En una instalación solar térmica, el glicol no debe tratarse como un consumible que se llena y se olvida. Su formulación, su exposición a temperaturas elevadas y las intervenciones realizadas durante la vida del circuito determinan tanto su capacidad anticongelante como la protección que ofrece a los metales.
Un fluido solar nuevo, inhibido y utilizado dentro de sus condiciones de servicio puede ser compatible con cobre, aluminio, acero inoxidable, latón, elastómeros y otros materiales. El problema aparece cuando el producto se selecciona mal, se mezcla o diluye sin autorización, envejece por sobretemperatura o pierde la capacidad de mantener controlada la química del circuito.
Este artículo explica qué ocurre en el fluido, qué debe comprobar el instalador y cómo relacionar los resultados del análisis con una decisión de mantenimiento. La tubería importa, pero ningún material convierte en aceptable un glicol fuera de especificación.
Respuesta rápida para el instalador
No existe un intervalo universal para cambiar el glicol ni un valor único de pH válido para todos los productos. La evaluación debe realizarse con la ficha del fluido instalado y su historial de servicio.
Como mínimo, conviene identificar el producto, medir la concentración o la protección frente a heladas con el método indicado, comparar el pH con su rango específico, comprobar la reserva alcalina cuando el fabricante la utilice como criterio y observar si existen turbidez, precipitados o contaminación. También debe revisarse el historial de estancamientos, entradas de aire, fugas y reposiciones.
Si el fluido está fuera de especificación, debe corregirse o sustituirse conforme a las instrucciones de su fabricante. Cambiar el material de la tubería no resuelve un fluido degradado.
Qué función cumple el glicol en una instalación solar
En muchos circuitos solares cerrados se utiliza un fluido formulado a base de propilenglicol o etilenglicol para evitar daños por congelación. No debería emplearse glicol técnico sin formular ni preparar mezclas por intuición: los productos caloportadores incorporan inhibidores de corrosión, estabilizantes y otros aditivos seleccionados para una aplicación y unos materiales determinados.
La concentración modifica:
- La temperatura de inicio de cristalización.
- La protección frente a rotura por congelación.
- La viscosidad y, por tanto, la pérdida de carga.
- La densidad y la capacidad calorífica.
- El comportamiento de la mezcla durante la vaporización.
Por ello, una regla como «un 30 % protege hasta determinada temperatura» no es trasladable a cualquier producto. El instalador debe utilizar la curva del fabricante y distinguir qué magnitud está leyendo: punto de congelación, formación de cristales o protección frente a rotura.
Propilenglicol y etilenglicol no son intercambiables
Los fluidos basados en propilenglicol se utilizan con frecuencia cuando se prioriza una menor toxicidad oral aguda o existe posibilidad de contacto accidental con agua de consumo. Eso no convierte en inocua cualquier formulación: también deben considerarse los inhibidores, colorantes y demás aditivos, así como la ficha de datos de seguridad.
El etilenglicol presenta otras propiedades de transferencia térmica y viscosidad, y se emplea cuando la aplicación y la evaluación de riesgos lo permiten. Dos productos no deben mezclarse por compartir la palabra «glicol». La base química, el paquete inhibidor, la concentración y la aplicación autorizada deben coincidir con la documentación del sistema.
Estancamiento: la condición que más castiga al fluido solar
El estancamiento se produce cuando el captador recibe radiación, pero el circuito no evacua el calor. La temperatura aumenta, el fluido comienza a vaporizarse y parte del líquido es desplazado fuera del captador.
En un campo con buen comportamiento de vaciado, el vapor expulsa la mayor parte del líquido hacia zonas más frías y hacia el volumen de expansión disponible. Si quedan pequeñas cantidades atrapadas en el captador, el agua puede evaporarse preferentemente, el glicol se concentra y el residuo permanece sometido a una carga térmica intensa. Los episodios repetidos aceleran el agotamiento de los aditivos y pueden producir precipitados, floculación o residuos sólidos.
Que el glicol eleve el punto de ebullición de la mezcla no significa que mejore por sí mismo el comportamiento durante el estancamiento. La protección procede del diseño del conjunto: vaciado del captador, recorrido del vapor, disipación en las tuberías, presión, vaso de expansión y límites térmicos del fluido.
