روغن POE یا معدنی؟ انتخاب هوشمند برای تبرید در ایران 1404–1405

تصمیم آگاهانه برای «روغن POE یا معدنی» بر پایه مبرد، کمپرسور، اقلیم و TCO

انتخاب بین روغن POE یا معدنی برای تبرید، به‌ویژه در پروژه‌های ایران 1404–1405، باید بر اساس چهار محور انجام شود: نوع مبرد (R717 آمونیاک، خانواده HFC/HFO)، نوع کمپرسور (اسکرو، هرمتیک، رفت‌وبرگشتی)، شرایط اقلیمی (گرم و خشک/مرطوب)، و هزینه چرخه عمر (TCO). برای HFC/HFO معمولاً «روغن POE» به دلیل قطبیت و اختلاط‌پذیری بهتر با مبرد انتخاب نخست است؛ در مقابل، برای R717 در کمپرسورهای صنعتی، PAO/معدنی همچنان رایج‌تر است. انتخاب نادرست می‌تواند باعث بازنگشتن روغن، جمع شدن روغن در اواپراتور، جذب رطوبت، افت راندمان و افزایش هزینه نگهداری شود. در این راهنما، مزایا/معایب فنی و اقتصادی را به‌صورت کاربردی و منطبق با واقعیت‌های تامین و سرویس بازار ایران بررسی می‌کنیم تا ریسک‌های عملیاتی کاهش یابد و یک انتخاب سازگار با «HFO سازگار 2026» داشته باشید.

• هدف: کاهش ریسک و TCO با انتخاب روغن سازگار با مبرد و تجهیزات.
• دستاوردها: ماتریس تصمیم، چک‌لیست تبدیل، پروتکل‌های کنترل رطوبت.
• منابع مرجع: ASHRAE Refrigeration 2024 و Danfoss Oil Guidelines 2025.

مقایسه شیمیایی و عملکردی: قطبیت، حل‌پذیری، بازگشت روغن و رفتار در سرما

قطبیت و اختلاط‌پذیری با مبرد

POE (Polyol Ester) قطبی است و با بسیاری از HFC/HFO ها مخلوط می‌شود؛ این ویژگی بازگشت روغن از مدار تبرید را تسهیل می‌کند و خطر گیر افتادن روغن در اواپراتور را کم می‌کند. روغن معدنی غیرقطبی است و با HFC/HFO مخلوط نمی‌شود؛ لذا در سیستم‌های HFC/HFO معمولاً مناسب نیست و ممکن است نیاز به اصلاحات برگشت روغن ایجاد شود. برای R717 (آمونیاک)، روغن‌های PAO و معدنی به‌دلیل سازگاری و پایداری رایج‌ترند و POE معمولاً توصیه نمی‌شود مگر با تایید صریح سازنده کمپرسور.

بازگشت روغن و رفتار در مدار

در سامانه‌های HFC/HFO، استفاده از POE بازگشت روغن را بهبود می‌دهد و نیاز به تله‌های پیچیده روغن را کاهش می‌دهد. در مدارهای آمونیاک، چون روغن با مبرد امتزاج‌پذیر نیست، جداساز روغن و مدیریت تخلیه ضروری است؛ در اینجا کیفیت جداساز و طراحی خطوط اهمیت بیشتری از نوع روغن دارد، هرچند PAO با شاخص ویسکوزیته بهتر به شروع سرد کمک می‌کند.

رفتار در دمای پایین و شروع سرد

Pour Point برای POE و PAO معمولاً بسیار پایین‌تر از روغن معدنی است؛ بنابراین در سردخانه‌های دماپایین و مناطق سردسیر ایران (مانند آذربایجان و اردبیل) راه‌اندازی سرد نرم‌تر و افت اصطکاک کمتر است. با این حال، POE به رطوبت حساس است و در حضور آب هیدرولیز می‌شود؛ لذا مزیت دمایی آن مشروط به کنترل دقیق رطوبت است.

• نتیجه کلیدی: HFC/HFO → غالباً POE؛ R717 → عمدتاً PAO/معدنی با جداساز کارآمد.
• استثناها فقط با تایید OEM و تحلیل دقیق روغن-مبرد قابل پذیرش است.

ماتریس مزایا/معایب: POE، معدنی و PAO/AB (عملکرد، نگهداری و TCO)

برای سهولت تصمیم، مقایسه را به‌صورت فهرست‌بندی معیار-محصول ارائه می‌کنیم.

