مبرد R22 (HCFC): راهنمای تخصصی Retrofit، اورهال کمپرسور و مدیریت اسیدیته در چیلر و چمبر
تحلیل فنی ثامن لب | samen lab درباره کلرودی‌فلوئورومتان: بررسی ODP=0.05، انقراض جهانی، پروتکل‌های دقیق Retrofit به R-407C و R-410A، و چالش‌های اورهال کمپرسورهای نیمه‌هرمتیک در سیستم‌های حرارتی و برودتی.
R22: ستون صنعت تبرید و انقراض HCFCها
R-22 با نام شیمیایی کلرودی‌فلوئورومتان و فرمول CHClF2، به‌عنوان یک مبرد HCFC (هیدروکلروفلوئوروکربن)، بیش از پنجاه سال به‌عنوان مبرد انتخابی برای طیف وسیعی از تجهیزات، از تهویه مطبوع ساختمان‌های بزرگ گرفته تا چیلرهای صنعتی و چمبرهای پایداری، شناخته می‌شد. دلیل اصلی محبوبیت آن، عملکرد عالی در دماهای مختلف و فشار کاری مناسب بود.
حکم انقراض (Phase-out)
اگرچه R22 دارای ODP (پتانسیل تخریب ازن) ۰.۰۵ است که بسیار کمتر از R12 (ODP=1.0) است، اما همچنان به‌عنوان یک ماده مخرب لایه اوزون شناخته می‌شود. بر اساس پروتکل مونترال و تعدیل پکن، تولید و واردات R22 به‌طور کامل در کشورهای توسعه‌یافته متوقف شده و در سایر کشورها نیز در مرحله نهایی انقراض قرار دارد. این وضعیت، لزوم اجرای پروتکل‌های Retrofit در تجهیزات موجود را ضروری می‌سازد.
| ویژگی فنی | R22 (HCFC) | R-407C (HFC) – جایگزین نزدیک | R-410A (HFC) – جایگزین فشار بالا |
|---|---|---|---|
| ODP (تخریب ازن) | ۰.۰۵ | ۰ | ۰ |
| GWP (گرمایش جهانی) | ۱۸۱۰ | ۱۷۷۴ | ۲۰۸۸ |
| نوع روغن سازگار | روغن معدنی (MO) / آلکیل بنزن (AB) | پلی‌استر (POE) | پلی‌استر (POE) |
برتری فنی: فشار متوسط و دمای تخلیه بالا
R22 به‌عنوان یک مبرد فشار متوسط عمل می‌کند که برای کمپرسورهای نیمه‌هرمتیک (Semi-Hermetic) اسکرال و پیستونی در سیستم‌های برودتی با ظرفیت متوسط تا بالا ایده‌آل است. این مبرد توانایی رسیدن به دماهای پایین‌تر از R-134a را داراست و به همین دلیل در فریزرهای فوق‌سرد یا سیکل‌های برودتی دو مرحله‌ای استفاده می‌شد.
چالش دمای تخلیه (Discharge Temperature)
یکی از مهم‌ترین ملاحظات فنی در اورهال کمپرسورهای R22، دمای تخلیه بالای این مبرد است. اگر سیستم اورشارژ شود یا خنک‌کاری کمپرسور (به‌ویژه در کمپرسورهای نیمه‌هرمتیک) ضعیف باشد، دمای تخلیه می‌تواند به سرعت از حد مجاز فراتر رود و منجر به تجزیه روغن و تشکیل اسید شود. این مسئله، اهمیت پروتکل‌های مدیریت اسیدیته در ثامن لب را دوچندان می‌کند.
مدیریت اسیدیته: پروتکل‌های ثامن لب برای اورهال سوختگی
بزرگ‌ترین خطر برای کمپرسورهای قدیمی R22، تجمع اسیدهای معدنی (مانند اسید کلریدریک) ناشی از تجزیه مبرد یا سوختگی موتور کمپرسور (Burnout) است. این اسیدها خورنده بوده و باعث خرابی سیم‌پیچ موتور و قطعات مکانیکی می‌شوند.
پروتکل سه گانه مدیریت اسیدیته
- تست اسیدیته روغن (Oil Acid Test): استفاده از کیت‌های تست اسیدیته با دقت بالا مطابق با ISO 17025 برای تعیین سطح آلودگی اسیدی.
- فلاشینگ تخصصی: در صورت تشخیص اسید، سیستم باید با جایگزین‌های مدرن R-141b به‌طور کامل فلاشینگ و سپس با نیتروژن خشک شستشو داده شود.
- استفاده از فیلتر درایرهای اسیدگیر (Acid-Buster Filter Driers): نصب فیلتر درایرهای تخصصی که علاوه بر جذب رطوبت، توانایی جذب اسیدهای باقیمانده را نیز دارند و تعویض آن‌ها پس از یک دوره عملیاتی کوتاه.
