Λύσεις — Κεφάλαιο 8: Τα ψυκτικά ρευστά (σελ. 475-476) – ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ Γ΄ ΕΠΑΛ

ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ Γ΄ ΕΠΑΛ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ Γ΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις — Κεφάλαιο 8: Τα ψυκτικά ρευστά (σελ. 475-476) – ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ ΙΙ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 8: Τα ψυκτικά ρευστά (σελ. 475-476)

Λύσεις των 23 ερωτήσεων-εργασιών-δραστηριοτήτων του κεφαλαίου 8 (συμπληρώσεις κενών, θεωρία, μία άσκηση πινάκων κορεσμού).

Ερώτηση 1 — Μίγματα χωρίς αλλαγή ογκομετρικής σύστασης

Ερώτηση: Μίγματα ψυκτικών μέσων που δεν παρουσιάζουν αλλαγή στην ογκομετρική τους σύσταση στις διάφορες φάσεις του ψυκτικού κύκλου, λέγονται ………………… μίγματα. Αναφέρετε ένα τουλάχιστον.

Απάντηση:

Απάντηση: «αζεοτροπικά» μίγματα. Τα αζεοτροπικά μίγματα (σελ. 429, 470) είναι μίγματα δύο (ή περισσότερων) αμιγών ψυκτικών σε καθορισμένη αναλογία, που συμπεριφέρονται κατά την ατμοποίηση και τη συμπύκνωση σαν ένα — διαφορετικό — ψυκτικό μέσο, με σταθερή ογκομετρική σύσταση και καθορισμένες ιδιότητες σε όλες τις φάσεις του κύκλου: το υγρό και ο ατμός που βρίσκονται σε ισορροπία έχουν την ίδια σύσταση, οπότε κατά την εξάτμιση (ή συμπύκνωση) υπό σταθερή πίεση η θερμοκρασία παραμένει σταθερή, όπως στα αμιγή ψυκτικά (εικ. 8-1α — θΕ ίδια σε όλο τον εξατμιστή). Είναι σταθερά, δεν διασπώνται στα συστατικά τους σε περίπτωση διαρροής και η σύνθεση του ψυκτικού που μένει στο κύκλωμα δεν αλλάζει· ο χαρακτηριστικός τους αριθμός αρχίζει από 5 (σειρά 500). Παραδείγματα: R-502 (αζεοτροπικό μίγμα R-22 και R-115, 48,8/51,2 % — κατάψυξη, βιτρίνες, παγωτομηχανές, σημείο βρασμού −45,5 °C), R-500 (R-12/R-152a), R-503, R-507 (R-125/R-143a). (Τα R-404A και R-410A είναι «σχεδόν αζεοτροπικά», με ολίσθηση < 3 °C, σειρά 400.)

Σύνοψη: (ενδεικτική) «…λέγονται αζεοτροπικά μίγματα»: συμπεριφέρονται σαν ένα ψυκτικό με σταθερή σύσταση και σταθερή θερμοκρασία εξάτμισης-συμπύκνωσης υπό σταθερή πίεση, δεν διασπώνται σε διαρροή, σειρά 500· π.χ. R-502 (μίγμα R-22/R-115), R-500, R-507.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Αζεοτροπικά — R-502.

Ερώτηση 2 — Μίγματα με αλλαγή ογκομετρικής σύστασης

Ερώτηση: Μίγματα ψυκτικών μέσων που παρουσιάζουν αλλαγή στην ογκομετρική τους σύσταση στις διάφορες φάσεις του ψυκτικού κύκλου, λέγονται ………………… μίγματα. Αναφέρετε ένα τουλάχιστον.

Απάντηση:

