انتخاب روغن برودتی در شیراز؛ کاهش مصرف انرژی و خرابی سیستم

مقدمه: اهمیت انتخاب روغن در سیستم‌های برودتی صنعتی

صنایع برودتی در شهر شیراز، از سردخانه‌های میوه و سبزی گرفته تا کارخانه‌های لبنی و دارویی، بخش حیاتی از زیرساخت صنعتی و غذایی جنوب کشور را تشکیل می‌دهند. در چنین اقلیم گرمی، که دمای تابستان گاهی به بیش از ۴۰ درجه سانتی‌گراد می‌رسد، عملکرد سیستم‌های تبرید وابستگی مستقیمی به نوع و کیفیت روغن برودتی (Refrigeration Oil) دارد.روغن نامناسب، علاوه بر افزایش مصرف انرژی کمپرسور تا ۱۵٪، باعث سایش سریع قطعات، افت فشار و خرابی ناگهانی در سیکل تبرید می‌شود. انتخاب علمی روغن بر اساس نوع مبرد، طراحی کمپرسور و شرایط محیطی، مهم‌ترین عامل در پایداری و بهره‌وری سیستم‌های برودتی است.

تعریف و نقش روغن برودتی در سیستم تبرید

در چرخه تبرید تراکمی، روغن وظیفه روانکاری قطعات داخلی کمپرسور، کاهش اصطکاک، انتقال حرارت و جلوگیری از نشت گاز را بر عهده دارد. اما برخلاف روغن‌های صنعتی معمولی، روغن برودتی باید با گاز مبرد سازگار باشد تا در دماهای پایین و فشارهای بالا عملکرد خود را حفظ کند.

نقش‌های کلیدی روغن برودتی:

• تشکیل لایه روانکار بین سطوح فلزی (کاهش سایش)
• کمک به انتقال حرارت از محفظه فشرده‌سازی
• آب‌بندی محفظه پیستون یا روتور
• کاهش نویز و لرزش سیستم
• جلوگیری از خوردگی و اکسیداسیون در حضور مبرد

در نتیجه، کوچک‌ترین خطا در انتخاب روغن می‌تواند چرخه تبرید را مختل کرده و هزینه‌های تعمیر و انرژی را افزایش دهد.

انواع روغن‌های برودتی

روغن‌های مورد استفاده در سیستم‌های تبرید را می‌توان در چهار گروه اصلی طبقه‌بندی کرد:

در صنایع شیراز، به‌دلیل شرایط آب‌وهوایی گرم و کار مداوم سیستم‌ها، روغن‌های POE و PAO بیشترین کارایی را دارند؛ زیرا در برابر حرارت و رطوبت مقاوم‌ترند و در تماس با مبرد تبخیر نمی‌شوند.

معیارهای انتخاب روغن برودتی مناسب در شیراز

انتخاب روغن برودتی باید براساس پنج عامل کلیدی انجام شود:

نوع کمپرسور:
کمپرسورهای اسکرو نیاز به روغن با مقاومت برشی بالا دارند، درحالی‌که کمپرسورهای پیستونی به ویسکوزیته بالاتر نیاز دارند.

نوع مبرد:
برای مبردهای HFC (مانند R404A یا R134a) روغن POE الزامی است، اما برای آمونیاک (NH₃) یا CO₂، روغن PAO بهترین گزینه است.

دمای کاری و اقلیم:
در شیراز، به‌دلیل گرمای محیط و افزایش دمای کندانسور، باید از روغنی با نقطه اشتعال بالا و شاخص گرانروی (VI) بیش از ۱۳۰ استفاده شود.

سازگاری با مواد داخلی سیستم:
روغن باید با الاستومرها، درزگیرها و فیلترها سازگار باشد تا نشتی ایجاد نکند.

پایداری شیمیایی و پاکیزگی:
روغن نباید در مجاورت مبرد تجزیه یا اسیدی شود؛ زیرا این اتفاق منجر به خوردگی و آسیب کمپرسور می‌گردد.

 رفتار روغن در سیکل تبرید

روغن در طول چرخه تبرید از کمپرسور به کندانسور، اواپراتور و خط ساکشن منتقل می‌شود. اگر خواص فیزیکی روغن نامناسب باشد، بخشی از آن در مدار باقی مانده و بازنمی‌گردد. این پدیده به‌نام Oil Logging شناخته می‌شود و باعث کاهش راندمان تبادل حرارتی می‌گردد.

برای جلوگیری از آن باید روغنی انتخاب شود که:

• حلالیت کنترل‌شده‌ای با مبرد داشته باشد.
• تراکم‌پذیری پایینی در فشار بالا داشته باشد.
• در دمای پایین (زیر صفر) از حالت سیال خارج نشود (Pour Point پایین).