POE

• سازگاری مبرد: بسیار خوب با HFC/HFO؛ معمولاً توصیه نمی‌شود برای R717 مگر با تایید OEM.
• Pour Point: بسیار پایین (معمولاً حدود منفی 40 تا منفی 60 درجه سانتی‌گراد).
• جذب رطوبت: بالا (هیدروسکوپیک)؛ نیازمند کنترل دقیق رطوبت.
• پایداری اکسیداتیو: خوب، اما نسبت به آب و اسید حساس به هیدرولیز.
• نگهداری: نیاز به فیلتر-درایر مناسب A2L/HFO و پایش منظم اسید/رطوبت.
• هزینه TCO: انرژی بهبود یافته در HFC/HFO به دلیل بازگشت بهتر روغن؛ هزینه نگهداری بالاتر در صورت مدیریت نامناسب رطوبت.

روغن معدنی

• سازگاری مبرد: مناسب برای CFC/HCFC و بسیاری از کاربردهای R717 با جداساز؛ نامناسب برای HFC/HFO به‌دلیل عدم امتزاج.
• Pour Point: متوسط (حدود منفی 15 تا منفی 30 درجه سانتی‌گراد).
• جذب رطوبت: پایین؛ مدیریت ساده‌تر نسبت به POE.
• پایداری اکسیداتیو: متوسط؛ حساس به دمای بالا و آلودگی.
• نگهداری: ساده‌تر و کم‌هزینه‌تر، قطعات مصرفی ارزان‌تر.
• هزینه TCO: در HFC/HFO می‌تواند به‌دلیل مشکلات بازگشت روغن افزایش یابد؛ در R717 با جداساز مناسب اقتصادی است.

PAO/AB

• سازگاری مبرد: PAO برای R717 و برخی کمپرسورهای صنعتی عالی؛ AB بیشتر برای HCFC/برخی مخلوط‌های قدیمی؛ برای HFC/HFO اغلب مناسب نیست.
• Pour Point: بسیار پایین در PAO (گاهی منفی 60 درجه سانتی‌گراد).
• جذب رطوبت: بسیار پایین (PAO)؛ نگهداری آسان‌تر از POE.
• پایداری اکسیداتیو: بسیار خوب (PAO)؛ AB مناسب ولی نه به خوبی PAO.
• نگهداری: کم‌دردسر؛ با این حال باید با الزامات OEM همخوان باشد.
• هزینه TCO: برای R717 معمولاً رقابتی و پایدار؛ برای HFC/HFO به دلیل عدم امتزاج‌پذیری می‌تواند مشکل‌زا شود.

اگر مبرد شما HFC/HFO است و به «HFO سازگار 2026» می‌اندیشید، POE گزینه پیش‌فرض است. در سامانه‌های آمونیاک صنعتی، PAO یا معدنی با طراحی جداساز قوی، انتخاب کم‌ریسک‌تری است.

انتخاب بر مبنای نوع کمپرسور (اسکرو، هرمتیک، رفت‌وبرگشتی) و شرایط کاری

کمپرسور اسکرو صنعتی

• R717: PAO یا معدنی با گریدهای متداول ISO VG 68 یا 100، بسته به تخلیه و دمای کارکرد. POE فقط با تایید OEM.
• HFC/HFO: POE با گرید ISO VG 32/46/68 متناسب با دمای میعان/تبخیر و کلیرانس‌های سازنده.
• اقلیم ایران: در تابستان‌های داغ، ویسکوزیته کمی بالاتر (مثلاً 68 به‌جای 46) می‌تواند فیلم روغن را حفظ کند، به شرط استارت سرد قابل‌قبول.

کمپرسور هرمتیک/اسکرال

• عموماً با HFC/HFO عرضه می‌شوند و نیاز به POE دارند تا بازگشت روغن تضمین شود.
• برای مبردهای A2L (مانند برخی HFOها)، از روغن POE تاییدشده برای A2L و اجزای هم‌استاندارد استفاده کنید.

کمپرسور رفت‌وبرگشتی (نیمه‌هرمتیک/باز)

• R717: اغلب باز/نیمه‌هرمتیک با روغن معدنی/PAO و جداساز کار می‌کنند. انتخاب گرید براساس سرعت، کلیرانس و دمای پوسته.
• HFC/HFO: POE مطابق توصیه سازنده. در Retrofit از R22 به HFC/HFO، کنترل درصد باقیمانده روغن معدنی ضروری است.

شرایط کاری کلیدی: نسبت تراکم بالا، سوپرهیت کم، و اواپراتورهای توسعه‌مستقیم حساسیت بیشتری به انتخاب روغن صنعتی و بازگشت آن دارند. در مدارات با مبدل‌های صفحه‌ای و خطوط طولانی، انتخاب روغن با امتزاج‌پذیری بالاتر (برای HFC/HFO، یعنی POE) اولویت دارد.