Απάντηση: «ζεοτροπικά» (ή μη-αζεοτροπικά) μίγματα. Τα ζεοτροπικά μίγματα (σελ. 430, 470-471) είναι μίγματα δύο ή περισσότερων αμιγών ψυκτικών σε καθορισμένη αναλογία, τα οποία, όταν χρησιμοποιούνται σε ψυκτικό κύκλωμα, παρουσιάζουν αλλαγή στην ογκομετρική τους σύσταση στις διάφορες φάσεις του κύκλου: ο ατμός που βρίσκεται σε ισορροπία με το υγρό είναι πλουσιότερος στα πτητικότερα συστατικά. Γι' αυτό κατά την εξάτμιση (ή τη συμπύκνωση) υπό σταθερή πίεση μεταβάλλεται η θερμοκρασία — αυξάνεται από την είσοδο προς την έξοδο του εξατμιστή (εικ. 8-1β) — δηλαδή παρουσιάζουν «ολίσθηση ή φάσμα βρασμού» (διαφορά θερμοκρασίας κορεσμένου υγρού-κορεσμένου ατμού στην ίδια πίεση), και οι ισοθερμοκρασιακές στο P-h έχουν κλίση μέσα στην καμπάνα. Σε διαρροή ατμών μπορεί να αλλάξει η σύνθεση του ψυκτικού που μένει στο κύκλωμα — απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή, πλήρωση μόνο από υγρή φάση· χαρακτηριστικός αριθμός από 4 (σειρά 400). Παραδείγματα: R-407C (ζεοτροπικό μίγμα R-32 23 % / R-125 25 % / R-134a 52 %, ολίσθηση βρασμού 7,1 °C, αντικαταστάτης του R-22 στον κλιματισμό)· επίσης, με μικρή ολίσθηση (< 3 °C — «σχεδόν αζεοτροπικά», επίσης σειρά 400), τα R-404A (R-125/R-143a/R-134a) και R-410A (R-32/R-125).

Σύνοψη: (ενδεικτική) «…λέγονται ζεοτροπικά (μη-αζεοτροπικά) μίγματα»: αλλάζει η σύστασή τους στις φάσεις του κύκλου, η θερμοκρασία εξάτμισης-συμπύκνωσης μεταβάλλεται υπό σταθερή πίεση (ολίσθηση βρασμού), σε διαρροή ατμών αλλοιώνεται η σύνθεση, πλήρωση από υγρή φάση, σειρά 400· π.χ. R-407C (R-32/R-125/R-134a, ολίσθηση 7,1 °C)· σχεδόν αζεοτροπικά (< 3 °C) τα R-404A, R-410A.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ζεοτροπικά — R-407C.

Ερώτηση 3 — Μίγματα με μεταβαλλόμενη θερμοκρασία εξάτμισης· ονομασίες κατά την ολίσθηση

Ερώτηση: Σε ποια ψυκτικά μίγματα η θερμοκρασία εξάτμισης υπό σταθερή πίεση μεταβάλλεται; Πώς ονομάζουμε αυτά τα μίγματα, ανάλογα με το αν παρουσιάζουν μεγάλη ή μικρή μεταβολή της θερμοκρασίας εξάτμισης υπό σταθερή πίεση;

Απάντηση:

Η θερμοκρασία εξάτμισης (και συμπύκνωσης) υπό σταθερή πίεση μεταβάλλεται στα ζεοτροπικά (μη-αζεοτροπικά) μίγματα (σελ. 430-431, 470-471) — σε αντίθεση με τα αμιγή ψυκτικά και τα αζεοτροπικά μίγματα, όπου παραμένει σταθερή. Επειδή τα συστατικά τους έχουν διαφορετικά σημεία βρασμού, το πτητικότερο εξατμίζεται πρώτο και η σύσταση του υγρού που μένει αλλάζει, οπότε η θερμοκρασία ανεβαίνει από την είσοδο του εξατμιστή (θερμοκρασία κορεσμένου υγρού — bubble point) προς την έξοδο (θερμοκρασία κορεσμένου ατμού — dew point)· η διαφορά αυτή λέγεται «ολίσθηση ή φάσμα βρασμού» (temperature glide), και αντίστοιχα η θερμοκρασία πέφτει κατά τη συμπύκνωση (εικ. 8-1β). Ονομασίες ανάλογα με το μέγεθος της ολίσθησης: α) αν η μεταβολή είναι μεγάλη (ολίσθηση μεγαλύτερη από 3 °C) τα μίγματα λέγονται απλώς ζεοτροπικά — π.χ. R-407C με ολίσθηση 7,1 °C (−43,8 → −36,7 °C σε 1 atm)· έχουν ιδιαίτερες απαιτήσεις (πλήρωση μόνο από υγρή φάση, πλήρης αλλαγή φόρτου μετά από διαρροή, ακατάλληλα για πολλαπλούς εξατμιστές/κατακλυζόμενους)· β) αν η μεταβολή είναι μικρή (ολίσθηση μικρότερη από 3 °C), εμφανίζονται να συμπεριφέρονται σχεδόν σαν ενιαίο ψυκτικό και λέγονται σχεδόν αζεοτροπικά μίγματα — π.χ. R-404A (ολίσθηση ≈ 0,8 °C: −46,6/−45,8 °C) και R-410A (≈ 0,1 °C, πρακτικά αμελητέα → επιτρέπεται απλή συμπλήρωση σε διαρροή)· και τα δύο είδη ανήκουν στη σειρά 400.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στα ζεοτροπικά (μη-αζεοτροπικά) μίγματα — η θερμοκρασία ανεβαίνει από το bubble point (κορεσμένο υγρό) στο dew point (κορεσμένος ατμός), φαινόμενο που λέγεται ολίσθηση/φάσμα βρασμού. Αν η ολίσθηση είναι μεγάλη (> 3 °C) λέγονται ζεοτροπικά (π.χ. R-407C, 7,1 °C)· αν είναι μικρή (< 3 °C) λέγονται σχεδόν αζεοτροπικά (π.χ. R-404A ≈ 0,8 °C, R-410A ≈ 0,1 °C)· όλα σειρά 400.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ζεοτροπικά· > 3 °C ζεοτροπικά, < 3 °C σχεδόν αζεοτροπικά.

