•
AZ R-22 HÛTÔKÖZEG HELYETTESÍTÉSE AZ R-417A – VAGY HASONLÓ – „DROP IN” HÛTÔKÖZEGGEL A HKVSZ ez évi harmadik Hírlevele (2003/3., július 18.) már informálta Önöket, hogy megjelent az ózonréteget károsító anyagokról az új jogszabály, a 94/2003. (VII. 2.) Kormányrendelet. A Hírlevél kivonatosan ismertette a rendeletnek (a továbbiakban: KR) a szakmát közvetlenül érintô részeit, szigorításait. Az ismertetett részletek közül az alábbi rendelkezések adják jelenlegi témánknak az idôszerûséget: A KR 5.§ (6) bekezdésének da) pontja a klórozott-fluorozott szénhidrogének, az ún. „lágy” freonok felhasználásával foglalkozik. Ezeket a HCFC közegeket (a rendelet 1. sz. mellékletében a VIII. csoport, ide tartozik az R-22 jelû hûtôközeg is) az új rendelet értelmében 2003. 09. 30. után nem szabad többé új hûtôberendezések, és a csak hûtôberendezésként mûködô légkondicionáló berendezések gyártására felhasználni. A KR 6.§ (2) bekezdése ugyanettôl a dátumtól kezdôdôen megtiltja a fenti HCFC hûtôközegekkel töltött új- és használt hûtô- és a csak hûtôberendezésként mûködô légkondicionáló berendezések forgalomba hozatalát is. A KR 5.§ (6) bekezdésének dc) pontja mondja ki, hogy a hûtô-fûtô (reverzibilis) légkondicionálók illetve a hôszivattyúk gyártásához a HCFC hûtôközegek felhasználásának véghatárideje 2004. 04. 30., és értelemszerûen ez lesz forgalomba hozataluknak végsô határideje is. A KR 6.§ (4) bekezdése szerint új HCFC-k csak 2009. 12. 31-ig hozhatók forgalomba, a 7.§ szerinti, fokozatosan csökkenô éves rátával. A hazánkban forgalomba hozható, illetve felhasználható maximális mennyiség e közegekbôl 2003-ban még 696 tonna, de 2004–2007 között már legfeljebb csak évi 464 tonna, 2008–2009 között pedig csupán 387 tonna lehet. A KR 5.§ (6) bekezdésének dd) pontja szerint 2010. 01. 01. után a HCFC hûtôközegek a hûtôberendezések és légkondicionáló berendezések karbantartására és szervizelésére sem használhatók fel. A fentiek értelmében tehát elkerülhetetlen lesz a 2003. 09. 30. után raktáron maradt R-22 hûtôközeggel töltött új hûtôberendezéseknek és légkondicionáló berendezéseknek az átállítása „ózonbarát” hûtôközegekre. De az R-22 hûtôközeg késôbb várható beszerzési nehézségei (és a 2010. 01. 01-i határidô miatt is) valószínûleg tömegesen válik szükségessé az átállítás a jövôben a még üzemképes, de hûtôközeg-hiányos berendezéseknél is. 2003. 09. 30.
1
•
Az R-417A jellemzôi és összehasonlítása az R-22-vel Sajnos, a kiváló hûtôtechnikai tulajdonságokkal bíró R-22 hûtôközegnek még napjainkban sincsen teljesen egyenértékû helyettesítôje. Az akkor létezô többékevésbé megfelelô helyettesítô anyagokról igen jó tájékoztatást nyújt a HKVSZ által 2001-ben kiadott „A Bitzer GmbH áttekintô tájékoztatója a jelenleg használt hûtôközegekrôl” c. magyar nyelvû kiadvány [4]. A meglévô, R-22-vel mûködô berendezések helyettesítô hûtôközegének kiválasztásakor az alkalmazhatóság alapvetô hûtôtechnikai feltételei mellett elsôrangú szempont, hogy a hûtôrendszerben lévô eredeti, R-22-höz használt kenôolaj (ásványi olaj, alkylbenzol, vagy ezek keveréke) alkalmas-e az új, helyettesítô hûtôközeghez is, avagy nem. Ha az olaj használható az új közeggel, akkor az új közeg elvileg olajcsere nélkül, „azonnal betölthetô” („drop in” eljárás). Ha az olaj nem használható az új közeggel, akkor az új közeg betöltése elôtt az eredeti olajat szinte maradéktalanul el kell távolítani, majd a rendszert az új hûtôközegnek megfelelô típussal, általában észterolajjal kell feltölteni („retrofit” eljárás). A közegváltás végrehajtása azonban az utóbbi esetben jóval bonyolultabb, így költség- és munkaigénye is nagyobb. Egyértelmû ezért, hogy ha az R-22 lecseréléséhez egy megfelelô „drop in” hûtôközeg áll rendelkezésre, azt célszerû elônyben részesíteni. Az utóbbi évek kedvezô külföldi és hazai tapasztalatai az mutatják, hogy az R-417A jelû hûtôközeg egy olyan „drop in” keverék, amely több területen, elsôsorban a kisebb léghûtô elpárologtatókkal mûködô meglévô hûtôberendezésekben kielégítôen helyettesíteni tudja az R-22-t. A közeget már hazánkban is árusítják.
Megjegyezzük azonban, hogy a HKVSZ hûtôközegekre vonatkozó tájékoztatójának [4] kibocsátása óta megjelentek már egyéb, hasonló célú és összetételû hûtôközegek is, de jelenlegi kiadványunk összeállításakor ezek még nem voltak hazai forgalomban. Eddig ismertté vált fontosabb adataikat a 10–12. oldalon közöljük.
