انتخاب مبرد جایگزین

تعویض گاز سیستم های درجه حرارت متوسط ​​و پایین

انتخاب مبرد جایگزین

 فهرست Contents

1. وضعیت عمومی
2. پیش فرض
3. معیار انتخاب مبرد جایگزین
4. دستورالعمل ویژه برای رسیدگی به مخلوط های مبرد زئوتروپیک
5. تجهیزات خدمات، قطعات و مواد
6. روش مقاوم سازی
7. جدول دمای فشار / مبرد

وضعیت عمومی General situation

با توجه به اعمال محدودیت های موجود در تولید و استفاده از مبرد های HCFC (از جمله R22) – همچنین به گزارش مبرد A-900 مراجعه کنید.

برای اتحادیه اروپا قانون مرحله نهایی زیر طبق آیین نامه 2037/2000 اعمال می شود:

• از 1.1.2010 استفاده از R22 برای اهداف خدمات ممنوع است
• از 1.1.2015 استفاده از R22 به عنوان ماده بازیافت دیگر مجاز نیست

این محدودیتها همچنین برای مخلوطهای حاوی R22 (به عنوان مثال R402A / B ، R403B، R408A) کاربرد دارد که در بسیاری از موارد برای مقاوم سازی سیستم های R502 مورد استفاده قرار گرفته است.

شروع با مقررات مقدماتی مرحله 2010 نیز در کشورهای خارج از اروپا و از جمله در ایالات متحده آمریکا معتبر است. جدا از آن، کاهش تولید مرحله ای R22 در سطح بین المللی توافق شده است. بنابراین، به زودی کمبود پیش بینی می شود که منجر به افزایش تعداد تبدیل مبرد های جایگزین در خارج از اتحادیه اروپا می شود.

با این حال، هیچ اجباری عمومی در حال حاضر الزام آور برای تبدیل سیستم های موجود وجود ندارد. تا زمانی که سیستم بدون نشت بماند و مجدداً شارژ نشود، عملکرد بدون محدودیت امکان پذیر است.

پیش فرض Presuppositions

مقاوم سازی مجدد به طور کلی نیاز به یک رویکرد دقیق و حرفه ای برای موفقیت دارد. بنابراین توصیه های بسیار ساده ارائه شده در انتشارات مختلف فقط به عنوان راهنماهای تبدیل عمومی قابل مشاهده است. علاوه بر این لازم است در نظر بگیرید که با تبدیل مبرد یک کمپرسور، مبرد جایگزین در معرض استرس اضافی قرار دارد که می تواند منجر به افزایش ساییدگی و کاهش عمر سرویس بخصوص برای کمپرسورهای با عمر بالا شود. اجزای سیستم دیگر می توانند به روشی مشابه تحت تأثیر قرار گیرند.

معیارهای عمومی برای بررسی و انتخاب General criteria for checking and selection

انتخاب مبرد جایگزین مناسب با خصوصیات مناسب (برای توضیحات بیشتر به بخش 3 مراجعه کنید)

بررسی سیستم و قابلیت تبدیل (همچنین به بخش 3 و 6 مراجعه کنید):

• سازگاری مواد با مبرد و روغن جایگزین
• معیارهای کاربردی کمپرسور: محدودیت کاربرد / فشار کار، آمپراژ موتور کمپرسور، ملزومات روانکاری
• لوله کشی (سرعت جریان، افت فشار برای مبرد)
• دستگاه های کنترل، به ویژه شیرهای انبساط (ظرفیت، سازگاری مواد)
• انتخاب سایر اجزای سازنده: برای به عنوان مثال بررسی عملکرد کندانسور / حداکثر فشار چگالش مجاز برای مبردهایی با ظرفیت خنک کننده بالاتر و / یا سطح فشار به عنوان جایگزین R22
• بررسی اینکه آیا مقررات ایمنی یا تأیید با تغییر در مبرد انجام می شود (به خصوص فشارهای کاری، محدودیتهای احتمالی برای برخی از مبردها در اسناد تأیید)
• شرایط سیستم : نشت و نقص موجود باید قبل از تبدیل اصلاح شود
• پایداری شیمیایی سیستم: براساس آزمایش رنگ و اسید روغن می توان نسبتاً دقیق تخمین زد.