Vaso de expansión y vaso intermedio de protección
El vaso de expansión de membrana debe dimensionarse para absorber la expansión del líquido y el volumen desplazado durante la formación de vapor. En solar térmica no basta con aplicar sin más el criterio utilizado en una red convencional de calefacción.
También debe comprobarse hasta dónde puede avanzar el vapor o el fluido a temperatura elevada. Si el cálculo y la disposición del circuito indican que la carga térmica puede alcanzar el vaso de expansión, puede ser necesario instalar delante de él un vaso intermedio o de protección. Su función es mantener alejado de la membrana el fluido excesivamente caliente y reducir su degradación térmica.
No es un accesorio que deba añadirse automáticamente a todas las instalaciones. Su necesidad depende de la potencia de vapor, el comportamiento de vaciado, la longitud y disipación de las tuberías, la posición del vaso y la temperatura admisible por la membrana.
Cómo se degrada químicamente el glicol
La vía relevante en un circuito solar es la degradación termo-oxidativa. Temperatura y oxígeno favorecen reacciones que transforman progresivamente el glicol en productos de menor masa molecular, entre ellos ácidos orgánicos.
Los trabajos experimentales mediante cromatografía iónica identificaron diferencias entre las dos bases más habituales:
- En soluciones de etilenglicol, el producto ácido principal identificado fue el ácido glicólico. Según las condiciones también pueden aparecer ácidos fórmico, acético, glioxílico y oxálico.
- En soluciones de propilenglicol, el producto principal identificado fue el ácido láctico, acompañado por otros productos ácidos en función de la temperatura, el oxígeno y los materiales presentes.
- La formación de estos productos consume la capacidad tampón del fluido y puede reducir el pH. Los inhibidores se diseñan para retrasar la corrosión y controlar esta evolución, pero su capacidad no es ilimitada.
Los factores que aceleran el proceso son:
- Temperaturas elevadas o estancamientos repetidos.
- Entrada de oxígeno por fugas, purgas o reposiciones.
- Dilución o mezcla de formulaciones incompatibles.
- Agua que no cumple los requisitos del fabricante.
- Residuos de fundente, limpiadores, aceites o partículas.
- Zonas con fluido retenido y sobrecalentamiento local.
- Pérdida progresiva del paquete inhibidor.
Qué relación existe entre el cobre y la degradación del glicol
El glicol nuevo y correctamente inhibido puede ser compatible con el cobre. Sin embargo, el cobre no es un espectador químicamente neutro cuando el fluido se somete a oxidación térmica.
Los ensayos publicados por Rossiter y colaboradores mostraron que la presencia de cobre metálico incrementó la cantidad de productos de degradación en soluciones acuosas de etilenglicol y propilenglicol. Otros ensayos del mismo programa describieron un efecto catalítico del cobre sobre la degradación oxidativa del etilenglicol. Los ácidos producidos pueden reaccionar posteriormente con el cobre y formar sales de cobre.
Esto no significa que el glicol ataque inevitablemente a una tubería de cobre ni que el cobre quede descartado. Significa que el fluido destinado a un circuito con cobre debe estar formulado y ensayado para protegerlo, y que la pérdida del sistema inhibidor puede afectar simultáneamente al fluido y a la superficie metálica.
Inhibidores específicos para cobre
Los paquetes anticorrosivos pueden incorporar inhibidores orgánicos capaces de adsorberse sobre el cobre y limitar su disolución. Entre los compuestos estudiados para esta función se encuentran los azoles, como el benzotriazol y el toliltriazol, que pueden formar una película protectora sobre la superficie.
No debe presuponerse que todos los fluidos solares contienen esos compuestos ni deducirse su concentración a partir del nombre comercial. Las formulaciones suelen ser propietarias y pueden utilizar tecnologías diferentes. El criterio operativo es que el fabricante declare la compatibilidad con cobre y, preferiblemente, aporte resultados de ensayo para instalaciones multimetal.
Si la documentación no menciona expresamente el cobre, no debe asumirse que el producto lo protege.
Y el acero inoxidable, ¿qué papel desempeña?
