مبرد R11: تحلیل فنی، دلایل حذف (Phase-out) و اورهال سیستم‌های چیلر سانتریفیوژ

خواص ترمودینامیکی و کاربرد اصلی (چیلر سانتریفیوژ)

مبرد R-11 یا CFC-11 (تری‌کلروفلورومتان) یکی از اولین مبردهای توسعه یافته توسط شرکت DuPont بود که به دلیل خواص شیمیایی و حرارتی مناسب برای سیستم‌های فشار پایین محبوبیت پیدا کرد. اول از همه، نقطه جوش بالا و فشار کاری پایین آن، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل برای چیلرهای سانتریفیوژ با ظرفیت بالا و دماهای مثبت تبدیل کرد.

R-11 و سیستم‌های فشار پایین:

بنابراین، چیلرهایی که از R-11 استفاده می‌کنند، در طول کارکرد تحت فشار اتمسفر (وکیوم نسبی) قرار دارند. در نتیجه، هر گونه نشتی، نه به شکل خروج مبرد، بلکه به شکل ورود هوا و رطوبت به سیستم رخ می‌دهد. این امر نیازمند پروتکل‌های نگهداری پیشگیرانه بسیار دقیق است.

دلایل حذف (Montreal Protocol) و تأثیرات زیست‌محیطی

مبرد R-11 به دلیل دارا بودن اتم‌های کلر در ساختار خود، دارای بالاترین پتانسیل تخریب لایه ازون (ODP=1.0) است. لذا، استفاده و تولید آن تحت پروتکل مونترال (۱۹۸۷) به طور کامل ممنوع شد. در واقع، این پروتکل صنعت برودت و ثامن لب را موظف به اجرای پروتکل‌های Recycling و Recovery کرده است.

الزامات قانونی و فنی حذف R11:

• Recovery اجباری: در طول هرگونه تعمیر یا اورهال، مبرد R-11 باید با استفاده از تجهیزات تخصصی از سیستم خارج شود و برای امحاء یا بازیافت (Recycling) به صورت ایمن ذخیره گردد.
• مسائل GWP: اگرچه تمرکز اصلی بر ODP بود، R-11 دارای GWP (پتانسیل گرمایش جهانی) حدود ۴۶۶۰ نیز می‌باشد. این عامل، اهمیت تعویض آن را دوچندان می‌کند.
• عدم وجود Virgin R11: به دلیل ممنوعیت جهانی تولید، مبرد R-11 جدید در بازار وجود ندارد. بنابراین، هر سیستمی که با مشکل نشتی مواجه شود، باید Retrofit شود.

پروتکل تخصصی Retrofit و چالش‌های تعویض مبرد

عملیات تعویض مبرد (Retrofit) در چیلرهای سانتریفیوژ R-11، یک فرآیند پیچیده و زمان‌بر است که نیازمند تخصص فنی بالا در مکانیک و شیمی برودت است. زیرا مبردهای جایگزین، خواص حرارتی، فشار و سازگاری روغنی متفاوتی دارند.

مراحل کلیدی پروتکل Retrofit توسط ثامن لب:

• Recycling مبرد قدیمی: خارج‌سازی کامل و ایمن R-11 از سیستم تحت فشار مناسب.
• تعویض یا پاکسازی روغن: از آنجایی که R-11 از روغن معدنی (MO) استفاده می‌کند و مبردهای جایگزین HCFC (مانند R-123) از روغن‌های Alkylbenzene (AB) استفاده می‌کنند، تعویض یا شستشوی کامل سیستم روغن حیاتی است.
• تنظیم مجدد کنترلر: تغییر تنظیمات Microprocessor چیلر برای تطابق با خواص ترمودینامیکی مبرد جدید. این کار شامل تنظیم فشار رانش و مکش کمپرسور است.
• کالیبراسیون مجدد: پس از تعویض مبرد، سیستم باید با دقت کالیبره شود. لذا، گواهی کالیبراسیون مطابق با الزامات ISO 17025 برای تضمین عملکرد بهینه ارائه می‌شود.

مقایسه مبردهای جایگزین: R-123 و R-245fa

عمده‌ترین مبرد جایگزین برای R-11 در چیلرهای سانتریفیوژ، مبرد R-123 (HCFC-123) بود که فشار کاری مشابه R-11 را حفظ می‌کرد. اما، R-123 نیز دارای ODP اندکی است و اکنون در حال فازبندی است. به همین دلیل، تمرکز بر مبردهای نسل جدید مانند HFO-1233zd یا R-245fa معطوف شده است.

مقایسه خواص مبردهای جایگزین R11:

بنابراین، تیم فنی ثامن لب با توجه به سن چیلر، طراحی کمپرسور و نیازهای عملیاتی شما، بهترین مبرد جایگزین را انتخاب و پروتکل Retrofit را با گارانتی عملکرد بهینه انجام می‌دهد. در واقع، این تضمین می‌کند که تجهیزات قدیمی شما با استانداردهای زیست‌محیطی روز همخوانی پیدا کنند.