Ερώτηση 4 — Κλάσεις επικινδυνότητας Α2 και Β1 (ASHRAE)

Ερώτηση: Τι σημαίνει ότι ένα ψυκτικό μέσο ανήκει στην κλάση επικινδυνότητας Α2 και τι στην κλάση Β1 (κατά ASHRAE);

Απάντηση:

Σύμφωνα με το πρότυπο ASHRAE 34-1992, τα ψυκτικά ρευστά ταξινομούνται σε κλάσεις επικινδυνότητας ανάλογα με την τοξικότητά τους (γράμμα: A = χαμηλή τοξικότητα, B = υψηλή τοξικότητα) και την αναφλεξιμότητά τους (αριθμός: 1 = δεν μεταδίδουν τη φλόγα, 2 = μικρή αναφλεξιμότητα, 3 = μεγάλη αναφλεξιμότητα) — πίν. 8-1, σελ. 433. Κλάση Α2: το ψυκτικό έχει χαμηλή τοξικότητα (Α — δεν εμφανίζει τοξικές επιπτώσεις στις συνήθεις συγκεντρώσεις έκθεσης) αλλά μικρή αναφλεξιμότητα (2 — μπορεί να αναφλεγεί, με χαμηλή ταχύτητα φλόγας/υψηλό κατώτατο όριο ανάφλεξης)· π.χ. R-152a, R-142b, οι νεότεροι υδροφθοροολεφίνες (A2L όπως R-32, R-1234yf). Κλάση Β1: το ψυκτικό δεν μεταδίδει τη φλόγα (1 — άφλεκτο) αλλά έχει υψηλή τοξικότητα (Β — επικίνδυνο σε χαμηλές συγκεντρώσεις)· π.χ. R-123, R-11 σε παλαιότερες κατατάξεις, SO₂. Για σύγκριση: τα R-12, R-22, R-134a, R-404A, R-407C, R-410A είναι Α1 (άφλεκτα, χαμηλή τοξικότητα — η ασφαλέστερη κλάση), η αμμωνία R-717 είναι Β2 (μικρή αναφλεξιμότητα, υψηλή τοξικότητα), οι υδρογονάνθρακες (προπάνιο R-290) Α3. Η κατάταξη μπορεί να αλλάξει με νεότερα επιστημονικά δεδομένα και καθορίζει τα μέτρα ασφαλείας (αερισμός, ανίχνευση, μέγιστες πληρώσεις ανά χώρο).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Γράμμα = τοξικότητα (A χαμηλή, B υψηλή), αριθμός = αναφλεξιμότητα (1 άφλεκτο, 2 μικρή, 3 μεγάλη). Α2: χαμηλή τοξικότητα αλλά μικρή αναφλεξιμότητα (π.χ. R-152a, A2L R-32). Β1: δεν μεταδίδει τη φλόγα (άφλεκτο) αλλά υψηλή τοξικότητα (π.χ. R-123). Για σύγκριση: R-22/R-134a A1, αμμωνία B2, προπάνιο A3.