Los aceros inoxidables austeníticos ofrecen buena resistencia en numerosos fluidos, pero no son inmunes. Los cloruros, la temperatura, los depósitos, las rendijas, la contaminación superficial o un ambiente exterior agresivo pueden producir corrosión localizada.
El molibdeno del AISI 316L mejora su resistencia a la picadura respecto al AISI 304, pero no autoriza a trabajar con un glicol degradado ni reduce automáticamente el mantenimiento del fluido. La compatibilidad debe verificarse para la referencia de tubería, las juntas, los racores y el producto caloportador concretos.
En un circuito mixto, la pregunta no es qué metal «gana», sino si el fluido está ensayado para todos los materiales presentes y si el diseño limita las condiciones que agotan su protección.
Aluminio: el material que puede estrechar la ventana de compatibilidad
El aluminio y sus aleaciones están presentes en determinados absorbedores, intercambiadores, bombas y otros componentes. Su comportamiento depende de la aleación, la temperatura, el pH, los cloruros y el paquete inhibidor. Por eso no debe deducirse su compatibilidad a partir de que el fluido sea apto para cobre o acero inoxidable.
En un circuito que contenga aluminio, el fabricante del fluido debe declarar expresamente que su formulación lo protege y, cuando sea posible, aportar un ensayo de corrosión que incluya la aleación correspondiente. Existen fluidos solares comerciales que incorporan aluminio fundido en sus pruebas, pero ese resultado pertenece a la formulación ensayada y no puede trasladarse a cualquier mezcla de glicol.
El intervalo operativo no lo fija el pH del fluido de manera aislada. Deben cumplirse simultáneamente el rango especificado por el fabricante del fluido y los límites de todos los componentes mojados. En un circuito multimetal, la ventana válida queda condicionada por el material o componente más restrictivo. Esto es especialmente relevante con aluminio, porque desviaciones hacia medios excesivamente ácidos o alcalinos pueden comprometer su película protectora.
Juntas, elastómeros y otros componentes no metálicos
Una parte de las incidencias atribuidas al «glicol» o a la tubería comienza realmente en una junta. La base glicolada, la concentración, los inhibidores, la temperatura y el tiempo de exposición condicionan la hinchazón, el endurecimiento, la pérdida de elasticidad y la permeabilidad de los elastómeros.
No es suficiente comprobar que una junta es genéricamente EPDM, FKM, NBR o silicona. La compatibilidad debe corresponder al compuesto concreto, porque materiales con la misma familia química pueden utilizar formulaciones y cargas diferentes. También deben verificarse sellantes, adhesivos, plásticos, membranas y recubrimientos.
La ficha del fluido y la del componente deben coincidir en concentración y temperatura de servicio. Si una fuga aparece después de una reposición, una mezcla de productos o un episodio de estancamiento, conviene inspeccionar la junta y confirmar su compatibilidad antes de concluir que existe un fallo de la tubería.
Reserva alcalina: qué mide y qué no mide
La reserva alcalina expresa la capacidad del fluido para neutralizar una aportación de ácido antes de alcanzar un pH de referencia. Aporta información distinta del pH instantáneo: dos muestras pueden mostrar un pH parecido y disponer de una capacidad tampón restante diferente.
ASTM D1121 define un método para refrigerantes y anticorrosivos basado en valorar una muestra con ácido clorhídrico 0,100 N hasta pH 5,5. El resultado se expresa como los mililitros de ácido necesarios para llevar 10 ml de muestra hasta ese punto final.
Hay dos precauciones importantes:
- ASTM D1121 se desarrolló para refrigerantes de motor. Solo debe aplicarse a un fluido solar cuando el fabricante lo utilice o lo acepte como método.
- La propia norma advierte que una reserva alcalina más alta no demuestra por sí sola una mayor protección anticorrosiva ni permite calcular directamente la vida restante. Algunos inhibidores eficaces contribuyen poco a la valoración.
Por tanto, la reserva alcalina es una variable de tendencia y control de calidad. Debe interpretarse junto con el pH, la concentración, la contaminación, el aspecto y los límites del producto.