معیار انتخاب مبرد و روان کننده های جایگزین

Criteria for the selection of alternative refrigerants and lubricants

برای سیستم های موجود در صورت کار خدماتی پیشنهاد می شود از منابع بازیافت R22 استفاده شود. به دلایل ذکر شده در ابتدا، این امر فقط به طور موقت و تحت محدودیت ممکن خواهد بود. بنابراین گزینه ای برای سیستمهای قدیمی است که فقط برای مدت زمانی کوتاه مورد استفاده قرار می گیرد و جایگزین خواهد شد. در صورت عملکرد طولانی مدت سیستم، تبدیل به موقع به مبرد جایگزین بدون کلر توصیه می شود.

• راه حل برای این منظور در زیر شرح داده شده است که می تواند برای دمای متوسط ​​تجاری و یخچال در دمای پایین و بدون اقدامات شدید اجرا شود. به عنوان گزینه های مناسب برای تبدیل سیستم ها با R22 یا حاوی مخلوط های جایگزین R22 از مبرد های مختلف HFC ثابت شده است که مناسب هستند، هیدروکربن ها به برخی از این مخلوط ها افزوده می شوند. بخشی از گزینه های دیگر به ویژه برای تبدیل سیستم های R22 توسعه یافته است. علاوه بر این، استفاده از مبردهای مختلف HFC که قبلاً برای سیستمهای جدید در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار می گیرند نیز ممکن است.

 معیار انتخاب مبرد Selection criteria for refrigerants

به دلایل شفافی ، مبردها که کمتر شناخته شده یا فقط شناخته شده محلی هستند، در توضیحات زیر در نظر گرفته نشده است، با این حال، نمی توان بدون تحقیق، دلالت کرد. برای موارد مقاوم در برابر مقاوم سازی (همچنین در انتهای بخش به “اطلاعات” مراجعه کنید) انتخاب مبرد جایگزین بسیار مهم است. و باید بیشترین خصوصیات فیزیکی را با R22 یا مخلوط احتمالاً حاوی R22 داشته باشد. این امر عمدتاً به ظرفیت تبرید حجمی، جریان جرم، تراکم بخار، فشار و نیاز انرژی کمپرسور اشاره دارد. علاوه بر این، سازگاری مواد واشرها، الاستومرها، سیم پیچ موتور، سیل شافت (کمپرسورهای باز)، تطابق مواد با توجه به مبرد و روان کننده را در نظر بگیرید. گزینه های نشان داده شده در شکل 1 تا حد زیادی این خواسته ها را برآورده می کند.

بسته به نوع طراحی سیستم و اقدامات اضافی و / یا اصلاحات مبرد انتخاب شده باید انجام شود (بخش 6 را ببینید). مواد مورد استفاده در کمپرسورهای پیستونی BITZER با HFC و هیدروکربن های مربوط سازگار هستند. همچنین در مورد روان کننده ها بر اساس روغن های معدنی نفتی (MO)، آلکیل بنزن (AB) و روغن استر پولیول (POE) صدق می کند. از این طریق می توان برای هر کاربرد مناسب ترین روغن مبرد و روان کننده جایگزین استفاده کرد.

تنوع مبرد های جایگزین را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد:

مخلوط HFC / هیدروکربن: HFC/hydrocarbon blends:

این گزینه ها تحت پیش فرض های خاص امکان استفاده از روغن های معدنی (MO) و آلکیل بنزن (AB) را که در سیستم های R22 را دارند. برای توضیحات بیشتر و یادداشت ها به بخش 3.3 مراجعه کنید.

• مخلوط های HFC: HFC blends:
• به دلیل وجود قطبیت بالا در روغن پلی استر (POE) باید از آنها استفاده شود. عدم استفاده از روان کننده / حلالیت کافی در هنگام استفاده از روان کننده های MO و AB تضمین نمی شود. برای توضیحات بیشتر و یادداشت ها به بخش 3.4 مراجعه کنید علاوه بر این مبرد های جایگزین حتی با ظرفیت تبرید حجمی مشابه می توانند از نظر جریان جرم و تراکم بخار آنها تفاوت های چشمگیری داشته باشند.

محتوای R125 (به عنوان مثال R422A ، R404A ، R507A) به خصوص برای کاربردهای درجه دمای پایین مناسب هستند. بنابراین، آنها می توانند به عنوان جایگزینی برای ترکیبات حاوی R22 مانند R402A / B ، R403B و R408A استفاده شوند. مبدل حرارتی به ویژه از نظر ظرفیت تبرید مفید و راندمان انرژی بسیار مناسب است. نقطه ضعف این در صورت مقایسه با R22 افزایش فشار در خطوط گاز مکش و دیسچارج و همچنین فشار بیشتر و مقادیر GWP است. برای تبدیل سیستم های R22، شیرهای انبساط و در صورت لزوم باید دستگاه های کنترل و شیرآلات جایگزین شوند. علاوه بر این، چگالی بخار بالا می تواند در گاز دیسچارج (ارتعاشات خط تخلیه) تأثیر بگذارد. پس از تبدیل باید یک بررسی دقیق انجام شود.