AZ R-417A HÛTÔKÖZEG LEGFONTOSABB JELLEMZÔI ÉS ÖSSZEHASONLÍTÁSUK AZ R-22 HÛTÔKÖZEG JELLEMZÔIVEL Összetétel
Jellemzôi
Az R-417A jelû hûtôközeg (korábban márkanevén ismertük: RHODIA ISCEON 59) három különbözô anyagból összetett keverék, angol szóval: blend. Az összetétele: 50 súly% R-134a (tetrafluoretán), 46,5 súly% R-125 (pentafluoretán), 3,5 súly% R -660a (izobután). Az R-134a -26 ºC normál forráspontú közismert hûtôközeg. A vele kémiailag „rokon” R-125 jelû komponens normál forrpontja alacsonyabb, -48 ºC, önállóan nem szokták hûtôközegként használni. A harmadik komponens, az R-600a jelû izobután részaránya jelentéktelen, hozzáadása teszi lehetôvé az olaj oldódását.
2
2003. 09. 30.
•
Az R-417A jellemzôi és összehasonlítása az R-22-vel
ODP Az R-417A keverék mindhárom komponense klórmentes. Ennek köszönhetôen sem az egyes komponenseknek, sem a belôlük alkotott keveréknek nincsen ózonlebontó hatása: ODP = 0. GWP A fôkomponensek üvegházhatást növelô képessége nagy, emiatt a belôlük alkotott blend globális felmelegítô képessége is jelentôs: GWP = 1950. Biztonság Az MSZ EN 378-1 sz. biztonsági szabvány veszélyességi szempontból az A1 (legkedvezôbb) kategóriába sorolja az R-417A-t is, ami azt jelenti, hogy nem gyúlékony és csak enyhén (akkor is csak nagy koncentrációban) mérgezô. 20% feletti koncentrációja azonban – a széndioxidhoz hasonlóan – fulladásveszélyt okoz. Üzemi Az R-417A jelû hûtôközeg – az egyanyagú R-22-vel ellentétben – zeotrop jellegû anyagjellemzôk keverék. Az egyanyagú hûtôközegek (pl. az R-22) hômérséklete állandó nyomáson végbemenô halmazállapot-változás (elpárolgás vagy kondenzáció) közben változatlan marad. Azt is mondhatjuk, hogy az egyanyagú közegek a hôcserélôk csöveiben gyakorlatilag végig állandó hômérsékleten párolognak, illetve kondenzálódnak, ezeknél a halmazállapot-változásoknak a kezdô- és véghômérséklete azonos. Ez az ún. „telítési” hômérséklet. Ez a hômérséklet a nyomás mérése alapján a közeg gôztáblázatából kiolvasható, vagy a szervizmanométerek megfelelô skálájáról a mutató állása alapján is leolvasható. A kisnyomású szerviz-feszmérô tehát a nyomás mellett egyúttal az elpárolgási hômérsékletet, a nagynyomású pedig a kondenzálódás hômérsékletét is kijelzi. Természetesen minden hûtôközeghez más-más hôfokskála tartozik. Ezért a szervizmanométereken a hôfokskála mellett a közeg jele is mindig fel van tüntetve. A zeotrop keverékeknél – így az R-417A-nál – azonban más a helyzet. Az állandó nyomáson végbemenô elpárolgás avagy kondenzáció folyamán a hômérséklet Bubble változik. Az elpárolgás a folyékony közeg ún. forrpont-hômérsékleténél („bubble point1 point”) indul, és az elpárolgás befejeztéig folyamatosan emelkedik. Kondenzációnál a halmazállapot-változás folyamata közben a hômérsékletváltozás iránya fordított: a kondenzáció egy nagyobb hômérsékletnél, az ún. harmat-hômérsékletnél 2 Dew point („dew point”) kezdôdik, és egy kisebb hômérsékletnél fejezôdik be. Ha a zeotrop keveréket egy adott nyomáson elpárologtatjuk, majd ugyanazon a nyomáson újra cseppfolyósítjuk, azt is megállapíthatjuk, hogy az éppen párologni kezdô folyadék forrásponti hômérséklete azonos az ugyanazon a nyomáson ép3 Liquid pen lekondenzálódott hûtôközeg-folyadék („liquid”) hômérsékletével (azaz: „bubble point” = „liquid temperature”). Hasonlóképp: az éppen kondenzálódni kezdô gôz hômérséklete – a harmatponti hômérséklet – azonos az ugyanekkora nyomás 4 Vapour mellett végbemenô elpárolgás végén távozó gôz („vapour”) hômérsékletével (tehát: „dew point” = „vapour temperature”). Hômérsék- A zeotrop keverékek gôztáblázataiban az adott nyomáshoz tartozó halmazállaletcsúszás pot-változási hômérséklet a két szélsô értékkel („dew point” és „bubble point”) (glide) 5 szerepel. Adott nyomáson a „vapour” hômérséklet mindig nagyobb, mint a „liquid”
bubble point = buborék pont = angol szó, a buborékos forrás kezdetének jelölésére (kiejtése: babbl point) dew point = harmatpont = angol szó, a gôz lecsapódásának kezdetét jelenti (kiejtése: djú point) 3 vapour = gôz = angol szó (kiejtése: vépor) 4 liquid = folyadék = angol szó (kiejtése: likvid) 5 glide = csúszás = angol szó (kiejtése: glájd) A fogalmak angol nevét azért használjuk, mert a külföldi eredetû mûszerek, leírások is ezeket használják. 1 2
2003. 09. 30.
3
• Mit mutat a szervizmanométer?