Protocolo de diagnóstico del fluido
Identificación y trazabilidad
Antes de medir debe saberse qué producto contiene la instalación. Son relevantes fabricante, referencia, base glicolada, concentración de suministro, lote, fecha de llenado y reposiciones posteriores. Cuando se desconoce el producto o se han mezclado formulaciones, los resultados pierden capacidad diagnóstica.
Protección frente a heladas
La medición mediante refractómetro debe realizarse con una escala o conversión adecuada al producto. Una lectura calibrada para etilenglicol puede interpretarse incorrectamente en propilenglicol. El resultado debe compararse con la curva del fabricante y con la temperatura mínima de proyecto.
pH
El pH se compara con el intervalo especificado para el fluido y con el método de ensayo indicado. No existe un límite universal de pH 7 aplicable a todas las formulaciones. Un descenso respecto al valor inicial puede señalar consumo de la capacidad tampón, pero la decisión no debe basarse en una cifra aislada.
Reserva alcalina
Cuando el fabricante la incluya entre sus controles, permite evaluar la evolución de la capacidad neutralizante. Es especialmente útil como serie histórica: muestra nueva, puesta en servicio y controles posteriores realizados con el mismo método.
Inspección visual y sólidos
Deben comprobarse turbidez, sedimentos, flóculos, precipitados, separación de fases y cambio anómalo de aspecto. El color por sí solo no demuestra que el producto sea válido. Una muestra aparentemente limpia puede tener propiedades químicas fuera de especificación.
Historial térmico y operativo
Conviene registrar estancamientos, sobretemperaturas, aperturas de la válvula de seguridad, pérdidas de presión, entradas de aire y reposiciones. Una instalación con incidencias repetidas puede requerir un análisis anticipado aunque el fluido lleve poco tiempo en servicio.
Muestreo
La muestra debe ser representativa del circuito y tomarse con el sistema en condiciones seguras. El recipiente debe estar limpio y ser compatible con el producto. Deben registrarse el punto, la temperatura, la fecha y el estado de funcionamiento, especialmente cuando los resultados vayan a compararse con controles anteriores.
Llenado y reposición: los errores que alteran el diagnóstico
Antes del llenado, el circuito debe estar limpio y libre de productos incompatibles. Los residuos de soldadura, fundentes, aceites, limpiadores o partículas pueden alterar el fluido desde la puesta en servicio.
No deben mezclarse dos productos porque ambos estén basados en propilenglicol. Los paquetes de inhibidores pueden ser diferentes o incompatibles. Tampoco debe añadirse agua automáticamente:
- Un concentrado debe prepararse con la calidad de agua y la proporción especificadas.
- Un producto premezclado puede prohibir cualquier dilución.
- Si el fabricante exige reponer con el mismo producto, añadir agua modifica la protección frente a heladas y la química del circuito.
Cada intervención debe registrar producto, lote, cantidad, concentración medida y motivo. Sin ese historial resulta difícil distinguir envejecimiento normal, dilución, contaminación o mezcla accidental.
Cuándo debe sustituirse el fluido
No existe un periodo universal de tres o cinco años. La vida depende de la formulación, la temperatura, el oxígeno, la contaminación, las reposiciones y el diseño frente al estancamiento.
La sustitución debe plantearse cuando:
- Lo indique el fabricante conforme a su plan de mantenimiento.
- El análisis confirme una propiedad fuera de especificación.
- Exista contaminación o mezcla de origen desconocido.
- Aparezcan precipitados o degradación térmica severa.
- La protección frente a heladas no pueda recuperarse mediante un procedimiento autorizado.
- El paquete inhibidor haya perdido su capacidad según los criterios del producto.
Antes de rellenar debe identificarse la causa. Si permanecen el estancamiento deficiente, la entrada de aire, la calidad de agua inadecuada o el vaso mal dimensionado, el fluido nuevo volverá a degradarse.
Checklist de intervención
Antes de llenar o sustituir
- Identificar el producto autorizado para solar térmica.
- Verificar su compatibilidad con todos los metales —incluido el aluminio cuando esté presente—, polímeros, elastómeros y juntas.
- Confirmar si es concentrado o está listo para usar.
- Calcular la protección frente a heladas con su propia curva.
- Comprobar la temperatura de estancamiento del captador.
- Evaluar el comportamiento de vaciado y el recorrido del vapor.
