не проходила), +12/+7, та же t уходящей, потеря мин–медиана–макс, %. Допущения: доля сопротивления жидкостной стороны 0,30–0,55 (пластины) и 0,15–0,30 (кожухотрубный); подход t уходящей − t кипения на воде 2,5–4 К и 4–6 К; чувствительность мощности к t кипения 3,0–3,8%/К:

Жидкость	Пластины	Кожухотрубный DX
ЭГ30	1,7–3,1–5,0	0,8–1,6–2,5
ЭГ35	2,1–3,7–5,9	1,0–2,0–3,0
ЭГ40	2,4–4,4–7,0	1,2–2,3–3,5
ЭГ50	3,3–5,9–9,2	1,5–3,1–4,6
ПГ30	2,7–4,9–7,8	1,2–2,4–3,7
ПГ40	4,1–7,4–11,5	1,8–3,6–5,4
ПГ50	5,8–10,2–15,5	2,4–4,8–7,2

Остаток = 1000 × (1 − δ/100). По модели ЭГ35 оставляет 941–990 кВт из 1000 и 235–248 из 250; по каталогу Maxa на пластинах (ЭГ30 −7%, ЭГ40 −9%, для ЭГ35 между ними) — 910–930 и 228–233. ПГ40 на пластинах по модели — 885–959 и 221–240.

Каталоги дают три разных ответа. JCI/York YCWS (Form 201.24-EG2, кожухотрубный DX, вода при той же t уходящей; расчет по рейтингам и поправкам Table 1, вода при +4 °C получена экстраполяцией): ЭГ30 −1,1%, ЭГ50 −2,3%, ПГ30 −3,8%, ПГ50 −6,2%. Maxa HWC-A (пластины, чистые): ЭГ30 −7%, ЭГ40 −9%, ЭГ50 −12%. Каталог пластинчатых чиллеров 2014 г. (источник не подтвержден): ЭГ35 −3%. Значит, −3% на ЭГ35 встречается в одном пластинчатом каталоге 2014 г. (источник не проверен) и укладывается в диапазон модели для кожухотрубного DX, а у Maxa на пластинах то же дает −7…−9%. Поправки воздушного змеевика вентагрегата (0,84 для ЭГ30%) на испаритель не переносят.

3% физически возможны (инженерная оценка, не норматив), если одновременно: t уходящей не ниже +5…+7 °C, ΔT 5 К, расход выше на ≈11%; ЭГ ≤35% (ПГ ≤30% на кожухотрубном: у JCI там уже −3,8%, то есть «3%» достижимы только у нижней границы); испаритель с запасом поверхности; база — вода при той же t уходящей или рейтинг на 30% гликоле; эталон чистый.

10–12% и больше дают: (1) понижение t уходящей: +12/+7 на воде становится +10/+5 на гликоле, 2 К × 3,6 ≈ 7% плюс ≈3% на гликоль ≈10%; три К одной температурой дают ≈11%, с гликолем ≈14%; (2) ЭГ50 или ПГ40–50 на пластинах; (3) фактор загрязнения 0,88·10⁻⁴ м²·К/Вт в расчете гликоля при нуле у воды (Maxa −4%); (4) номинал каталога уже на 30% ЭГ. Падение UA, сдвиг t кипения и смена базы маскируются под одну цифру; это гипотеза, ни один поставщик базу не раскрыл. На 1000 кВт 3% = 30 кВт, 7–9% = 70–90, 10–12% = 100–120; на 250 — 7,5 / 17–22 / 25–30.

Режим решает больше гликоля. У JCI YCWS0423SC на ЭГ30 (конденсаторная вода 35 °C) мощность падает с 339,2 кВт при +4 °C до 208,9 при −6 °C (−38% на 10 К, 3,8% на К); при −8 °C — 190,1 кВт. По тому же JCI YCWS0423SC (один кожухотрубный агрегат): при −6 °C уходящей против воды +7 °C ЭГ30 дает 0,55, ПГ30 0,51, при −8 °C ПГ ≈0,45; чтобы получить 1000 кВт на −1/−6, нужен агрегат с водяным номиналом ≈1800 кВт (для другой машины считать отдельно). Какая строка таблицы ваша, зависит от типа испарителя (кожухотрубный или пластинчатый), поэтому тип испарителя обязателен в запросе поставщику. Параметры линеек — в каталоге.