A szervizfeszmérôn leolvasott nyomás: mindig túlnyomás
Kompreszszor hûtôteljesítménye Berendezés hûtôteljesítménye COP
Kompreszszió véghômérséklet
Az R-417A jellemzôi és összehasonlítása az R-22-vel hômérséklet, azaz a lecsapódás hômérséklete („dew point”) magasabban van, mint az elgôzölgésé („bubble point”). A két hômérséklet különbsége az ún. „csúszás” (angolul „glide”). A csúszás mértéke nem egy fix érték, a közegminôség mellett a nyomástól is függ. A kis nyomások tartományában nagyobb, a nyomás növekedésével csökken. A közeg jellemzésére a hûtôközegek légköri nyomáson vett hômérsékletcsúszását szokták megadni [4]. A szervizmanométereken a zeotróp közegek nyomása mellett mindig csak az egyik hômérséklet skáláját tüntetik fel. A kisnyomású oldalon használatos manométereken a nyomáshoz tartozó „vapour”-skála, az elpárolgás véghômérséklete szerepel (mert ehhez képest kell az elpárologtatóban létrejövô túlhevítés nagyságát megállapítani). A nagynyomású tartományban használható manométereken pedig a nyomáshoz tartozó „liquid” hômérsékletek skáláját, a kondenzációs véghômérsékleteket tüntetik fel (mert ehhez képest kell az utóhûtés mértékét megállapítani). A tévedések elkerülése érdekében a feszmérôkön a zeotrop közegek hôfok-skálája mellett a közegfajta megjelölésén kívül a „vapour” vagy a „liquid” megkülönböztetô felirat is mindig megtalálható. A 13. oldalon táblázatosan ismertetjük az R-417A hûtôközeg nyomás-hômérséklet értékpárjait úgy, ahogy az a szervizmanométerek számlapján zeotrop blendeknél általános: a kisebb (szívó-oldali) nyomások tartományában csak a „vapour”-hômérsékleteket, a nagyobb (nyomóoldali) nyomások tartományában pedig csak a „liquid” hômérsékleteket adtuk meg. A táblázatban a beírt nyomásértékek túlnyomások, azok az értékek, amelyek a szervizmanométereken is leolvashatók. (A légköri nyomás ingadozása és a különbözô kiadású gôztáblázatok eltérései miatt a közölt hômérsékletadatokban néhány tized ºC-nyi eltérések lehetségesek!) Az R-417A-val üzemelô hûtôkompresszor azonos üzemviszonyok között, (tehát azonos elpárolgási- és kondenzációs hômérséklet mellett) csaknem azonos hûtôteljesítményt szolgáltat, mint R-22-vel. A csökkenés mértéke a hômérséklettôl függôen max. 3 ÷ 5%, üzemviteli szempontból alig van jelentôsége. Komplett hûtôberendezések hûtôteljesítménye az átállítás után gyakorlatilag változatlan marad, és a létrejövô üzemállapot (pl. levegô hûtésénél a be- és kilépô léghômérséklet) is kb. azonos marad. A hûtôberendezések fajlagos hûtôteljesítménye (COP) az új hûtôközegre átállítva jelentôsen javul, mert energiafogyasztásuk csökken. A megtakarítás mértéke a klímatartományban eléri a 10 ÷ 12%-ot. A kompresszió véghômérséklete az R-417A jelû hûtôközegnél legalább 25 K-nel kisebb, mint R-22-nél. A mélyhûtés tartományában a csökkenés a kísérletek szerint ennél is nagyobb, 30 ÷ 35 K.
4
2003. 09. 30.
•
A hûtôközegcsere végrehajtása / Az átállítás menete
A HÛTÔKÖZEGCSERE VÉGREHAJTÁSA AZ R-417A közeget gyártó Rhodia cég ajánlása szerint minden olyan hûtôberendezés, mely eredetileg R-22 hûtôközeggel mûködött, az R-417A ózonbarát „drop in” hûtôközegre az olajminôség megváltoztatása nélkül átállítható. Az R-417A-ra való átállítást elsôsorban azoknál a hermetikus kompresszorokkal mûködô kisebb hûtôberendezéseknél (pl. komfort léghûtôknél) javasolják, amelyek ásványi olajjal, akylbenzollal vagy ezek keverékével üzemeltek. Ezeknél a gépeknél ugyanis egy teljes olajcsere végrehajtása az észterolajra való áttérés érdekében gyakorlatilag kivitelezhetetlen. Számos referencia szól azonban nagyobb, pl. kereskedelmi központokban mûködô hûtôberendezések átállításáról is. A következôkben az R-22 Æ R-417A átállítás általános esetekben javasolt menetét mutatjuk be. (A speciális esetekben megengedett egyszerûsítési lehetôségeket a Megjegyzések c. fejezetben ismertetjük.) Az egyes részmûveletek (lefejtés, vákuumozás, töltés, túlhevítés ellenôrzése, termosztatikus adagolószelep túlhevítésének módosítása, stb.) végrehajtásának részleteire nem térünk ki, erre vonatkozóan az ajánlott szakirodalom ([1] [2] [3]) nyújt részletes útmutatásokat.
AZ ÁTÁLLÍTÁS MENETE 1. A hûtôközeg-cserét csak kifogástalan mûszaki állapotú hûtôberendezéseken ésszerû végrehajtani. Ezért még a mûvelet megkezdése elôtt ellenôrizni kell az R-22 hûtôközeggel töltött rendszer állapotát, az üzemkészségét, valamint szivárgásmentességét is. Az ellenôrzés keretében célszerû megmérni a berendezés rendeltetésszerû üzemeltetése közben kialakuló üzemállapot tipikus jellemzôit, tehát az elpárolgási- és kondenzációs hômérsékletet, az áramfelvételt, de lehetôleg még a szívó- és nyomócsonk hômérsékleteket is fel kell jegyezni. Az adattábláról (ha van) le kell olvasni, és fel kell jegyezni az R-22 hûtôközeg-töltet és az olajtöltet mennyiségi és minôségi adatait. Ha a rendszer szivárog, átállítás elôtt a szivárgási helyet javítani kell. Elô- 2. A régi R-22 közeg leürítéséhez javasoljuk a mellékelt 1. ábrán látható, vagy egy ahkészületek, hoz hasonló eszközcsoport összeállítását. Ennek fô elemei a következôk legyenek: eszközök • Szerviz csaptelep, kis- és nagynyomású manométerrel. • Az R-22 befogadására alkalmas kivitelû és nagyságú lefejtôpalack (begyûjtôpalack), palackmérleggel. (Ha a begyûjtôpalack úszós biztonsági kapcsolóval van ellátva, és a hozzá kapcsolódó vezeték túltöltés elleni védelmet mûködtet, a mérleg nem feltétlenül szükséges.) • A feladat megoldásához alkalmas, minôsített lefejtôkészülék, elôtétszûrôvel. • Száraz (legalább -50 ºC harmatpontú) nitrogént tartalmazó palack, reduktorral. • Flexibilis csatlakozó-tömlôk Feltétel
2003. 09. 30.