در سردخانه‌های لبنی شیراز، استفاده از روغن‌های با پایه POE باعث افزایش ۱۲٪ راندمان تبخیر و کاهش قابل‌توجه برگشت روغن در خطوط ساکشن شده است.

اثر انتخاب روغن بر مصرف انرژی

مطالعات حرارتی نشان می‌دهد روغن برودتی با ویسکوزیته نامناسب می‌تواند تا ۲۰٪ اتلاف انرژی در کمپرسور ایجاد کند.

اگر روغن بیش از حد غلیظ باشد، اصطکاک داخلی و دمای خروجی افزایش می‌یابد.

اگر بیش از حد رقیق باشد، لایه روانکار از بین رفته و اصطکاک مکانیکی زیاد می‌شود.

بنابراین، انتخاب روغن با ویسکوزیته بهینه (مثلاً ISO VG 68 یا 100 برای اسکرو) نه‌تنها از خرابی جلوگیری می‌کند، بلکه موجب کاهش مصرف برق تا ۸٪ در سیستم‌های سردخانه‌ای بزرگ شیراز شده است.

 تأثیر اقلیم شیراز بر پایداری روغن

گرمای بالای تابستان‌های شیراز باعث می‌شود فشار کندانسور افزایش یافته و دمای تخلیه کمپرسور بالا برود. در چنین شرایطی، روغن با پایداری حرارتی پایین دچار اکسیداسیون می‌شود و ترکیبات اسیدی تولید می‌کند.
این اسیدها به مرور منجر به تخریب عایق سیم‌پیچ موتور و خوردگی قطعات فلزی می‌شوند.

به همین دلیل، در اقلیم گرم شیراز:

• روغن‌هایی با آنتی‌اکسیدانت فعال و افزودنی ضد‌سایش ZDDP توصیه می‌شود.
• استفاده از فیلتر-دِرایرهای جدید برای حذف رطوبت الزامی است.
• تحلیل دوره‌ای TAN و ویسکوزیته باید در برنامه PM قرار گیرد.

جدول مقایسه روغن‌های برودتی مناسب اقلیم گرم

آنالیز روغن و پایش سلامت سیستم

1. آنالیز روغن در سیستم‌های تبرید صنعتی باید شامل:
2. TAN (عدد اسیدی کل) برای تشخیص اکسیداسیون،
3. TBN (عدد بازی) برای بررسی تعادل شیمیایی،
4. ویسکوزیته در ۴۰°C و ۱۰۰°C برای پایش تغییرات حرارتی،
5. میزان فلزات سایش (Fe, Cu, Al) از طریق طیف‌سنجی ICP،
6. و میزان رطوبت (ppm) جهت تشخیص نشتی مبرد باشد.

در شیراز، موتورآرا رازین با همکاری آزمایشگاه‌های همکار استاندارد، خدمات تحلیلی در محل سردخانه‌ها ارائه می‌دهد تا تعویض روغن به‌صورت پیش‌بینانه (Predictive) انجام شود.

تأثیر کیفیت روغن بر خرابی سیستم

استفاده از روغن بی‌کیفیت یا آلوده، شایع‌ترین علت خرابی کمپرسور در جنوب کشور است. مهم‌ترین آسیب‌ها عبارتند از:

• سایش پیستون و یاتاقان‌ها به‌دلیل لایه روانکار نازک
• گرفتگی شیرهای تخلیه به‌دلیل رسوب کربنی
• افت راندمان اواپراتور به‌دلیل Oil Film روی لوله‌ها
• افزایش دمای تخلیه کمپرسور

نمونه‌های میدانی نشان داده‌اند که تنها با جایگزینی روغن استاندارد POE به‌جای مینرال، میانگین عمر کمپرسور تا ۲ برابر افزایش یافته است.

چک‌لیست نگهداری و سرویس روغن در سردخانه‌ها

1. بررسی سطح روغن هر ۲ هفته
2. فیلتراسیون مجدد روغن در هر ۶ ماه
3. ثبت ساعت کارکرد روغن در CMMS
4. نمونه‌گیری سالانه برای آنالیز TAN
5. استفاده از نشانگر رطوبت در درایر

اجرای این برنامه باعث کاهش نرخ خرابی سیستم تا ۴۰٪ در واحدهای صنعتی شیراز شده است.