Расход, давление, насос и бак: что меняется кроме мощности

Расход: G = Q·3600/(ρ·cp·ΔT), G в м3/ч, Q в кВт, ρ в кг/м3, cp в кДж/(кг·К), ΔT в К (проверка: вода, 171,8 м3/ч, 5 К — 1001 кВт). Поправка расхода K_G = (ρ·cp)воды/(ρ·cp)раствора. Мощность насоса на валу: P = G·ΔP/(3600·η), ΔP в кПа.

На фото: воздушный моноблочный чиллер КРИО-A-35 — смотреть в каталоге

Свойства при +5 °C (Melinder/CoolProp; μ в мПа·с); K_G дан при 9,5 °C (средняя t воды +12/+7). Расчет Melinder относительно листов Dow (DOWFROST, DOWTHERM SR-1, 30/40/50% об.): cp 0…+1,3%, ρ −0,3…−0,7%, μ от −14% до +8%:

Жидкость	ρ, кг/м3	cp	μ	K_G
Вода	999	4,20	1,52	1
ЭГ30	1043	3,67	3,6	1,091
ЭГ35	1051	3,57	4,1	1,115
ЭГ40	1058	3,46	4,8	1,142
ЭГ50	1072	3,23	6,4	1,203
ПГ30	1030	3,82	5,6	1,065
ПГ40	1040	3,66	9,0	1,100
ПГ50	1048	3,47	14,1	1,149

Вязкость против воды выше в 2,4 раза (ЭГ30), 4,2 (ЭГ50), 5,9 (ПГ40), 9,3 (ПГ50); при −10 °C у ЭГ35 7,7 мПа·с, у ПГ40 22,2. K_G совпала с каталогом Maxa (ЭГ 30/40/50: 1,08/1,14/1,20). Источники по cp ЭГ расходятся: Melinder дает для ЭГ35 при 10 °C ≈3,58 (лист Dow SR-1 с Melinder расходится не более чем на 1,3%), а кривые MEGlobal и EngineeringToolbox выше примерно на 3–4% для ЭГ35 (на 2,7% при ЭГ30 и на 5,7% при ЭГ50; в ветке АВОК 3,70, это +3%). Ошибка в cp на 3–5% сопоставима с самой «потерей 3%», поэтому просите у поставщика назвать источник свойств.

Гидравлика при том же Q и ΔT 5 К (оценка по Melinder, пластины):

Режим	м3/ч на 1000 / 250 кВт	ΔP испарителя	Гидромощность
Вода +12/+7	171,8 / 42,9	1	1
ЭГ35 +12/+7	191,5 / 47,9	×1,53	×1,65
ЭГ50 +12/+7	206,6 / 51,7	×1,95	×2,24
ПГ40 +12/+7	188,9 / 47,2	×1,71	×1,79
ПГ40 −3/−8	190,2 / 47,6	×2,06	×2,19

Каталожные ΔP-поправки JCI (при +8 °C ЭГ ≈1,15 при 30%, 1,30 при 50%; при −4 °C заметно выше) даны на один расход; на ту же мощность их умножают еще на K_G^1,8, ≈1,22 для ЭГ35. Насос (допущения: ΔP сети 300 кПа на воде, из них 20% испаритель и 80% трубы; η 0,72 постоянный, на вязком гликоле он ниже, реальная мощность выше): на валу при 1000 кВт вода 19,9 кВт, ЭГ35 32,8, ПГ40 35,6, ЭГ50 44,5; при 250 кВт 5,0 → 8,2 / 8,9 / 11,1. При 8000 ч/год и 6 руб/кВт·ч ЭГ35 добавляет 0,62 млн руб/год на 1000 кВт и 0,16 млн на 250. Насос и трубы, подобранные по воде, надо пересчитывать на гликоль: расход выше на 11% (ЭГ35), ΔP трубопровода ×1,46 к воде (расчет для DN200 при v≈1,5 м/с на воде, режим +12/+7; для другого диаметра пересчитать).