5
•
Az átállítás menete
A hûtô- 3. A lefejtési mûvelet megkezdése elôtt a kompresszor forgattyúházában lévô közegcsere olajat célszerû felmelegíteni. Ezt az olajteknô fûtésének bekapcsolásával, vagy folyamata ha erre nincs lehetôség, akkor a gép járatásával lehet elérni. 4. A megfelelô csatlakoztatások és a lefejtô-rendszer önvákuumozása után a lefejtô készüléket a vele létesíthetô végvákuum eléréséig kell mûködtetni, tehát amennyire csak lehetséges el kell távolítani a hûtôrendszerbôl az R-22 közeget. 5. Ha meg kell bontani a rendszert, elôzôen száraz nitrogént kell a leürített rendszerbe beereszteni a javasolt lefejtô eszközcsoport segítségével, hogy a megbontáskor levegô ne juthasson bele. Miután már létrejött néhány tized bar-nyi nitrogén-túlnyomás, a hûtôrendszer megbontható. Ha lehet, ellenôrizni kell az olaj állapotát (színét, szagát, savasságát, szilárdanyag-tartalmát, gyanú esetén víztartalmát is). A szennyezett olajat le kell cserélni az eredeti minôségû friss kenôolajra. (A szennyezett olaj megfelelô elhelyezésérôl természetesen gondoskodni kell!) Javítások, 6. Végre kell hajtani az esetleg szükséges módosításokat, javításokat. Ez legszûrôcsere gyakrabban csak a nedvességszûrô cseréjét jelenti, ugyanis az új közeghez mindenképpen 3Å pórusméretû molekulaszûrô (pl. XH7, XH9) szükséges. A használt szûrôt egyébként is célszerû lecserélni, ha már megbontottuk a rendszert. Egyéb elemek cseréjére csak akkor van szükség, ha azok nem megfelelô teljesítményûek, vagy hibásak. Az MSZ EN 378-2 sz. szabvány viszont elôírja, hogy ilyenkor az oldható kötéseket – ahol csak lehet – oldhatatlan (forrasztott) kötésekké kell átalakítani. A termosztatikus adagolót – ha ilyen van – általában nem kell kicserélni, de a próbajáratás során utánszabályozása esetenként szükségessé válhat. Ha cseréje szükséges, csak forraszvéges csatlakozású adagolószelepet szabad beépíteni.
9 1 2
8 1. ábra 1. szerviz csaptelep 2. a lefejtendô hûtôberendezés 3. lefejtôkészülék 4. gyûjtôpalack 5. szûrô 6. palackmérleg 7. túltöltés-védelem csatlakozóvezetéke 8. nitrogénpalack reduktorral 9. áramlásjelzô
6
5
N2 4 3
6 7
2003. 09. 30.
•
Az átállítás menete
1
4 2. ábra
3
1. szerviz csaptelep 2. a kezelendô készülék 3. nitrogénpalack reduktorral 4. vákuumszivattyú
N2
2
A nem teljesen hermetikus kivitelû berendezéseknek az összes tömítését is ellenôrizni kell. Ha állapotuk rossz vagy gyanús, cserélni kell ôket. Az R-417A közeg miatt a tömítôanyagok minôségét megváltoztatni nem kell. Nyomás- 7. Végre kell hajtani száraz nitrogénnel a szabályszerû nyomáspróbát, és az ehhez próba kapcsolódó szivárgásvizsgálatot. A készüléket ehhez egészen az ún. „próbanyomás”-ig célszerû terhelni, mert az esetleges szivárgást így lehet leginkább kimutatni. Az alkalmazható próbanyomás megengedett maximális értéke általában az adattáblán szerepel. Ennek ismerete nélkül az MSZ EN 378-2 sz. biztonsági szabvány 5.1. fejezete irányadó. A szabvány szerint az R-417A jelû közeget használva a léghûtésû kondenzátorral mûködô hûtôberendezések próbanyomása (túlnyomás) a nagynyomású oldalon 18,8 bar, vízhûtésûeké 14,3 bar lehet. A (leválasztható és külön próbálható) kisnyomású oldal próbanyomása 10,8 bar. A nyomáspróbához betöltött nitrogén szivárgását valamely habképzô anyaggal, vagy ultrahangos szivárgásvizsgáló készülékkel lehet kimutatni. Vákuumolás 8. A rendszert szakszerûen vákuumozni kell. Ehhez az 1. ábrán bemutatott célszerû eszközcsoport némi átalakítása szükséges: A lefejtô készülék helyett a 2. ábra szerint egy megfelelô vákuumszivattyút kell felkapcsolni, az utolsó vákuumozás befejezését megelôzôen pedig a nitrogénpalack helyére majd az új, R-417A hûtôközeg (mérlegre állított) palackját kell csatlakoztatni. Kétszelepes palackot használva a (kék) folyadékszelephez kell csatlakozni, az egyszelepes palackot pedig „fejre” állítva kell a mérlegre ráhelyezni. (Töltôhenger csak abban az esetben használható, ha R-417A közegre érvényes nyomáskorrekciós skálája is van.) A vákuumozást 1–2 mbar nagyságú nyomás eléréséig ajánlott folytatni, és eredményességét a szokásos módszerekkel ellenôrizni is kell. A mûvelet befejezése után a végvákuumot új hûtôközeg folyadékállapotú beeresztésével kell megtörni. 2003. 09. 30.
