În ceea ce priveşte F-Gas II, acesta are ca scop reducerea progresivă a utilizării HFC-urilor şi a agenţilor cu potenţial mare de încălzire globală (GWP). Aceste evoluţii ale legislaţiei încurajează utilizarea amoniacului (NH3) şi a dioxidului de carbon (CO2).
Sistemele care utilizează aceşti refrigeranţi trebuie să respecte numeroase constrângeri tehnice şi de siguranţă. De aceea, întreţinerea regulată, şi utilizarea unui ulei compatibil, este crucială pentru durabilitatea şi performanţele energetice ale instalaţiilor.
Care sunt principalele roluri ale uleiului, într-un sistem frigorific?
Uleiul are 3 funcţii principale:
- lubrifierea pieselor mecanice aflate în mişcare,
- etanşeitatea,
- lichid motor pentru anumite dispozitive de reglare şi lichid de răcire, de exemplu în cazul compresoarelor cu şurub.
Care sunt proprietăţile esenţiale?
- Puterea de lubrifiere: este legată de grosimea peliculei de ulei.
- Solubilitatea în refrigerant aflat în stare gazoasă.
- Miscibilitatea cu refrigerantul în stare lichidă.
- Vâscozitatea: rezistenţa la variaţiile de temperatură.
În ciuda sistemelor de separare a uleiului, acesta se difuzează în tot sistemul şi va avea tendinţa de a se acumula în elementele în care viteza de circulaţie este redusă. Se va depune pe pereţii schimbătoarelor (în particular, pe evaporatoare) şi le va reduce eficienţa. Dacă uleiul nu revine corect în compresor, atunci pompa de ulei se poate dezamorsa, provocând oprirea utilajului.
De aceea, uleiul trebuie ales în funcţie de refrigerant, miscibilitatea şi solubilitatea sa în acesta, de temperaturile de funcţionare şi de tipul şi tehnologia compresorului.
Alegerea unui ulei pentru amoniac
Compresoarele care funcţionează cu NH3 necesită un ulei de calitate superioară, care trebuie să respecte anumite criterii.
Amoniacul se încălzeşte mult prin comprimare şi de aceea, uleiul trebuie să aibă caracteristici compatibile cu particularităţile amoniacului:
- Rezistenţă mare a peliculei lubrifiante, pentru etanşeitate între rotoarele mamă şi tată ale compresoarelor cu şurub,
- Eliminarea căldurii (rol de răcire),
- Reducerea frecării şi a uzurii compresoarelor, prin menţinerea unei vâscozităţi adecvate la temperatură scăzută (să rămână în stare lichidă), dar şi la temperatura de refulare,
- Protecţia împotriva coroziunii,
- Compatibilitatea cu garniturile,
- Rezistenţa uleiului la temperaturi înalte, pentru a evita depunerile la temperatură ridicată.
Uleiul utilizat nu se combină cu amoniacul, aşa că uleiul introdus în circuit trebuie reintegrat. Uleiul este mai greu decât amoniacul şi se depune la baza cavităţilor. Dacă, în trecut, se utilizau sisteme de purjare a NH3 în exterior, acum, purjarea se efectuează cu ajutorul unei canistre de purjare, pe instalaţiile în regim inundat. Uleiul nefiind miscibil cu amoniacul, care are o presiune scăzută a vaporilor, migrarea sa în circuit este inevitabilă. De aceea, este necesară utilizarea unui separator de ulei.
Amoniacul este utilizat în mod obişnuit cu uleiurile minerale sintetice parafinice şi naftenice PAO şi AB. În general, se utilizează gradul ISO 68 în aplicaţiile industriale, datorită scăderii practic inexistente a vâscozităţii.
Amoniacul este considerat toxic şi uşor inflamabil, având în vedere condiţiile sale de funcţionare, astfel că uleiul folosit va trebui să permită lubrifierea sistemului şi răcirea acestuia, dar să-i şi asigure etanşeitatea.
Pentru aplicaţiile din industria agroalimentară, este posibil ca beneficiarul să impună utilizarea unui ulei înregistrat ca H1 sau H2 de către NSF.
În afară de constrângerile de funcţionare pentru amoniac, pe parcursul duratei de viaţă a instalaţiei pot apărea şi alte constrângeri, legate de uzura sistemelor. (de ex. poluarea şi degradarea uleiului, returul incorect al acestuia, uzura pieselor şi garniturilor precum şi formarea depunerilor).
Climalife vă propune uleiuri performante şi servicii de monitorizare prin analiză, care vă vor permite să urmăriţi uzura sistemelor, să stabiliţi intervalele de golire, să controlaţi starea uleiului şi să menţineţi durabilitatea instalaţiei dvs.
Descoperiţi gama noastră de uleiuri pentru NH3 făcând clic aici.