Бак. Carrier 30RB/30RQ IOM, разд. 7.5: минимальный объем контура V = Cap [кВт] × N [л], N = 2,5 для кондиционирования и 6,5 для промышленного охлаждения (на 250 кВт 625 и 1625 л). Физика: V = Q_ступени·t_цикла/(4·ρ·cp·ΔT_мертвой зоны); у ПГ40 буфер на ≈10% больше, чем на воде. Откуда 750 л / 2,5 / 4 м3 на 250 кВт (ПГ40, оценка):

Допущение	Объем
1 ступень, цикл 10 мин, мертвая зона 4 К / 2,5 К	2,5 / 4,0 м3
2 ступени по 125 кВт, цикл 6 мин, 4 К	0,74 м3
4 ступени по 62,5 кВт, цикл 10 мин, 3,3 К	0,75 м3

750 л верно при 4 ступенях или частотнике с шагом ≤25%, зоне ≥3 К и цикле ≥6–10 мин; 2,5 м3 — одна ступень и ±2 К (или «правило 10 л/кВт», происхождение не установлено); 4 м3 — одна ступень и ±1,25 К. Бак в раме КРИОТЕРМ: A-168 — 300 л (1,8 л/кВт), A-58,5 — 230 л (3,9), AM-60 — 300 л (5,0), то есть у этих моделей ниже 6,5 л/кВт для процесса (у A-9,1, AM-30 и AM-11 выше), режим номинала в карточках не указан; нужен ли внешний буфер, считайте по формуле выше для своего числа ступеней и мертвой зоны.

Концентрация гликоля в системе охлаждения: считаем от самой холодной точки, а не от температуры воздуха

Практика производителей (не норматив): t_зам ≤ t_ух − (11…14 К). Кипение хладагента и стенка испарителя холоднее уходящей жидкости (по Pro Refrigeration для ПГ на 5,5–8 К), а запас до точки замерзания считают от них. Так же считают JCI/York (при −6 °C — ЭГ35, запас 12–13 К) и Pro Refrigeration (11–14 К); Carrier при t уходящей ниже +5 °C требует антифриз. Пример: −6 °C → ЭГ ≥35% (−17,9 °C по Dow, запас 11,9 К) или ПГ ≈38–40%. Carrier требует антифриз при t уходящей ниже +5 °C; при режиме +12/+7 уходящая выше +5 °C, и концентрацию определяют стоянка и минимальная температура воздуха для наружных частей контура и испарителя (инженерный вывод, не норматив).

На фото: воздушный чиллер КРИО-AL-210 — смотреть в каталоге

Точка замерзания по массе, °C: Dow (Melinder; Carrier):

%	ЭГ	ПГ
20	−7,8 (−7,9)	−7,1 (−7,2)
30	−14,1 (−14,6; −15,2)	−12,7 (−12,8; −13,0)
35	−17,9 (−18,8; −19,1)	−16,4 (−16,3; −16,7)
40	−22,3 (−23,8; −23,6)	−21,1 (−20,6; −20,7)
45	−27,5 (−29)	−26,7 (−25,3)
50	−33,8 (−36,0)	−33,5 (−32,2)

Источники расходятся: у ЭГ на 30–40% на 1,1–1,5 К, на 50% на 2,2 К; у ПГ на 30–40% до 0,5 К, на 45–50% на 1,3–1,4 К. Берите самое теплое значение: для ЭГ это Dow, для ПГ 35–50% — Melinder или Carrier. В скобках: Melinder, затем Carrier; единственное значение — Melinder (20 и 50%) или Carrier (45%). «ЭГ 35%», прочитанный как объемный, — это ≈37,5% масс. и ≈−20 °C вместо −17,9 °C. Замерзание и разрыв — разные точки: для остановленных наружных труб хватает разрыв-концентрации, но Dow советует брать точку таблицы минимум на 3 °C ниже ожидаемого минимума воздуха (по Dow при −29 °C у ПГ замерзание/разрыв 46/30, у ЭГ 46,1/31,4 % об. продукта, а не % масс.; это инженерное применение таблицы, не норматив), а испаритель и циркулирующий контур считают по замерзанию. Если в ТЗ стоит 50% и выше «на всякий случай» при режиме +12/+7, разделяйте работу (по t уходящей) и простой (по минимуму воздуха для наружных труб).