7
•
Az átállítás menete
Hûtôközeg- 9. Be kell tölteni az új hûtôközeget. Mivel az új R-417A hûtôközeg zeotrop töltés és blend, csak folyadék-állapotban szabad a palackból átengedni! Nem szatöltetbad a folyadékállapotú hûtôközeget közvetlenül a kompresszorba juttatni! nagyság Az új hûtôközeg-töltet nagysága, vagyis az új hûtôközeg betöltendô tömege a rendszer felépítésérôl függ: Az ajánlások szerint a folyadékgyûjtô tartálylyal ellátott berendezésekben az új töltet tömege ugyanakkora lehet, mint az R-22-nél volt. Ha nincsen folyadékgyûjtô a hûtôrendszerben, a töltést a kívánt elpárolgási hômérséklet eléréséig kell folytatni. Túltöltés ellen ügyelni kell arra, hogy az elpárologtató végén a megfelelô túlhevítés megmaradjon. A töltetnagyságot ilyenkor csak az üzemvitel mûszeres ellenôrzése után lehet véglegesnek tekinteni. (Lásd: következô pont.) Ezért a megfelelônek becsült mennyiségû új közeg betöltése után csak a töltôcsonkot célszerû elzárni, de a töltésre szolgáló eszközcsoportot nem kell lekapcsolni, hogy a késôbbi próbaüzem alapján esetleg szükséges töltetkorrekciókat átszerelés nélkül, gyorsan végre lehessen hajtani. Újraindítás 10. El kell indítani a hûtôberendezést, és ellenôrizni kell a kialakuló üzemállapotot. Feltétlenül mérni kell a szívó- és nyomóoldali nyomásokat, de a helyes töltetnagyság illetve a megfelelô üzemállapot beállításához elengedhetetlen az elpárologtató után a hûtôközeg túlhevítési hômérsékletét, valamint az adagoló elôtt az utóhûtési hômérsékletét is meghatározni. Mindkét hômérsékletet a csôvezetékek felületi hômérsékletének szakszerû megmérése ([1] I. kötet 52. oldal) alapján kell megállapítani. A túlhevülés mértéke a túlhevítési hômérséklet és a szívóoldali szervizmanométeren leolvasott „vapour” hômérséklet különbsége lesz. Az utóhûlés mértéke pedig a nyomóoldali szervizmanométeren leolvasott „liquid” hômérséklet és az utóhûtési hômérséklet különbségeként adódik. Például (a mellékelt táblázat adataival): a.) A szívóoldali nyomás p0 = 4,1 bar (túlnyomás), a hozzá tartozó „vapour” hômérséklet t0 = +5,7 ºC, a szívócsô felületi hômérséklete tsz = 13,5 ºC. A túlhevûlés mértéke: Dtt = 13,5-5,7=7,8 K. b.) A nyomóoldalon a nyomás pc = 14 bar (túlnyomás), a hozzá tartozó „liquid” hômérséklet tc = 42,3 ºC, a folyadékvezeték felületi hômérséklete tf = 39 ºC. Az utóhûlés mértéke: Dtu = 42,3-39 = 3,3 K.
Összehasonlítás eredeti üzemállapottal Töltet pontosítása
A nyert adatokat mindenképpen hasznos összehasonlítani az átállítás elôtt feljegyzett, R-22 üzemre vonatkozó adatokkal. Az R-417A töltet nyomásai valamivel kisebbek, mint az R-22 nyomásai. Az R-417A közeg nyomás-hômérséklet öszszefüggése azonban jelentôsen eltér az R-22 közeg összefüggéseitôl, ezért elengedhetetlenül szükség van az R-417A nyomás-hômérséklet táblázatra, vagy a nyomás-hômérséklet összefüggést is feltüntetô manométerskála használatára! Az új töltetmennyiség ellenôrzéséhez tehát nem elegendô csupán az áramlásjelzôt figyelni. Nem szokatlan, hogy abban idônként buborékok jelennek meg. Néhány buborék megjelenése azonban még nem elegendô bizonyíték arra, hogy a töltet
8
2003. 09. 30.
• Túltöltés jele
Adagoló ellenôrzése
Kapillárcsô
Olajszint
Védelmi kapcsolók Felirat: mi a hûtôközeg Régi hûtôközeg
Az átállítás menete a szükségesnél kisebb. Erôsen gôzôs áramlás természetesen most is hûtôközeghiány jele. Ugyancsak töltethiányra utalhat – fôleg a kapillárcsöves berendezéseknél – ha az elpárologtató végén a túlhevülés túlságosan nagy. A túltöltés egyik jele a szokásosnál nagyobb kondenzátornyomás illetve kondenzációs hômérséklet, és az utóhûtés mértékének egyidejû megnövekedése. Folyadékgyûjtô tartállyal szerelt berendezéseknél a régi, R-22-ével azonos tömegû töltet nem okoz túltöltést. A folyadéktartály nélküli, termosztatikus adagolású hûtôberendezéseknél és kapillárcsöves készülékeknél azonban egyes esetekben már a régivel azonos tömegû töltet is sok lehet. A kapillárcsöves készülékeknél a túltöltés „nedves” (túlhevítés nélküli) üzemet okoz. A Rhodia cégtôl származó információk szerint a hûtôberendezések eredeti, R-22höz kiválasztott típusú és méretû termosztatikus adagolója általában az R-417A jelû hûtôközeghez is megfelelô lesz. Cseréjére tehát valószínûleg nem lesz szükség, csak a beállítását kell némileg megváltoztatni az optimális túlhevítés biztosítása céljából. A léghûtô elpárologtatók után a hûtôközeg üzemi túlhevítésének szokásos mértéke 7÷10 K. Ennek eléréséhez a gyári tapasztalatok szerint egyes gyártmányoknál már elegendô a túlhevítés-beállító