Solicitaţi sfatul reprezentantului dvs. comercial Climalife.
Alegerea unui ulei pentru CO2
CO2 are presiuni şi temperaturi de funcţionare mult mai ridicate decât refrigeranţii halogenaţi la presiune medie şi astfel, determină constrângeri mecanice extreme pentru piesele aflate în mişcare şi rulmenţi.
De asemenea, are particularitatea de a fi extrem de solubil în ulei, ceea ce determină scăderi substanţiale ale vâscozităţii, putând produce o întrerupere a peliculei de ulei. CO2 utilizat va trebui să fie de calitate frigorifică, cu un conţinut de apă sub 5 ppm, pentru a evita acidifierea uleiului la contactul cu acesta.
Prin urmare, în cazul utilizării unui ulei neadaptat, se poate produce o uzură prematură a sistemului, ca urmare a unei lubrifieri insuficiente şi a unui defect de etanşeizare, cu o pierdere a compresiei.
Atunci când unitatea de refrigerare este prevăzută să funcţioneze cu lubrifianţi miscibili, în cazul CO2, lubrifianţii de tip mineral sau sintetici PAO şi AB nu sunt indicaţi.
Moleculele de bază POE aditivate sau PAG vor fi mai adaptate la R-744 şi ar putea fi indicate pentru aplicaţiile subcritice şi transcritice.
Uleiurile POE:
Particulele de ulei POE au tendinţa de a permite un grad înalt de solubilitate în CO2 şi contribuie la o reducere substanţială a vâscozităţii.
Cu cât presiunea este mai ridicată, cu atât este mai mare cantitatea de gaz în lubrifiant. Acest comportament este general pentru toate tipurile de lubrifianţi miscibili în gaz, dar domeniul său de valabilitate variază, în funcţie de refrigerant şi de tipul de lubrifiant.
În cazul POE-urilor, reducerea vâscozităţii în prezenţa CO2 la presiunile de lucru ale sistemelor de refrigerare poate duce la o nelubrifiere a anumitor părţi ale compresorului, în principal la pornire sau în condiţii de sarcină mare.
Acolo unde este convenabil gradul ISO 68 pentru majoritatea refrigeranţi, utilizarea uleiurilor POE împreună cu CO2 va necesita un grad ISO mai ridicat, care să permită lubrifierea în cazul scăderii substanţiale a vâscozităţii, pe care o prezintă uleiul la contactul cu R-744. Astfel, un grad ISO mai mare de 80 va fi mai indicat, lubrifiantul putând astfel să-şi menţină o vâscozitate suficientă pentru a proteja piesele compresorului.
Uleiurile POE fiind miscibile cu CO2, sistemul de lubrifiere va fi simplu de implementat. Va trebui controlat doar conţinutul de apă, iar sistemul va trebui să fie curat şi perfect etanş, la punerea sa în funcţiune.
Uleiurile POE create pentru a funcţiona împreună cu CO2 vor fi, de asemenea, aditivate special pentru a reduce fenomenul de spumare, observat la pornirea compresorului.
Se recomandă monitorizarea regulată a acidităţii uleiului, prin teste in-site, cum ar fi Acitest Unipro, compatibil cu toate tipurile de ulei, precum şi efectuarea unei analize anuale (DPH A).
Uleiurile PAG :
În cazul uleiurilor PAG (polialchilen glicol), reducerea vâscozităţii nu este la fel de mare ca la uleiurile POE. Aceasta permite utilizarea unui lubrifiant de grad ISO VG 68 care, pentru R-744 în condiţii de lucru standard, are o vâscozitate suficientă pentru a proteja compresorul.
Miscibilitatea uleiurilor PAG cu R-744 este suficientă pentru a garanta un retur corespunzător al uleiului, în ciuda supraîncălzirii cu câteva grade la ieşirea din evaporator.
Totuşi, datorită prezenţei a două faze în evaporator, echipamentul va necesita o dimensionare adecvată a ţevilor.
Uleiurile PAG create pentru CO2 au o excelentă stabilitate termică şi permit funcţionarea în condiţii de refulare ridicată, întâlnite la pompele de căldură transcritice.
În comparaţie cu uleiurile POE, zona de miscibilitate cu PAG este mai redusă. La concentraţii de ulei de peste 50 %, se va observa o separare a fazelor şi formarea a două straturi, unul bogat în ulei şi celălalt în refrigerant.
Consultaţi oferta noastră de uleiuri POE și PAG pentru R-744
Trebuie remarcat că, uleiurile POE şi PAG fiind foarte higroscopice, un bidon deschis şi început, dacă nu este utilizat imediat, nu va trebui păstrat, uleiul rămas urmând a fi eliminat în reţeaua de retratare agreată.