Κριτήρια αξιολόγησης:

A2 = εύφλεκτο-λίγο τοξικό· B1 = άφλεκτο-τοξικό.

Ερώτηση 5 — Συμπλήρωση: βάρος ψυκτικών ατμών σε σχέση με τον αέρα

Ερώτηση: Σε ατμοσφαιρική πίεση, τα συνήθη ψυκτικά μέσα είναι …………………. από τον ατμ. αέρα. Εξαιρείται η αμμωνία που είναι ……………………………. από τον ατμ. αέρα.

Απάντηση:

Απάντηση: «βαρύτερα» … «ελαφρύτερη». Σε ατμοσφαιρική πίεση όλα τα συνήθη ψυκτικά ρευστά (CFC, HCFC, HFC — R-12, R-22, R-134a, R-404A, R-407C, R-410A κ.λπ.) είναι βαρύτερα από τον ατμοσφαιρικό αέρα — τα μόριά τους (αλογονωμένα παράγωγα μεθανίου-αιθανίου, μοριακό βάρος 86-120) είναι πολύ βαρύτερα από του αέρα (≈ 29). Εξαιρείται η αμμωνία (NH₃, μοριακό βάρος 17), της οποίας οι ατμοί είναι ελαφρύτεροι από τον ατμοσφαιρικό αέρα (σελ. 433, 442). Σημασία για την ασφάλεια: σε διαρροή σε κλειστό, μη αεριζόμενο χώρο οι βαρείς ατμοί των συνηθισμένων ψυκτικών συγκεντρώνονται χαμηλά (δάπεδο, κανάλια, υπόγεια, λάκκοι), εκτοπίζουν τον αέρα και προκαλούν ασφυξία χωρίς προειδοποίηση (είναι άοσμα) — γι' αυτό εκκενώνουμε τον χώρο, αερίζουμε κοντά στο δάπεδο και μπαίνουμε με συσκευή οξυγόνου· οι εκτονώσεις των βαλβίδων ασφαλείας οδηγούνται έξω. Η αμμωνία αντίθετα ανεβαίνει και διαφεύγει προς τα πάνω (αερισμός ψηλά), ενώ η δηκτική οσμή της προειδοποιεί έγκαιρα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) «…είναι βαρύτερα από τον ατμοσφαιρικό αέρα. Εξαιρείται η αμμωνία που είναι ελαφρύτερη από τον ατμοσφαιρικό αέρα.» Γι' αυτό οι διαρροές των συνήθων ψυκτικών συγκεντρώνονται χαμηλά (κίνδυνος ασφυξίας — αερισμός στο δάπεδο), ενώ η αμμωνία ανεβαίνει και προειδοποιεί με την οσμή της.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Βαρύτερα / ελαφρύτερη.

Ερώτηση 6 — Γιατί τα ψυκτικά δεν πρέπει να έρχονται σε επαφή με θερμές επιφάνειες ή φλόγα

Ερώτηση: Γιατί τα ψυκτικά μέσα δεν πρέπει να έρχονται σε επαφή με πολύ θερμές επιφάνειες ή με φλόγα;

Απάντηση:

Τα συνηθισμένα ψυκτικά μέσα (αλογονωμένοι υδρογονάνθρακες — CFC, HCFC, HFC) είναι μεν χημικά σταθερά και άφλεκτα σε κανονικές συνθήκες, αλλά όταν έρθουν σε επαφή με φλόγα ή με πολύ θερμές επιφάνειες (π.χ. ηλεκτρικές αντιστάσεις, καμινέτο συγκόλλησης, καυτά τυλίγματα) διασπώνται θερμικά και παράγουν αέρια πολύ τοξικά και ερεθιστικά, με ενοχλητική καυστική οσμή (σελ. 433, 465, 473): υδροχλώριο (HCl), υδροφθόριο (HF), φωσγένιο (COCl₂ — από τα χλωριούχα) και άλλα προϊόντα διάσπασης, που προσβάλλουν το αναπνευστικό, τα μάτια και το δέρμα και μπορεί να είναι θανατηφόρα σε κλειστό χώρο· τα προϊόντα αυτά είναι και διαβρωτικά για τον εξοπλισμό. Επιπλέον, ορισμένα μίγματα με εύφλεκτα συστατικά και μίγματα ψυκτικού με αέρα σε πίεση και υψηλή θερμοκρασία μπορεί να αναφλεγούν ή να εκραγούν, ενώ η θέρμανση δοχείων ανεβάζει επικίνδυνα την πίεσή τους. Επίσης η αμμωνία σε υψηλές συγκεντρώσεις αναφλέγεται. Γι' αυτό: δεν ξεκολλάμε ή κόβουμε ψυκτικές σωληνώσεις με φλόγα πριν αφαιρεθεί όλο το ψυκτικό, δεν ανιχνεύουμε μεγάλες διαρροές με γυμνή φλόγα ή για πολλή ώρα με λυχνία Halide, δεν εκθέτουμε φιάλες σε φλόγα/ατμό/ήλιο (θέρμανση μόνο με θερμό νερό, ≤ 52 °C) και, αν η φλόγα που χρησιμοποιούμε αλλάξει σχήμα/μέγεθος/χρώμα, σταματάμε αμέσως και βγαίνουμε από τον χώρο (ένδειξη διαρροής).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Γιατί σε επαφή με φλόγα ή πολύ θερμές επιφάνειες (αντιστάσεις, καμινέτο) διασπώνται και παράγουν πολύ τοξικά και ερεθιστικά αέρια (υδροχλώριο, υδροφθόριο, φωσγένιο) με καυστική οσμή, επικίνδυνα για το αναπνευστικό-μάτια και διαβρωτικά· επιπλέον μίγματα με εύφλεκτα συστατικά ή με αέρα μπορεί να αναφλεγούν/εκραγούν και τα δοχεία να υπερπιεστούν. Γι' αυτό όχι κοπή/ξεκόλλημα σωλήνων με φλόγα πριν αφαιρεθεί το ψυκτικό, όχι γυμνή φλόγα σε διαρροές, δοχεία μακριά από φλόγα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Διάσπαση → τοξικά αέρια (HCl, HF, φωσγένιο).

Ερώτηση 7 — Συμπλήρωση: χρώμα φλόγας ανιχνευτή Halide

Ερώτηση: Με έναν ανιχνευτή Halide θα καταλάβουμε ότι υπάρχει διαρροή ψυκτικού μέσου, αν το χρώμα της φλόγας από ……………………… γίνεται ……………………………….

Απάντηση:

Απάντηση: από «αμυδρό μπλε» γίνεται «πράσινο» (σε μικρή διαρροή) και προς «βαθύ μπλε» (σε μεγάλη διαρροή). Ο ανιχνευτής αλογόνων τύπου Halide (σελ. 435-436, εικ. 8-3α) είναι επιλεκτικός ανιχνευτής που ενεργοποιείται από χημικές ενώσεις που περιέχουν κυρίως χλώριο (ψυκτικά CFC και HCFC), χωρίς να επηρεάζεται από άλλους ατμούς. Η λειτουργία του στηρίζεται στην αλλαγή του χρώματος μιας μικρής φλόγας ασετιλίνης ή προπανίου, η οποία θερμαίνει ένα έλασμα χαλκού: ο αέρας της περιοχής ελέγχου αναρροφάται από το άκρο του ανιχνευτικού σωλήνα προς τη φλόγα· κανονικά η φλόγα έχει αμυδρό μπλε χρώμα· αν υπάρχει ψυκτικό με χλώριο, αυτό διασπάται στη θερμή φλόγα και τα άλατα του χαλκού με το χλώριο χρωματίζουν τη φλόγα πράσινη (μικρή διαρροή), ενώ σε μεγάλη διαρροή το χρώμα πηγαίνει προς το βαθύ μπλε. Πλεονεκτήματα: αποφυγή λανθασμένων ενδείξεων από άλλες ουσίες, σχετικά εύκολος εντοπισμός, εύχρηστοι, καλή ευαισθησία, μεγάλη διάρκεια ζωής, φθηνοί. Προσοχή: σε σημαντική διαρροή διακόπτεται η λειτουργία της λυχνίας το συντομότερο (τοξικά προϊόντα διάσπασης)· δεν χρησιμοποιείται για μίγματα με εύφλεκτο συστατικό και δεν είναι αποτελεσματική για HFC (χωρίς χλώριο — R-134a, R-404A κ.λπ.), για τα οποία χρειάζονται ηλεκτρονικοί ανιχνευτές.