csavar kb. egy fordulatnyi elállítása is. (Mivel a túlhevítést módosító elfordítás mértéke gyártmánytól függ, ettôl eltérô is lehet.) Ha azonban a rendszer nem töltethiányos, de a túlhevítés mégis túl nagy és azt a beállító csavar segítségével nem lehet kellôen lecsökkenteni, az adagolószelepet (vagy fúvókáját) nagyobbra kell cserélni. (Ha a beállító csavar segítségével nem lehet az üzembiztos mûködéshez elegendô stabil túlhevítést elérni, kisebb adagoló, ill. fúvóka szükséges.) Kapillárcsöves hûtôrendszerekben sincsen általában szükség az adagoló módosítására, vagyis a kapilláris csô méreteinek megváltoztatására. Az optimális teljesítményt a hûtôközeg-töltet változtatásával kell beállítani a túlhevítés mérése alapján. A Rhodia-cég tapasztalata szerint a változatlan hûtôteljesítmény eléréséhez gyakran az eredeti töltettömeg kismértékû növelése válik szükségessé. Az olajszintet is ellenôrizni kell (ha lehet). Az R-22 lefejtésekor ugyanis olaj is távozhat, és emiatt hiány mutatkozhat. Ha az olajszint a teknôben kisebb a minimálisnál, akkor is csak a normális szintig kell utántölteni az olajat. A maximális szintig utántölteni azért nem ajánlatos, mert lehet, hogy üzem közben a szint még emelkedni fog. Az olajszint rövid üzem után stabilizálódik. A biztonsági nyomáskapcsolók és a túláram-védelem eredeti beállítási értékeit nem kell megváltoztatni. A berendezésen világosan fel kell tüntetni, hogy a rendszer R-417A hûtôközeget tartalmaz. Fel kell tüntetni a betöltött új közeg mennyiségét is. Gondoskodni kell a lefejtett R-22 hûtôközeg szakszerû tárolásáról, majd át kell adni regenerálásra vagy ártalmatlanításra.
2003. 09. 30.
9
•
Megjegyzések / Egyéb „drop in” közegek
MEGJEGYZÉSEK
Kisebb hermetikus berendezések
Az R-22-vel mûködô kisebb hermetikus egységek átállításakor bizonyos esetekben lehetôség van egyszerûsítésekre is. Ha ugyanis a berendezés minden szempontból kifogástalan, vagy gyári új egységrôl van szó, ahol a közegcsere csak környezetvédelmi okokból szükséges, akkor a lefejtés után a berendezést felesleges megbontani. Még a szûrôcsere is elmaradhat, ha az eredeti szûrô anyaga az R-417A közegnek is megfelel (pl. XH7, XH9). Ilyenkor az R-22 hûtôközeg lefejtését (4. pont) a közbensô lépések kihagyásával, azonnal a vákuumozással lehet folytatni (8. pont). A szokásos nitrogénes közbensô öblítésre sincs ilyen esetben szükség, és a hûtôközeget vákuumpróba elvégzése nélkül is, azonnal be lehet tölteni. A többi átállítási mûvelet értelemszerûen a korábbiakkal azonos. Új split Az R-22-vel töltött gyári új split-klímákat még eladásuk elôtt célszerû átállítani a klímák környezetbarát R-417A hûtôközegre. Mivel R-22 töltet csak a kültéri egységükben van, a beltéri egységet pedig N2 védôtöltettel szállítják, csak a kültéri egységben kell a töltetet kicserélni. Az R-22 lefejtése elôtt az olajteknôt csak a karterfûtéssel lehet elômelegíteni, ha ilyen van. (A kompresszort elindítani most természetesen nem lehet.) A lefejtés (4. pont) a vákuumozással (8. pont) folytatható. A hazai tapasztalatok szerint ezután ugyanannyi R-417A-t kell betölteni, mint az R-22 tömege volt. A töltet pontosítására és egyéb beállításokra majd csak a felszerelést és az üzembehelyezést követôen kerülhet sor, ha a próbajáratáskor ez szükségszerûnek látszik. Nagyberen- Nagyméretû folyadékgyûjtô tartállyal is felszerelt hûtôberendezések átállítása elôtt dezések meg kell gyôzôdni arról, hogy a rendszer konstrukciója biztosítja-e, hogy a nagyobb hûtôközeg-tartalék következtében sem fog a tartályban az olaj „felúszni”. E kérdés eldöntéséhez szaktervezô, illetve a közeget forgalmazó cég véleményének kikérése ajánlott.
EGYÉB „DROP IN” KÖZEGEK A hûtôközegekrôl szóló tájékoztató [4] kibocsátása óta az R-22 hûtôközeg „drop in” helyettesítôjeként az R-417A közeg mellett ismertté vált néhány egyéb hûtôközegfajta is. Ezek öszszetétele nagyon hasonló az R-417A hûtôközeg összetételéhez, alapvetôen R-134a és R-125 jelû hûtôközegek keverékei, csupán az összetételi arányokban és az olaj oldódását elôsegítô néhány %-nyi szénhidrogén adalék minôségében van eltérés. Ismereteink szerint ezek az újabb hûtôközegek a hazai piacon még nem kaphatók. Az eddig ismertté vált további „drop in” R-22 helyettesítôk a következôk:
R-419A Összetétele
Az R-419A jelû új „drop in” blend, márkanevén Forane FX90 (gyártója: Elf Atochem) fontosabb jellemzôi a gyártó közlései [5] alapján a következôk: 19 súly% R-134a (tetrafluoretán), 77 súly% R-125 (pentafluoretán), 4 súly% R-E170 (dimetiléter)
10
2003. 09. 30.