Режим	Раствор	Что ждать
+12/+7	ЭГ30–35	потеря 1–6% (модель)
+12/+7	ПГ30	потеря 1–8% (модель; на пластинах до 7,8%)
−1/−6	ЭГ35	≈0,55 водяной мощности при +7 °C (по JCI YCWS0423SC на ЭГ30; переход ЭГ30→35 у JCI -0,25%)
−3/−8	ПГ ≈40%	≈0,45 водяной мощности при +7 °C (по данным JCI на ПГ30; для другой машины считать отдельно), из 250 кВт ≈110

Каждые +5 п.п. ЭГ (оценка): мощность еще −0,5…−1 п.п. (пластины), расход ≈+2,5%, ΔP испарителя ≈+8%, гидромощность ≈+11%, заправка +5,5–7,8 тыс. руб/м3 (+55 кг гликоля по 100–140 руб/кг). Мощность на воде для своего режима прикиньте в подборе.

Пропиленгликоль для системы охлаждения или этиленгликоль, и сколько стоит гликолевый контур в рублях

Заправка = V [м3] × m [кг/м3 раствора] × цена [руб/кг]; насос = ΔP_мощности [кВт] × 8000 ч × тариф; недобор = кВт × цена кВт из вашего КП. Гликоля в 1 м3 раствора (оценка): ЭГ30/35/40/50% — 311/366/421/532 кг, ПГ — 307/360/413/520 кг. Цены на 22.10.2026 по объявлениям агрегатора (не КП), руб/кг без ингибитора, воды и доставки (надбавка за ингибитор для пищевого ПГ в расчет не входит, цен на нее нет): ЭГ — 92–140 (в расчете 100–140), ПГ технический — 105–150, ПГ пищевой — 135–215. Объем контура принят 20 л/кВт для расчета (5 м3 на 250 кВт, 20 м3 на 1000; допущение, не норматив), подставьте свой. Заправка, тыс. руб. (5 м3 — умножьте 1 м3 на 5):

%	1 м3 ЭГ	1 м3 ПГ пищевой	20 м3 ЭГ	20 м3 ПГ пищевой
30	31–44	41–66	623–872	829–1321
35	37–51	49–77	732–1024	972–1547
40	42–59	56–89	841–1178	1115–1776
50	53–75	70–112	1065–1491	1403–2234

«Лишние» 15 п.п. (ЭГ50 вместо ЭГ35, +12/+7, оценка), 1000 кВт и 20 м3: заправка +0,33–0,47 млн руб однократно; мощность еще −2,2 п.п. на пластинах (5,9% против 3,7%), ≈22 кВт; насос +11,7 кВт ≈ +0,56 млн руб/год; расход +8%. На 250 кВт и 5 м3: заправка +0,08–0,12 млн, насос +0,14 млн руб/год. Заправка — самая малая статья. Недобор 30 / 70–90 / 100–120 кВт на 1000 переводите в рубли по цене кВт из своего КП: допчиллер берут целым модулем линейки, поэтому стоимость недобора, скорее всего, выше пропорциональной кВт.

ЭГ против ПГ: ЭГ дешевле за кг, вязкость ниже в 1,5–2,5 раза, потеря мощности по модели на пластинах меньше на 1,8–4,3 п.п. (на кожухотрубном на 0,8–1,7), но токсичен; ПГ безопаснее, но насос и трубы тяжелее. Замена ЭГ35 на ПГ40 требует пересчета чиллера и насоса: на +12/+7 ΔP испарителя +12% и гидромощность +8,5% (1,71 против 1,53 и 1,79 против 1,65); при сравнении ПГ40 −3/−8 с ЭГ35 −1/−6 ΔP +19%, гидромощность +18%; мощность на +12/+7 по модели на пластинах еще −3,7 п.п. (медианы 7,4 и 3,7%). В ТР ТС 021/2011 слов «гликоль» и «антифриз» нет, прямого запрета ЭГ в этом регламенте нет (ближайшие нормы — ст. 12 и ст. 15); другие регламенты и санитарные правила не проверялись. Запрет ЭГ при возможном контакте с продуктом задают изготовители оборудования, аудит и политика предприятия.