- Dimensionar el vaso de expansión para líquido y volumen de vapor.
- Determinar si hace falta un vaso intermedio de protección.
- Limpiar el circuito con un procedimiento compatible.
- Registrar producto, lote, cantidad y mediciones iniciales.
Durante el mantenimiento
- Medir la protección frente a heladas con el método correcto.
- Comparar el pH con el rango específico.
- Controlar la reserva alcalina cuando corresponda.
- Observar turbidez, sólidos, precipitados y contaminación.
- Revisar fugas, entradas de aire y reposiciones.
- Registrar los episodios de estancamiento.
- No mezclar ni diluir sin autorización documental.
- Solicitar análisis del fabricante o laboratorio cuando el resultado sea dudoso.
Dónde encaja el sistema CATS en una instalación solar
AZ Broquetas ofrece una configuración CATS específica para solar térmica basada en tubo corrugado de acero inoxidable. El suministro se realiza en rollos de doble tubo con aislamiento y cable para instalar la sonda térmica. Según la información pública de AZ, uno de los extremos se entrega prensado y acabado con dos tuercas hembra.
El revestimiento de fibra PES incorpora una película de protección frente a radiación ultravioleta y desgaste mecánico. AZ publica para esta configuración una temperatura operativa continua de hasta 200 °C. Este valor corresponde al conjunto y al aislamiento descritos por el fabricante: no representa la temperatura a la que cualquier fluido glicolado pueda permanecer estable indefinidamente.
La gama solar publicada incluye:
- Racores que pueden prensarse en obra mediante la prensa manual CATS 120.
- Sistema C-Klip basado en juntas tóricas, anillo de sujeción y tuerca.
- Accesorios de transición entre tubo corrugado y cobre.
- Juntas Klingersil C4400 especificadas por AZ para las temperaturas y fluidos propios de la aplicación.
- Kit de fijación con manguito, tornillo, arandela, tuerca, tapa y casquillo extensible.
- Prensa CATS 120 para los diámetros DN8, DN12, DN15, DN20 y DN25.
Para cada proyecto debe confirmarse la referencia vigente, el grado exacto del acero, las juntas, las condiciones de presión y temperatura y la compatibilidad con el fluido comercial elegido. El hecho de que la tubería sea inoxidable no sustituye esa comprobación.
Información del sistema solar CATS
Características generales del tubo corrugado
Condiciones de servicio de tuberías en aerotermia y solar
Conclusión
La fiabilidad de un circuito solar no se decide únicamente entre cobre e inoxidable. Se decide al seleccionar un fluido compatible, controlar la carga térmica durante el estancamiento y conservar la trazabilidad de cada llenado y reposición.
La química explica por qué. El oxígeno y la temperatura pueden transformar el glicol en productos ácidos, consumir la capacidad tampón y reducir la eficacia del sistema inhibidor. La presencia de cobre puede acelerar esas reacciones en determinadas condiciones, pero los fluidos formulados para cobre incorporan protección específica. El acero inoxidable ofrece ventajas frente a ciertos mecanismos, pero tampoco admite un fluido degradado sin consecuencias.
El criterio profesional consiste en medir, comparar con la especificación del producto y corregir la causa de cualquier desviación. Ese protocolo protege mejor la instalación que un plazo fijo de sustitución o una afirmación universal sobre el material.
Preguntas frecuentes
¿El glicol estropea las tuberías de cobre?
No de forma inevitable. Un fluido solar correctamente formulado puede estar ensayado para cobre y otros metales. Los estudios muestran, no obstante, que la presencia de cobre puede incrementar la degradación termo-oxidativa del glicol bajo determinadas condiciones. Por eso el producto debe incluir un sistema inhibidor adecuado y mantenerse dentro de especificación. Si aparecen corrosión o sales de cobre, deben investigarse también la temperatura, el oxígeno, el agua, los residuos de montaje y el estado del fluido.
¿Qué inhibidores protegen el cobre en un circuito con glicol?
Existen diferentes tecnologías. Entre los inhibidores estudiados para cobre se encuentran los azoles, como benzotriazol y toliltriazol, capaces de formar una película protectora sobre la superficie metálica. Sin embargo, no todos los productos utilizan los mismos compuestos y su formulación puede ser confidencial. El instalador no necesita conocer la receta completa, pero sí debe exigir que el fabricante declare la compatibilidad con cobre y con el resto de los metales presentes en el circuito.