ریسک‌های POE (هیدروسکوپی) و پروتکل‌های کاهش ریسک

بزرگ‌ترین ریسک POE جذب رطوبت است. آبِ حل‌شده در POE می‌تواند هیدرولیز ایجاد کند و اسید بسازد که به لاک‌زدگی سیم‌پیچ، خوردگی یاتاقان و خرابی زودهنگام منجر می‌شود. در ایران، بازبودن مدار هنگام سرویس، تامین قطعات غیرهم‌استاندارد، و رطوبت محیط کارگاه، این ریسک را تشدید می‌کند.

• حداکثر زمان بازبودن ظرف/مدار: مایعات POE را فقط در لحظه نیاز باز کنید؛ از نیتروژن برای پَرگازی کردن (Blanket) مخزن باز استفاده کنید.
• خلأ عمیق: وکیوم به زیر 500 میکرون (و پایدار) با تست رِیز تا اطمینان از عدم وجود رطوبت و نشتی.
• فیلتر-درایر مناسب: برای HFC/HFO از درایرهای سازگار با POE و A2L استفاده کنید؛ ظرفیت جذب رطوبت کافی و تعویض ادواری طبق فشار افت/نمایشگر رطوبت.
• پایش اسید و رطوبت: نمونه‌گیری دوره‌ای روغن و آزمون Acid Number/PPM آب؛ در صورت افزایش، تعویض بخشی/کلی روغن و فیلتراسیون آفلاین.
• بهداشت مونتاژ: از اورینگ و پکینگ‌های سازگار (NBR/HNBR/EPDM بسته به مبرد/روغن) استفاده کنید؛ از تفلون و چسب‌های نامناسب پرهیز شود.

نکته: رطوبت بالای POE، بخشی از سود انرژی ناشی از بازگشت بهتر روغن را از بین می‌برد. مدیریت رطوبت، شرط اصلی موفقیت با POE است.

نکات تبدیل از معدنی به POE (Retrofit) + جدول تصمیم و چک‌لیست عملی

اصول تبدیل ایمن

• ارزیابی سازگاری: تایید OEM کمپرسور/انبساط/دریر با HFC/HFO و POE.
• شست‌وشو و تعویض مرحله‌ای: تعویض اولیه با POE، چند ساعت کارکرد، تخلیه و تعویض مجدد تا کاهش روغن معدنی باقیمانده به کمتر از 5% (بهتر 1–3%).
• فیلتر-درایر: نصب درایرهای جدید با ظرفیت مناسب؛ تعویض 2–3 نوبت در هفته‌های نخست.
• آب‌بندی و الاستومر: بررسی و تعویض اورینگ‌های ناسازگار؛ بررسی نشتی پس از تبدیل.
• تنظیمات مدار: بازبینی سوپرهیت، تله‌های روغن و شیب لوله‌کشی برای بازگشت مطلوب.

«جدول تصمیم» انتخاب نوع روغن (به‌صورت راهنمای فهرست‌شده)

چک‌لیست تبدیل (گام‌به‌گام)

1. استانداردسازی و تاییدیه‌ها: مرور دستورالعمل OEM و انتخاب POE سازگار با A2L در صورت نیاز.
2. آماده‌سازی: تامین فیلتر-درایر، اورینگ سازگار، پمپ وکیوم و ابزار نمونه‌گیری.
3. تخلیه روغن قدیمی: در حالت گرم، سپس شارژ موقت POE و گردش 8–24 ساعت.
4. نمونه‌گیری و اندازه‌گیری درصد روغن معدنی باقیمانده؛ تکرار تعویض تا رسیدن به هدف.
5. وکیوم عمیق و کنترل نشتی؛ شارژ مبرد طبق وزن/سایت‌گلس.
6. پایش اولیه 72 ساعت: دمای تخلیه، سوپرهیت، فشار افت درایر و سطح روغن کارتر.
7. بازبینی 2–4 هفته‌ای: تعویض دوباره درایر، آزمون اسید/رطوبت و ثبت TCO.

مطالعهٔ موردی

یک سردخانه مواد غذایی در استان البرز با دو مدار اسکرو، قبلاً با R22 و روغن معدنی کار می‌کرد. در 1403، برای انطباق با سیاست‌های کاهش GWP، مدارها به R448A (مخلوط HFO/HFC) و روغن POE ISO VG 68 تبدیل شدند. اقدامات کلیدی شامل سه نوبت تعویض مرحله‌ای روغن، نصب درایرهای سازگار A2L، و وکیوم عمیق بود. در هفته‌های اول، افت فشار درایر بیشتر از حد انتظار بود که با تعویض دوم برطرف شد. پس از پایدار شدن شرایط، سطح روغن کارتر ثابت ماند و بازگشت روغن اواپراتور بهبود یافت؛ هشدارهای کم‌روغنی که پیش‌تر گاه‌وبیگاه رخ می‌داد، حذف شد.