چالش Retrofit: تبدیل R22 به R-407C و R-410A
Retrofit یک سیستم R22 به مبردهای مدرن HFC، یک فرآیند پیچیده است که به دقت فنی بالایی نیاز دارد. انتخاب بین جایگزین‌ها بر اساس نوع تجهیزات (چیلر، چمبر یا فریزر) و طراحی کمپرسور صورت می‌گیرد.
۱. R-407C: بهترین گزینه Retrofit
R-407C (ترکیبی از R-32، R-125 و R-134a) از نظر فشار کاری و دمای تخلیه، نزدیک‌ترین گزینه به R22 است و کمترین تغییرات مکانیکی را در سیستم ایجاد می‌کند. با این حال، به دلیل اینکه یک مبرد آزئوتروپیک (Zeotropic) است، دارای لغزش دمایی (Temperature Glide) است که در اواپراتورهای فلو باریز (Flooded Evaporators) مشکل‌ساز نیست اما در سیستم‌های DX و چمبرها نیاز به تنظیم دقیق شارژ دارد.
۲. R-410A: ارتقاء عملکرد با تغییر کمپرسور
R-410A (ترکیبی از R-32 و R-125) دارای فشار کاری بسیار بالاتری نسبت به R22 است. استفاده از R-410A اغلب به‌معنای تعویض کمپرسور (به کمپرسورهای مخصوص R-410A)، شیر انبساط و بررسی استحکام مکانیکی لوله‌کشی است. این گزینه برای سیستم‌هایی که نیاز به اورهال کامل و افزایش بازدهی دارند، توصیه می‌شود.
چالش تعویض روغن: گذار از روغن معدنی به POE
از آنجا که R22 با روغن‌های معدنی (Mineral Oil – MO) و آلکیل بنزن (AB) سازگار بود، اما جایگزین‌های HFC (مانند R-407C و R-410A) فقط با روغن پلی‌استر (POE) سازگار هستند، مرحله تعویض روغن حیاتی‌ترین بخش Retrofit است.
پروتکل تخصصی ثامن لب برای تعویض روغن
- تخلیه چندگانه روغن (Multiple Oil Flushes): به دلیل عدم اختلاط روغن MO و POE، باید سیستم حداقل دو تا سه بار با روغن POE شستشو داده شود تا میزان باقیمانده روغن MO قدیمی در سیستم به کمتر از ۱٪ کاهش یابد.
- جداسازی کامل: ثامن لب بر جداسازی و شستشوی جداگانه قطعات بزرگ مانند جداکننده‌های روغن (Oil Separators) و مخازن ذخیره برای حذف کامل روغن قدیمی تاکید می‌کند.
- مدیریت رطوبت: روغن POE شدیداً رطوبت‌گیر است. بنابراین، تمامی فرآیندهای تخلیه، شارژ و اورهال باید در شرایط کنترل‌شده و با کمترین تماس با هوای محیط انجام شود.
اورهال تخصصی: کمپرسورهای نیمه‌هرمتیک و رعایت استانداردهای ISO 17025
تخصص ثامن لب در تعمیر و اورهال کمپرسورهای نیمه‌هرمتیک (Semi-Hermetic Compressors) (مانند Bitzer، Copeland و Frascold) که عمدتاً با R22 کار می‌کردند، امری حیاتی است. اورهال این تجهیزات باید با در نظر گرفتن الزامات Retrofit و استانداردهای کیفی بالا انجام شود.
چالش‌های اورهال کمپرسور R22 در چمبر و چیلر
- بازرسی حرارتی قطعات داخلی: به دلیل دمای تخلیه بالای R22، سوپاپ‌ها، رینگ‌های پیستون و سرسیلندر کمپرسور در معرض تنش‌های حرارتی بیشتری بوده‌اند و باید به‌طور کامل از نظر ترک‌های حرارتی یا تغییر شکل بررسی شوند.
- سیم‌پیچ موتور و عایق: در کمپرسورهای قدیمی R22، عایق سیم‌پیچ ممکن است به دلیل اسیدیته یا حرارت بالا ضعیف شده باشد. تست مقاومت عایقی (Insulation Resistance Test) باید قبل از اورهال مجدد و شارژ روغن POE انجام شود.
- اعتبارسنجی نهایی (ISO 17025): پس از Retrofit و اورهال مکانیکی کمپرسور، سیستم برودتی (به‌خصوص چمبرها و فریزرهای فوق‌سرد) باید تحت پروتکل‌های دقیق تست عملکردی و کالیبراسیون دمایی قرار گیرد تا اطمینان حاصل شود که دقت و پایداری دمایی مورد نیاز برای کاربردهای حساس (طبق MIL-STD) حاصل شده است.
تنها با اجرای چنین پروتکل‌های فنی دقیق و جامعی است که می‌توان تجهیزات گران‌قیمت برودتی با مبرد R22 را، ضمن رعایت الزامات زیست‌محیطی، با عملکرد و عمر مفید بالا به چرخه کار بازگرداند. ثامن لب در این فرآیند متخصص است.