Σύνοψη: (ενδεικτική) «…από αμυδρό μπλε γίνεται πράσινο» (μικρή διαρροή) και προς βαθύ μπλε (μεγάλη διαρροή): η φλόγα ασετιλίνης/προπανίου θερμαίνει χάλκινο έλασμα και τα ψυκτικά με χλώριο (CFC, HCFC) της αλλάζουν το χρώμα· επιλεκτικός, φθηνός, αλλά όχι για HFC ή εύφλεκτα μίγματα, και διακοπή σε μεγάλη διαρροή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Μπλε → πράσινο/βαθύ μπλε.

Ερώτηση 8 — Γιατί η αμμωνία θεωρείται τοξικό ψυκτικό

Ερώτηση: Γιατί η αμμωνία θεωρείται τοξικό ψυκτικό μέσο;

Απάντηση:

Η αμμωνία (NH₃, R-717) κατατάσσεται στην κλάση επικινδυνότητας Β2 — υψηλή τοξικότητα και μικρή αναφλεξιμότητα (σελ. 441-442). Θεωρείται τοξική γιατί: 1. Σε υγρή φάση προκαλεί εγκαύματα (χημικά και ψυχρά) στα σημεία επαφής με το δέρμα και σοβαρές βλάβες στα μάτια. 2. Οι ατμοί της (ελαφρύτεροι από τον αέρα) σε ίχνη έχουν χαρακτηριστική δηκτική οσμή, σε μικροποσότητες προσβάλλουν τα αναπνευστικά όργανα (ερεθισμός λαιμού-βρόγχων, βήχας, δύσπνοια), σε μεγαλύτερες ποσότητες προξενούν βλάβες στα μάτια και φλεγμονές στους πνεύμονες (πνευμονικό οίδημα), και σε σημαντικές ποσότητες, για παρατεταμένη έκθεση (30 λεπτά έως 1 ώρα), μπορεί να προκαλέσουν και θάνατο — είναι υδατοδιαλυτή και αντιδρά καυστικά με την υγρασία των βλεννογόνων. 3. Οι ατμοί της σε σχετικά υψηλές συγκεντρώσεις (16-25 %) μπορούν να αναφλεγούν ή να δημιουργήσουν εκρηκτικά μίγματα με τον αέρα. 4. Επιδρά στη γεύση και στο χρώμα πολλών προϊόντων (νωπά τρόφιμα, κρέατα, φρούτα, λουλούδια, παγωτά) σε διαρροή. Παρ' όλα αυτά, τα μειονεκτήματα αυτά «απαλύνουν» την επικινδυνότητά της, γιατί η οσμή προειδοποιεί εύκολα και γρήγορα σε ελάχιστες συγκεντρώσεις (πολύ πριν γίνει επικίνδυνη) και αναγκάζει σε μέτρα σήμανσης, ανίχνευσης (θειάφι, χαρτί-δείκτης), προστασίας και ελέγχου· έτσι χρησιμοποιείται σε μεσαίες-μεγάλες βιομηχανικές εγκαταστάσεις (όχι μικρές/κατοικημένους χώρους), με σιδηρούς σωλήνες, ειδικά ορυκτέλαια και ειδικά μέτρα προφύλαξης-πρώτων βοηθειών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Είναι κλάσης Β2 (υψηλή τοξικότητα): σε υγρή φάση προκαλεί εγκαύματα στο δέρμα και βλάβες στα μάτια· οι ατμοί της έχουν δηκτική οσμή, σε μικρές ποσότητες προσβάλλουν το αναπνευστικό, σε μεγαλύτερες βλάπτουν μάτια και πνεύμονες (φλεγμονές) και σε σημαντικές ποσότητες με έκθεση 30 min-1 h μπορούν να προκαλέσουν θάνατο· επιπλέον σε υψηλές συγκεντρώσεις αναφλέγεται/εκρήγνυται και αλλοιώνει γεύση-χρώμα τροφίμων. Η οσμή της όμως προειδοποιεί έγκαιρα, οπότε με ειδικά μέτρα χρησιμοποιείται σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Β2: εγκαύματα, αναπνευστικό, πνεύμονες, θάνατος.