¿Qué ácidos se forman cuando se degrada el glicol?
La degradación termo-oxidativa puede producir varios ácidos orgánicos. En el etilenglicol se ha identificado principalmente ácido glicólico, además de fórmico, acético, glioxílico y oxálico según las condiciones. En el propilenglicol, el producto principal descrito es el ácido láctico, acompañado de otros productos ácidos. Su formación consume la capacidad tampón y puede reducir el pH. La composición real depende de temperatura, oxígeno, tiempo y materiales presentes.
¿Qué debe comprobarse si el circuito contiene aluminio?
Debe confirmarse que el fluido comercial está expresamente formulado y ensayado para aluminio o para la aleación concreta presente. También deben revisarse temperatura, cloruros, concentración y rango de pH. En un circuito multimetal no basta con que el fluido sea compatible con cobre o inoxidable: la ventana operativa debe satisfacer al componente más restrictivo. No debe añadirse un inhibidor genérico ni corregirse el pH sin autorización del fabricante.
¿Puede el glicol dañar juntas y elastómeros?
La compatibilidad depende del producto, la concentración, la temperatura y el compuesto exacto de la junta. Una formulación inadecuada puede favorecer hinchazón, endurecimiento, pérdida de elasticidad o permeabilidad, especialmente después de sobretemperaturas o mezclas. La denominación EPDM, FKM, NBR o silicona no basta para validar una junta concreta. Deben consultarse las fichas del fluido y del componente y comprobar que coinciden en concentración y temperatura de servicio.
¿Qué indica la reserva alcalina del fluido?
Indica la capacidad de la formulación para neutralizar una aportación de ácido antes de alcanzar un punto final definido. ASTM D1121 utiliza una valoración con ácido clorhídrico hasta pH 5,5, pero es un método para refrigerantes de motor y solo debe aplicarse al fluido solar si su fabricante lo contempla. Además, la propia norma advierte que el valor no mide por sí solo la protección anticorrosiva ni la vida restante. Debe interpretarse junto con otras variables.
¿Cada cuánto debe sustituirse el glicol solar?
No existe un intervalo universal. La decisión depende de la formulación, las temperaturas alcanzadas, los episodios de estancamiento, la entrada de oxígeno, las reposiciones y los resultados analíticos. El control debe seguir el plan del fabricante del fluido. La sustitución procede cuando una propiedad relevante queda fuera de especificación, existe contaminación o se confirma una degradación que no puede recuperarse mediante un procedimiento autorizado. Antes de rellenar debe corregirse la causa.
¿Cuándo se necesita un vaso intermedio de protección?
Debe evaluarse cuando el vapor o el fluido desplazado durante el estancamiento pueden alcanzar el vaso de expansión a una temperatura superior a la admisible por su membrana. El vaso intermedio crea un volumen de separación térmica y protege el componente sensible. No es obligatorio por definición en toda instalación: su necesidad depende del comportamiento de vaciado, la potencia de vapor, la disipación de las tuberías, la posición del vaso y los límites del fabricante.
¿Puede añadirse agua a un circuito solar con glicol?
Solo si la ficha del producto lo permite y utilizando la calidad de agua especificada. Los concentrados requieren una preparación controlada; los fluidos listos para usar pueden prohibir cualquier dilución. Añadir agua modifica la protección frente a heladas, la concentración de inhibidores y la química del circuito. Cuando el fabricante exige reponer con el mismo producto, debe respetarse esa condición. Toda reposición debe registrarse para conservar la trazabilidad.
¿El acero inoxidable permite reducir el mantenimiento del glicol?
No. La elección del acero inoxidable puede aportar resistencia frente a determinados mecanismos de corrosión, pero el fluido sigue sometido a degradación por temperatura y oxígeno. También deben comprobarse cloruros, depósitos, juntas y accesorios. El protocolo de análisis depende del fluido y de las condiciones de servicio, no de que la tubería sea de cobre o inoxidable. Un glicol fuera de especificación debe corregirse o sustituirse en ambos casos.