تیم نگهداری گزارش کرد که پایش منظم رطوبت و Acid Number در سه ماه اول، از تشکیل لاک و اسید جلوگیری کرده است. درس‌آموخته: موفقیت Retrofit با POE در گرو مدیریت دقیق رطوبت و پایش پس از راه‌اندازی است، وگرنه بخشی از صرفه‌جویی‌های انرژی و قابلیت اطمینان از دست می‌رود.

پرسش‌های متداول

1.آیا می‌توان از روغن معدنی با مبردهای HFO در سال‌های 1404–1405 استفاده کرد؟

در اکثر کاربردهای ثابت، خیر. روغن معدنی با HFO/HFC امتزاج‌پذیری کافی ندارد و بازگشت روغن مختل می‌شود. توصیه عمومی OEMها برای HFO/A2L استفاده از POE تاییدشده است. استثناها فقط با تایید کتبی سازنده کمپرسور و آزمون میدانی ممکن است. برای سامانه‌های آمونیاک (R717) این قاعده متفاوت است و PAO/معدنی غالباً مناسب‌اند.

2.چه گرید ISO VG را انتخاب کنیم؟

انتخاب ویسکوزیته تابع دمای میعان/تبخیر، نوع کمپرسور و توصیه OEM است. به‌صورت تجربی، برای اسکرال‌های HFC/HFO در چیلرهای آب‌خنک، POE 32/46 رایج است؛ برای مدارهای میعان با دمای بالاتر یا اسکروهای صنعتی، POE 68 یا PAO 68/100 (در R717) مرسوم است. همواره برگه داده سازنده را معیار نهایی قرار دهید.

3.چقدر باقی‌ماندن روغن معدنی پس از Retrofit قابل قبول است؟

برای تبدیل از معدنی به POE در سامانه‌های HFC/HFO، هدف معمولاً کمتر از 5% است و هرچه به 1–3% نزدیک‌تر شوید، بهتر است. باقی‌مانده بیشتر می‌تواند امتزاج‌پذیری و بازگشت روغن را مختل کند، دمای تخلیه را بالا ببرد و رسوب ایجاد کند. نمونه‌گیری و آزمایش، بهترین راهِ اطمینان از رسیدن به سطح هدف است.

4.اگر رطوبت POE بالا رفت چه کنیم؟

اول، علت ورود رطوبت (نشتی، خلأ ناکافی، درایر اشباع) را بیابید. سپس تعویض درایر، اجرای وکیوم عمیق (زیر 500 میکرون)، و در صورت نیاز تعویض بخشی یا کامل روغن را انجام دهید. پایش Acid Number و نصب موقتی فیلتر-کور در خط مایع می‌تواند از گردش اسید جلوگیری کند. پس از پایدار شدن، برنامه پایش دوره‌ای برقرار کنید.

5.آیا AB جایگزین مناسبی برای POE است؟

Alkylbenzene (AB) در سامانه‌های HCFC و برخی مخلوط‌های قدیمی کارایی داشت، اما برای HFC/HFO امتزاج‌پذیری کافی ندارد و معمولاً توسط OEMها توصیه نمی‌شود. در پروژه‌های سازگار با 2026، اگر HFO/HFC مدنظر است، POE گزینه اصلی است؛ AB در R717 جایگاهی ندارد و PAO/معدنی انتخاب‌های امن‌تری هستند.

6.در اقلیم گرم ایران، چه نکته‌ای را بیشتر جدی بگیریم؟

کنترل دمای تخلیه و حفظ فیلم روغن در بار کامل. انتخاب ویسکوزیته مناسب (مثلاً 68 به‌جای 46 در تابستان داغ)، اطمینان از خنک‌کاری روغن، تمیز بودن کندانسور، و استفاده از POE/PAO با شاخص ویسکوزیته مناسب، به طول عمر یاتاقان‌ها و پایداری راندمان کمک می‌کند.

چه زمانی POE و چه زمانی معدنی؟

اگر با HFC/HFO یا مسیر «HFO سازگار 2026» کار می‌کنید، POE به‌دلیل امتزاج‌پذیری و بازگشت روغن، انتخاب پیش‌فرض است؛ ولی شرط موفقیت، مدیریت سخت‌گیرانه رطوبت، درایر مناسب و پایش اسید/آب است. در سامانه‌های آمونیاک صنعتی (R717)، PAO یا روغن معدنی همراه با جداساز کارآمد، گزینه‌های کم‌ریسک و اقتصادی‌تری هستند و POE تنها با تایید OEM پذیرفتنی است. در اقلیم‌های گرم ایران، توجه به ویسکوزیته مناسب و خنک‌کاری روغن حیاتی است. برای Retrofit از R22 به HFC/HFO، تبدیل مرحله‌ای، کنترل درصد روغن معدنی باقیمانده و تعویض چندباره درایر را اجرا کنید.