•
Egyéb „drop in” közegek
Az R-419A jelû hûtôközeg szintén zeotrop blend. Normál forráspontja -42,6 ºC, nyomásai az R-22 nyomásaihoz hasonlók. Csúszása az atmoszférikus forrásponti hômérsékleten 6,6 K. Mindhárom komponense klórmentes, így ODP = 0. Üvegházhatást növelô képessége GWP = 2400. Nem mérgezô, de bizonyos körülmények között meggyújtható. Biztonsági besorolása az MSZ EN 378-1 sz. szabvány szerint: A1/A2. Fel- A gyártó elsôsorban a klímatartományban üzemelô hûtôberendezésekhez ajánlja használási az R-22 lecseréléséhez. Nem javasolja viszont elárasztott rendszerekhez, és a terület folyadékgyûjtô tartállyal is felszerelt hûtôberendezésekhez. Teljesítmény- Ezzel a hûtôközeggel a kompresszor hûtôteljesítménye a klímatartományban jellemzôk 0 ÷ 10%-kal lesz kisebb, mint az R-22 hûtôközeggel. A nyomócsonk hômérséklet kedvezôbb: 0 ÷ 10 K-nel kisebb. (A fajlagos hûtôteljesítményre, illetve COP-re vonatkozó adatokat a tájékoztató [5] nem közöl.) Betöltés Azt az R-22-höz alkalmas olajat (alkylbenzol, ásványolaj), amivel a hûtôberendezés korábban üzemelt, az átállításkor nem kell lecserélni, ha állaga egyébként megfelelô. Mint minden zeotrop blendet, ezt a hûtôközeget is csak folyadékállapotban szabad betölteni a hûtôrendszerbe. Ha a hûtôrendszert az átállítás során megnyitják, a nedvességszûrôt cserélni kell. A termosztatikus szelepet nem kell cserélni, de utánállítása (üzemi beszabályozása) szükséges. Töltetmeny- A gyártó javaslata szerint az átállításkor elôször csak az eredeti R-22 töltet-tönyiség meg kb. 90%-ának megfelelô új közeget kell betölteni (folyadékállapotban) a hûtôrendszerbe, majd ezt fokozatosan növelni kell az optimális hûtôteljesítmény eléréséig. A termosztatikus adagolószelepet (ha ilyen van) be kell állítani a megfelelô túlhevítésre. Jellemzôi
RS-45
Összetétele
Jellemzôi
Az RS-45 márkanevû hûtôközeg (gyártója: Refrigerant Products Ltd.), egyenlôre nem rendelkezik ASHRAE „R”-jelzéssel. A gyártó által megadott fôbb jellemzôi a következôk [6]: R-134a (tetrafluoretán), R-125 (pentafluoretán), R-600 (normál-bután) R-600a (izobután) Valamennyi komponens klórmentes, így ODP = 0. A komponensek részarányát a gyártó [6] nem közli. A gyártó szerint az RS-45 jelû hûtôközeg az R-22 hûtôközeg „drop in” helyettesítôje lehet, amely olajcsere nélkül betölthetô, mert kompatibilis az ásványi olajokkal és az alkylbenzollal is. Hûtôteljesítménye az R-22-éhez hasonló, COP-je is kb. azonos, kompresszió-véghômérséklete kedvezôen kisebb. Nem éghetô, csekély toxicitású. Alkalmazásához nem kell a korábbi rendszerelemeket kicserélni. Az átálláskor betöltendô közegmennyiség 10 ÷ 15%-kal több, mint az eredeti R-22 töltet tömege volt. A közegre az ASHRAE-szám elnyerése várható.
2003. 09. 30.
11
•
Egyéb „drop in” közegek / Szakirodalom
RS-44 Az RS-44 márkajelzésû hûtôközeg gyártója ugyancsak a Refrigerant Products Ltd. Jellemzôi hasonlók a fentebb említett RS-45 jelû hûtôközegéihez. ASHRAEszámmal még szintén nem rendelkezik. Összetételét egyelôre nem ismerjük.
NU-22 Jellemzôi
Az NU-22 ugyancsak egy „drop in” R-22 helyettesítô hûtôközeg. Gyártója: Icor International. Komponensei: R-134a (tetrafluoretán), R-125 (pentafluoretán), R-600 (normál-bután) A komponensek arányáról és egyéb jellemzôirôl egyelôre nincs információnk. ASHRAE törzskönyvezése, az „R”-szám elnyerése még nem történt meg.
SZAKIRODALOM: [1] Dr. Jakab Zoltán: Kompresszoros hûtés I.–II. HKVSZ-Mediprint közös kiadás. [2] Dr. Jakab Zoltán: Háztartási hûtôbútorok és komfort léghûtôk. HKVSZ-Mediprint közös kiadás. [3] Takács István: Hûtôközegek kezelése, ózonvédelem a hûtô- és klímatechnikában. HKVSZ kiadás, 2003. [4] A BITZER GmbH áttekintô tájékoztatója a jelenleg használt hûtôközegekrôl. HKVSZ kiadás, a Bitzer GmbH engedélyével, 2001. [5] Forane FX90 (R-419A) More About. Atofina (France) [6] RS-45 Zero ODP Drop-in Replacement for R22. (Refrigerant Products Ltd., Manchester)
12
2003. 09. 30.
•
Melléklet
R-417A HÛTÔKÖZEG GÔZTÁBLÁZAT (részletek)
Kisnyomású oldal Gôz-hômérséklet Túlnyomás „Vapour” (bar) temperature (Dew point) (°C)
Nagynyomású oldal Folyadék-hômérséklet Túlnyomás „Liquid” (bar) temperature (Bubble point) (°C)
0
-37,9
10,0
20,4
0,2
-34,1
10,5
31,2
0,4
-30,3
11,0
32,9
0,6
-27,0
11,5
34,6
0,8
-24,1
12,0
36,3
1,0
-21,4
12,5
37,8
1,2
-18,9
13,0
39,3
1,4
-16,5
13,5
40,8
1,6
-14,3
14,0
42,3
1,8
-12,3
14,5
43,8
2,0
-10,5
15,0
45,2
2,2
-8,7
15,5
46,6
2,4
-6,9
16,0
48,0
2,6
-5,2
16,5
49,3
2,8
-3,6
17,0
50,6
3,0
-2,1
17,5
51,9
3,2
-0,5
18,0
53,1
3,4
0,9
18,5
54,3
3,6
2,3
19,0
55,5
3,8
3,7
4,0
5,1
4,2
6,3
4,4
7,5
4,6
8,6
4,8
9,6
5,0
10,7
5,2
11,8
5,4
13,0
5,6
14,1
Megjegyzés: A forgalomban lévô táblázatok nem egységesek. A hômérsékletekben néhány tized °C eltérés lehetséges!