فناوری‌های نوین روغن‌های برودتی در بازار ایران

نسل جدید روغن‌های برودتی با افزودنی‌های نانو و آنتی‌اکسیدانت‌های نسل سوم، توانایی تحمل حرارت تا ۲۴۰ درجه سانتی‌گراد را دارند. برخی برندهای اروپایی از ترکیبات Polyalkylene Glycol (PAG) با نانوذرات سیلیکا برای بهبود ضریب انتقال حرارت استفاده می‌کنند.
در ایران نیز شرکت‌هایی مانند موتورآرا رازین با همکاری تولیدکنندگان داخلی، روغن‌های اصلاح‌شده گروه III را برای مبردهای R404A و R134a عرضه می‌کنند که از نظر عملکرد با نمونه‌های وارداتی قابل رقابت‌اند.. تأثیر آموزش نیروی انسانی در نگهداری و انتخاب روغن برودتیدر بسیاری از خرابی‌های سیستم‌های تبرید صنعتی، عامل اصلی نه نقص فنی روغن یا تجهیزات، بلکه کمبود آگاهی فنی کارکنان بهره‌برداری است. آموزش صحیح پرسنل در زمینه انتخاب، نگهداری، و کنترل وضعیت روغن برودتی می‌تواند میزان خرابی سیستم را تا ۵۰٪ کاهش دهد.
اپراتورهای سردخانه باید با مفاهیم کلیدی مانند ویسکوزیته، نقطه ریزش، شاخص گرانروی (VI) و علائم اولیه اکسیداسیون روغن آشنا باشند. در شیراز، که بسیاری از واحدهای تبرید در سه شیفت کاری فعال‌اند، آگاهی پرسنل از نحوه نمونه‌گیری صحیح روغن، تشخیص تغییر رنگ، و کنترل فیلترها، نقش مستقیم در کاهش مصرف انرژی دارد.اجرای کارگاه‌های آموزشی دوره‌ای توسط متخصصان شرکت موتورآرا رازین، به مدیران فنی کمک می‌کند تا دانش نیروهای خود را با فناوری‌های جدید مانند پایش آنلاین روغن و تحلیل داده‌های عملکردی ترکیب کنند. این آموزش‌ها، حلقه‌ی ارتباطی میان دانش مهندسی و عملکرد روزمره تجهیزات هستند؛ حلقه‌ای که بدون آن، هیچ برنامه نگهداری پیشگیرانه‌ای به‌طور پایدار موفق نخواهد بود.

سؤالات متداول

۱. آیا می‌توان روغن‌های POE و مینرال را مخلوط کرد؟

خیر، به‌هیچ‌وجه. این ترکیب باعث رسوب و انسداد مسیر برگشت روغن می‌شود.

۲. در چه شرایطی باید روغن برودتی تعویض شود؟

هر ۵۰۰۰ ساعت کارکرد یا در صورت افزایش TAN بیش از ۰.۲۵.

۳. بهترین گرید روغن برای کمپرسور اسکرو چیست؟

ISO VG 68 یا 100 بسته به نوع مبرد و فشار کاری.

۴. آیا فیلتر روغن باید تعویض شود؟

بله، پس از هر تعویض روغن برای جلوگیری از آلودگی متقاطع.

توسعه سیستم‌های هوشمند پایش روغن در شیراز

در سال‌های اخیر، برخی سردخانه‌های بزرگ شیراز به سیستم‌های مانیتورینگ برخط روغن (Online Oil Monitoring) مجهز شده‌اند. این سیستم‌ها داده‌هایی از قبیل دمای لحظه‌ای، رسانایی، رطوبت و ویسکوزیته را به نرم‌افزار مرکزی ارسال کرده و با تحلیل الگوریتمی، زمان بهینه تعویض روغن را اعلام می‌کنند.
نتایج این فناوری‌ها نشان داده است که اجرای پایش هوشمند منجر به کاهش ۳۰٪ هزینه تعمیرات و افزایش ۲۰٪ راندمان انرژی شده است. موتورآرا رازین نیز خدمات مشابهی را در شیراز ارائه می‌دهد.

جمع‌بندی

در اقلیم گرم و خشک شیراز، انتخاب صحیح روغن برودتی، عامل کلیدی در پایداری، کاهش خرابی و بهینه‌سازی مصرف انرژی سیستم‌های تبرید است. روغن‌های با پایه سنتتیک، ویسکوزیته پایدار و استانداردهای بین‌المللی، عملکرد کمپرسورها را به‌طور چشمگیری بهبود می‌دهند.برنامه‌ریزی PM، آنالیز روغن و استفاده از فناوری پایش هوشمند، مسیر حرکت صنایع شیراز به‌سمت بهره‌وری پایدار است.شرکت موتورآرا رازین با ارائه‌ی روغن‌های برودتی استاندارد، خدمات تحلیلی، پایش هوشمند و مشاوره انتخاب روغن، شریک فنی سردخانه‌ها و صنایع تبریدی جنوب کشور است. برای انتخاب بهینه‌ترین روغن برودتی متناسب با شرایط کاری شیراز، همین امروز با کارشناسان فنی موتورآرا رازین تماس بگیرید.