مبرد های جایگزین

از طرف دیگر، جریان جرمی مبردها R407A ، R407F ، R422D ، R427A و R438A بطور قابل توجهی به مقادیر R22 نزدیکتر است، سطح فشار نیز انحراف کمتری را نشان می دهد. در این روش شیرهای انبساط و سایر کنترلها در سیستمها باقی می مانند، این مسئله در مورد تجهیزات تحمل فشار نیز صدق می کند. برای توضیحات بیشتر و یادداشت ها به بخش 6 مراجعه کنید.

شکل 1 مبرد های جایگزین برای R22 و مخلوط هایی حاوی R22 برای استفاده در سیستم های درجه حرارت متوسط ​​و پایین تعویض گاز سیستم های درجه حرارت متوسط و پایین

سیستم های برودتی دمای متوسط ​​R22 با ظرفیت خنک کننده بیش از حد نیز می تواند به R134a تبدیل شود. ظرفیت تبرید تقریباً کاهش می یابد. 35٪ با ضریب بالقوه بالاتر عملکرد (COP). راهنماهای تبدیل و داده در صورت درخواست.

دامنه برنامه Application ranges

نمودارهای زیر دامنه برنامه را برای شرایط کامل بار نشان می دهد. برای محدودیت کاربرد در شرایط آنلود با مبردهای R404A ، R407A ، R507A به نرم افزار BITZER مراجعه کنید. اطلاعات مربوط به مبردهای جایگزین دیگر در صورت درخواست موجود است.

با تبدیل به مبرد های جایگزین مطابق شکل 1 دمای تخلیه(دیسچارج) و روغن کمتر از زمان کار با R22 است.

در بیشتر موارد کاربردی – به جز R407F – یک سیستم CIC که احتمالاً نصب شده است می تواند از عملیات خارج شود.

دستورالعمل ویژه برای مخلوط HFC / هیدروکربن با روغن

MO / AB Special guidelines for HFC/hydrocarbon blends with MO/AB oils

افزودن مقدار کمی هیدروکربن (به عنوان مثال بوتان، ایزوبوتان) در سیستم با این مبردها به نفع حمل و انتقال روغن است و این روش در بسیاری از کاربردها امکان استفاده از روان کننده MO و AB را که قبلاً در حین کار با R22 استفاده شده بود، را می دهد. جزء هیدروکربن در روغن حل می شود و از این طریق باعث کاهش ویسکوزیته روغن در گردش در سیستم می شود. اقدامات مقاوم سازی از این طریق ساده می شوند. با این حال، هیچ حلالیت و قابلیت انعطاف پذیری کاملی توسط این افزودنی حاصل نمی شود، به دلیل قطب بودن پایین این روغنها هنوز یک “شکاف قابل انعطاف پذیری” مشخص وجود دارد. بسته به میزان گردش روغن، بار مبرد در ریسیور مایع و سرعت جریان، بنابراین می تواند به انتقال روغن منجر شود.

• در نظر بگیرید مبردهایی با جریان جرم قابل توجهی بیشتر از R22 باعث کاهش کارایی جداکننده روغن می شوند. جایگزینی ممکن است لازم باشد، زیرا به عنوان جایگزینی برای این امر می توان روغن POE اضافه کرد یا تبدیل کامل به POE را انجام داد. در این مورد، اقدامات توصیف شده در بخش های 3.4 ، 6.1 و 6.2 را در نظر بگیرید. حلالیت / قابلیت انحلال پذیری کم با روغنهای MO / AB همچنین می تواند انتقال حرارت را مختل کند، خصوصاً در اواپراتور. در اواپراتورها و کندانسورهای هوایی.

دستورالعمل ویژه برای مخلوط های HFC با روغن هایPOE

 Special guidelines for HFC blends with POE oils

علاوه بر این، روغن POE تحت تأثیر مخلوطهای با قطبیت بالا از روغن استر و HFC به افزایش جابجایی محصولات تجزیه و آلودگی در لوله ها منجر می شود که راهی به کمپرسور پیدا می کنند. بنابراین، فیلترهای سمت مکش باید سخاوتمندانه ارائه شوند. رطوبت در سیستم به دلیل رفتار هیدروسکوپی روغن های POE و بقایای اجتناب ناپذیر از مواد حاوی کلر به ویژه بسیار مهم است (پایداری شیمیایی). تخلیه کامل به میزان بالایی از این رو ضروری است (از بین بردن کلر باقیمانده و حذف رطوبت) همچنین استفاده از خشک کن ها.