2003. 09. 30.
13
OKÉV ny. sz.: 07-0330-02
A SCHIESSL CSOPORT TAGJA
HÛTÔS-KLÍMÁS SZAKISKOLA
1163 BUDAPEST, KÖVIRÓZSA U. 5/b. TEL./FAX: 403-9793
HÛTÔTECHNIKAI ÁRUHÁZAK BUDAPEST – MISKOLC – SZÉKESFEHÉRVÁR – SZOLNOK
1163 Budapest, Kövirózsa utca 5. Tel.: 403-4473 Fax: 404-1374
3527 Miskolc, József Attila u. 43. Tel.: (46) 322-866 Fax: (46) 347-215
8000 Székesfehérvár, Mártírok útja 60. Tel./ fax: (22) 320-632
5000 Szolnok, Csáklya utca 6. Tel./ fax: (56) 521-272
R134a • R22 • R404A • R407C • R507 • R410A • Isceon49 (413A) • Isceon59 (R417A) • Isceon69L (R403B) • R23 • R508A • R408A • R141b hûtôközegek árusítása
AZ R-22 HÛTÔKÖZEG HELYETTESÍTÉSE AZ R-417A – VAGY HASONLÓ – „DROP IN” HÛTÔKÖZEGGEL A Hûtô- és Klímatechnikai Vállalkozások Szövetségének tájékoztató kiadványa Írta: dr. Jakab Zoltán Felelôs kiadó: Gaál László ügyvezetô Szedés és tördelés: Albus Bt. Nyomás: Perfekt Nyomda Felelôs vezetô: Laki Péter
•
HKVSZ-kiadványok Dr. Jakab Zoltán KOMPRESSZOROS HÛTÉS I–II. A kétkötetes tankönyv a kereskedelmi hûtôgépektôl és rendszerektôl a technológiai és klímatechnikai folyadékhûtôkön keresztül az ipari nagyberendezésekig terjedôen a hûtôtechnika minden lényeges területét érinti. Elsôsorban a hûtôgépszerelô szakmunkások szakképzéséhez, és a jelenleg is a szakmában tevékenykedô gyakorlati szakemberek továbbképzéséhez kíván segítséget nyújtani. Megjelentetésével a HKVSZ azt a hiányt szándékozott pótolni, hogy korábban nem volt e tárgykörnek a korszerû elméleti ismeretanyagokat is tartalmazó hazai irodalma. A 932 oldal szöveges anyag megértését mintegy 1029, elsôsorban vonalas elvi ábra és számos táblázat segíti. Tanulmányozása az általános iskolai tananyagnál magasabb szintû fizikai vagy matematikai ismereteket nem igényel. A mû tulajdonképpen az ipari-, kereskedelmi hûtôgépszerelô szakképzés tankönyvének tekinthetô. A szakképzés anyagát az OKJ 31 523601 ipari- és kereskedelmi hûtôgépszerelô központi programja szerint tárgyalja.
Takács István HÛTÔKÖZEGEK KEZELÉSE, ÓZONVÉDELEM A HÛTÔ- ÉS KLÍMATECHNIKÁBAN (2003. szeptember, második, javított kiadás) A HKVSZ a „zöld vizsga” tananyagának és a vizsgakövetelmények kidolgozásánál abból indult ki, hogy a hûtôtechnikával kapcsolatos környezetvédelmi célú technológiát elsajátítani és eredményesen alkalmazni csak a hûtôtechnikai szakmai ismeretek birtokában lehet. A könyv anyagának elsajátítása tehát nem helyettesíti a hûtôgépszerelôi szakképesítés tananyagát, hanem a hûtôgépszerelôi tevékenységnek a környezetvédelmi követelmények szerinti átformálását, a környezetvédelmi tudat kialakulását segíti elô. A környezetvédelmi szabályozás, a környezetkárosító hûtôközegek korlátozásának okai, az új hûtôközegek kiválasztása régi vagy új berendezéshez, hûtôközegcsere technológiai követelményei és eljárásai mind-mind megérthetô és megtanulható belôle – de az anyag kezelésmódja megköveteli a hûtôgépszerelés általános tudnivalóinak alapos ismeretét. A BITZER GMBH ÁTTEKINTÔ TÁJÉKOZTATÓJA A JELENLEG HASZNÁLT HÛTÔKÖZEGEKRÔL Németországban a 2000. óta tilos az R-22 használata új berendezésekhez. Az R-22 betiltása óriási kihatással van a teljes hûtô- és klíma üzletágra. A BITZER cég ezért elkötelezte magát arra, hogy az alternatív, környezetbarát rendszermegoldások kutatásában élenjáró szerepet vállaljon. A helyettesítés megítélésénél lényeges kritérium az éghetôség, a termodinamikai tulajdonságok és az üvegházhatás. Sokkal jobb a kilátás, ha ezeket az anyagokat keverékek (blendek) alkotórészeként alkalmazzák, amelyeknél a megfelelô tulajdonságok – a keverési aránytól függôen – messzemenôen hozzáigazíthatók az igényekhez. A könyv ábrái és táblázatai az alternatív hûtôközegek szerkezeti áttekintését, valamint a jelenleg kapható tiszta anyagok és keverékek jegyzékét adják közre. A kiadványok a HKVSZ irodában szerezhetôk be: 1027 Budapest, Fô utca 68., levélcím: 1371 Budapest, Pf. 433, telefon/fax 201-7137, e-mail:
[email protected]
16
2003. 09. 30.