Как не потерять заложенную концентрацию: измерение, вода, ингибитор и типовые ошибки

Сначала измерьте фактическую концентрацию и приведите уставку защиты в контроллере к t замерзания фактического раствора (у Carrier для ЭГ35 в таблице −19,1 °C; для проектного запаса сверьте с более теплым значением Dow −17,9 °C); проверяйте раз в год и после каждой доливки. Шкалы рефрактометра у ЭГ и ПГ разные (Dow, 22 °C): ПГ30 22,0 °Bx, ЭГ30 19,2, ЭГ35 22,3; ЭГ по шкале ПГ ошибается на 4–5 п.п. Ареометр для ПГ грубый: ±1,2% масс. на деление. Разбавляйте дистиллятом или деминерализованной водой (Dow: хлориды и сульфаты <25 мг/л).

На фото: охладитель СОЖ и масла КРИО-C-23 — смотреть в каталоге

Ошибка	К чему приводит	Источник
Не обновили уставку после доливки	заморозка испарителя	Carrier
Автоподпитка или доливка водой	концентрация «плывет»	Dow
Городская вода, <30% без ингибитора	коррозия	Dow, Carrier, Hussmann
Смесь марок, силикатный антифриз, оцинковка	осадок, забитые пластины	Hussmann, Dow
Гликоль >30% (условие эксплуатации, не ошибка)	по Carrier фитинги и насос меняют каждые 15 000 ч (износ уплотнений) против 40 000 ч на воде	Carrier
ПВХ-трубы	отказы; медь или ABS	Pro Refrigeration, 2007

Гликолевый чиллер: что потребовать у поставщика письменно и как увидеть цифру «с потолка»

Исходные данные: 1) вид гликоля и марка с ингибитором; 2) % по массе и таблица t замерзания; 3) t вход/выход и расход или Q; 4) режим стоянки и минимальная наружная t; 5) тип испарителя (пластинчатый или кожухотрубный); 6) фактор загрязнения (м²·К/Вт) и допустимое ΔP; 7) ступени, бак, насос, высота и давление; 8) нужен ли режим ниже +5 °C уходящей.

На фото: холодильный агрегат КРИО-K2-39,5 — смотреть в каталоге

В ответе требуйте: мощность и потребляемую мощность на этой жидкости и режиме; t кипения; расход, максимальный расход и ΔP на гликоле с указанием расхода; минимальную t уходящей и t защиты в контроллере; базу сравнения (вода или 30% гликоль, чистый или загрязненный испаритель).

Признаки цифры «с потолка» (инженерный вывод, не норматив): «потеря 3%» без режима, испарителя и базы; K_G для ЭГ35 ≤1,05; ΔP без указания расхода; потребляемая мощность на гликоле не указана или осталась прежней при заявленной потере мощности (в каталогах она на ЭГ50 слегка снижается: у JCI −0,4% к рейтингу на 30% ЭГ, у Maxa −2,5%); нет t защиты. Расчет «по воде × 1,15» — не ответ: неясно, что заложено в множитель (потеря мощности машины, рост расхода или оба сразу). Эти два канала считают раздельно (мощность — по данным производителя на гликоле, расход — через K_G); если множитель накладывают на оба, получается перезапас.

Пришлите ТЗ на проверку расчета: мощность, вид гликоля и % по массе, t вход/выход и t простоя, объем контура, тип испарителя и цифру поставщика с режимом. Взамен сверим вашу цифру с расчетом по формулам статьи. Отправить ТЗ на проверку расчета

Читайте также

• Сколько стоит чиллер: из чего складывается цена и что меняет ее вдвое
• Охлаждение молока на производстве: ледяная вода, танки и требования по времени