دستورالعمل ویژه برای رسیدگی به مخلوط های مبرد زئوتروپیک

Special guidelines for handling zeotropic refrigerant blends

رویه های عملی با مخلوط های زئوتروپیک – تنظیم سوپرهیت گاز مکش، ارزیابی سابکول خط مایع – نیاز به دانش دقیقی از رابطه فشار / دما در مراحل تبخیر و تراکم دارند. جدول فشار بخار برای اندازه گیری گرمای بیش از حد(سوپرهیت) گاز مکش ضروری است. این مسئله دمای بخار اشباع شده با فشار اشاره شده (A) را در رابطه با فشار تعریف می کند. برای اندازه گیری سابکول مایع از جدول فشار مایع استفاده می شود.

شکل 2 رفتار تبخیر و تراکم مخلوط های زئوتروپیک

برای توضیحات بیشتر و یادداشت ها در مورد مخلوط های زئوتروپیک به گزارش مبرد A-900 مراجعه کنید.

تجهیزات خدمات، قطعات و مواد Service equipment, components and materials

جدا از تجهیزات تجارتی عادی برای خدمات، اجزای زیر نیز باید در دسترس باشند:

• گیج اندازه گیر فشارهای فشار بالا و پایین کاملاً کالیبره شده (مقیاس بزرگ برای خواندن آسان)
• شیلنگهای شارژ مناسب (HFC ها به طراحی ویژه با هسته نایلون نیاز دارند)
• جداول بخار و فشار مایع برای مبرد جایگزین مورد استفاده – بخش 7 را ببینید
• دماسنج الکترونیکی با کیفیت بالا
• آمپر
• پمپ خلاء با کارایی بالا (برای رسیدن به حداقل خلاء نهایی 40Pa / 0.4 mbar) و دستگاه اندازه گیری خلاء
• دستگاه تشخیص نشت (مناسب برای مبرد های HFC)
• واحد بازیابی مبرد
• ظروف برای مبرد و روغن مورد استفاده
• فیلتر خشک کن و خط مکش
• قطعات و واشر مناسب الاستومر
• سیل شفت درصورت نیاز برای تعویض (کمپرسورهای باز) و همچنین دستورالعمل های نگهداری
• روغن جدید (طبق مشخصات ، شکل 1)
• مبرد جایگزین
• برچسب شناسایی (مبرد و روغن)

روش جایگزینی Retrofitting procedures

روشهای زیر توضیح داده شده و در حال حاضر به طور عملی اثبات شده است. اما این توصیه‌ها خصوصیات یک دستورالعمل به طور کلی کاربردی را ندارند. علاوه بر مراقبت هایی که باید انجام شود. نتایج روشهای تبدیل عمدتا به طراحی بلکه به کیفیت سیستم نیز بستگی دارد. اقدامات خاص ممکن است لازم باشد که با این حال فقط بر اساس تجربه مناسب در حین کاربرد عملی می توان به دست آورد.

توجه:

• هرگز مبرد را به اتمسفر رها نکنید
• هرگز مبرد جایگزین را با شارژ اصلی مخلوط نکنید
• مخلوط های زئوتروپیک فقط مایع باید شارژ شوند تا از ترکیب مناسب در سیستم اطمینان حاصل شود.
• روغن آلوده به کلر (R22) دارای زباله های(پسماند) خاصی است و باید دفع شود. طبق آیین نامه های مناسب.
• قوانین ایمنی باید رعایت شود
• R22 بر واشرهای الاستومر موجود در کمپرسور (به عنوان مثال شیشه بینایی، پمپ روغن، سیل شافت) و سایر اجزای سیستم (به عنوان مثال شیر ها) به عنوان یک عامل تورم و حلال تأثیر می گذارد. روغن نیز تأثیر خود را دارد. برای تبدیل و از جمله موارد دیگر در حین تخلیه، آسیب های زیادی ایجاد می شود. جدا از آن، الاستومرهای مورد استفاده برای R22 اغلب با مبردهای HFC و روغنهای POE ناسازگار هستند. بنابراین جایگزینی پیشگیرانه توصیه می شود – به یادداشت های زیر 6.1 و 6.2 مراجعه کنید 

شکل 3 اجزای سیستم با روش جایگزینی انجام می شود