Ερώτηση 9 — Είναι η αμμωνία βλαβερή στο περιβάλλον;

Ερώτηση: Είναι η αμμωνία βλαβερή στο περιβάλλον; Γιατί;

Απάντηση:

Όχι — η αμμωνία δεν ρυπαίνει το περιβάλλον (σελ. 442, 473), και αυτός είναι ένας από τους λόγους που «τα τελευταία χρόνια επανέρχεται το ενδιαφέρον για χρήση της NH₃ στο πεδίο της βιομηχανικής ψύξης». Γιατί: 1. Η αμμωνία (NH₃) δεν περιέχει χλώριο (ούτε βρώμιο) — άρα δεν συμβάλλει καθόλου στην καταστροφή της στιβάδας του όζοντος (δείκτης ODP = 0), σε αντίθεση με τα CFC και HCFC που ελευθερώνουν χλώριο στη στρατόσφαιρα. 2. Δεν συμβάλλει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου (δείκτης GWP = 0): δεν παγιδεύει την υπέρυθρη ακτινοβολία της γης όπως οι αλογονάνθρακες (CFC/HCFC/HFC με GWP εκατοντάδων-χιλιάδων). 3. Είναι φυσική, ανόργανη ουσία που διασπάται γρήγορα στην ατμόσφαιρα και στο νερό (δεν παραμένει δεκαετίες όπως οι CFC — έως 110 χρόνια) και μετέχει στον φυσικό κύκλο του αζώτου· παράγεται μαζικά και φθηνά. 4. Έμμεσα, λόγω της πολύ μεγάλης λανθάνουσας θερμότητας (≈ 1370 kJ/kg) και του υψηλού COP, οι εγκαταστάσεις αμμωνίας είναι ενεργειακά αποδοτικές → λιγότερη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας και λιγότερες εκπομπές CO₂ από την παραγωγή της (εξοικονόμηση ενέργειας, μείωση ρύπανσης). Η επιβάρυνση που μπορεί να προκαλέσει είναι τοπική και βραχυπρόθεσμη (τοξική για ανθρώπους, ζώα, ψάρια σε μεγάλη διαρροή, οσμή) — γι' αυτό απαιτούνται μέτρα ασφαλείας, όχι όμως περιβαλλοντικοί περιορισμοί παραγωγής όπως για τα CFC/HCFC/HFC.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Όχι: δεν περιέχει χλώριο, άρα δεν καταστρέφει το όζον (ODP 0), δεν συμβάλλει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου (GWP 0), είναι φυσική ουσία που διασπάται γρήγορα στην ατμόσφαιρα και ανήκει στον κύκλο του αζώτου, ενώ οι εγκαταστάσεις της είναι ενεργειακά αποδοτικές (λιγότερο CO₂). Ο κίνδυνος από αυτήν είναι τοπικός-τοξικός για ανθρώπους σε διαρροή, όχι περιβαλλοντικός-παγκόσμιος.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Όχι — χωρίς χλώριο, ODP 0, GWP 0.

Ερώτηση 10 — Χαλκός και σίδηρος σε εγκαταστάσεις αμμωνίας

Ερώτηση: Επιτρέπεται η χρήση χαλκού (π.χ. χαλκοσωλήνων) σε εγκαταστάσεις αμμωνίας; Επιτρέπεται η χρήση σιδήρου;

Απάντηση:

Χαλκός: ΟΧΙ. Σε εγκαταστάσεις με αμμωνία δεν πρέπει να χρησιμοποιούνται υλικά από χαλκό ή ψευδάργυρο ούτε γαλβανισμένα εξαρτήματα (σελ. 443): η αμμωνία, ιδίως παρουσία υγρασίας, προσβάλλει χημικά (διαβρώνει) τον χαλκό και τα κράματά του — σχηματίζει σύμπλοκες ενώσεις χαλκού-αμμωνίας, οι σωλήνες λεπταίνουν, σχηματίζονται ρωγμές και επέρχονται διαρροές· το ίδιο ισχύει για τον ψευδάργυρο (γαλβάνισμα) και τα περισσότερα κράματα χαλκού (επιτρέπονται μόνο μερικά είδη ορειχάλκου ειδικής σύνθεσης). Γι' αυτό οι χαλκοσωλήνες, τα χάλκινα ρακόρ και οι χάλκινες σερπαντίνες των εγκαταστάσεων FREON είναι ακατάλληλες για NH₃ — ακόμη και τα τυλίγματα ερμητικών κινητήρων (χάλκινα) δεν μπορούν να έρθουν σε επαφή με την αμμωνία, γι' αυτό οι συμπιεστές αμμωνίας είναι ανοιχτού τύπου. Επιτρέπονται και πολλά είδη πλαστικών και ελαστομερών (φλάντζες, στεγανοποιήσεις). Σίδηρος/χάλυβας: ΝΑΙ. Πρέπει να χρησιμοποιούνται σωλήνες, όργανα και συσκευές με βάση κυρίως τον σίδηρο ή τον χάλυβα (μαύροι χαλυβδοσωλήνες, χαλύβδινοι εξατμιστές-συμπυκνωτές, χυτοσιδηρές βαλβίδες, χαλύβδινη σερπαντίνα στους εξατμιστές δεξαμενής — σελ. 349), που η αμμωνία δεν διαβρώνει· επίσης ανοξείδωτος χάλυβας στη βιομηχανία τροφίμων και αλουμίνιο. Ως λιπαντικά αποκλειστικά ειδικά ορυκτέλαια (μη αναμίξιμα με την αμμωνία — ελαιοδιαχωριστές).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Χαλκός: όχι — η αμμωνία διαβρώνει τον χαλκό, τον ψευδάργυρο (γαλβανισμένα) και τα περισσότερα κράματά τους (μόνο μερικοί ειδικοί ορείχαλκοι, πλαστικά και ελαστομερή επιτρέπονται)· γι' αυτό οι συμπιεστές αμμωνίας είναι ανοιχτού τύπου. Σίδηρος: ναι — σωλήνες, όργανα και συσκευές πρέπει να είναι από σίδηρο ή χάλυβα (και ανοξείδωτο στα τρόφιμα), με ειδικά ορυκτέλαια ως λιπαντικά.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Χαλκός όχι, σίδηρος-χάλυβας ναι.

Ερώτηση 11 — Απλοί τρόποι ανίχνευσης διαρροών αμμωνίας

Ερώτηση: Αναφέρετε δυο απλούς τρόπους ανίχνευσης διαρροών αμμωνίας.

Απάντηση:

Δύο απλοί τρόποι ανίχνευσης διαρροών αμμωνίας (σελ. 443): 1. Με καιόμενο θειάφι: πλησιάζουμε στα ύποπτα σημεία (φλάντζες, στυπιοθλίπτες, βαλβίδες, συγκολλήσεις) ένα αναμμένο ραβδάκι/κερί θείου· τα καυσαέριά του (διοξείδιο του θείου, SO₂) αντιδρούν με την αμμωνία και σχηματίζουν πυκνή λευκή ομίχλη (σωματίδια θειώδους/θειικού αμμωνίου), που φαίνεται καθαρά ακριβώς στο σημείο της διαρροής — μέθοδος φθηνή και ευαίσθητη, αλλά με προσοχή (φλόγα, ερεθιστικός καπνός SO₂). 2. Με ειδικό χημικό χαρτί-δείκτη: υγραίνουμε ταινία χαρτιού-δείκτη (φαινολοφθαλεΐνης ή λακκουμιού/pH) και την πλησιάζουμε στο ύποπτο σημείο· επειδή η αμμωνία είναι αλκαλική, το χαρτί αλλάζει χρώμα (η φαινολοφθαλεΐνη γίνεται κόκκινη-ροζ, το λακκουμί μπλε) με την παρουσία της, εντοπίζοντας τη διαρροή. Συμπληρωματικά απλά μέσα: η όσφρηση — η αμμωνία γίνεται αντιληπτή από τη χαρακτηριστική δηκτική οσμή της ήδη σε ίχνη (πολύ κάτω από τα επικίνδυνα όρια), οπότε μια διαρροή «ανακοινώνεται» μόνη της· η σαπουνάδα (φυσαλίδες) σε γνωστή περιοχή· και σε μεγάλες εγκαταστάσεις μόνιμοι ηλεκτρονικοί ανιχνευτές αμμωνίας με συναγερμό, αφού είναι ελαφρύτερη του αέρα και ανεβαίνει προς την οροφή (αισθητήρες ψηλά).

Σύνοψη: (ενδεικτική) 1) Καιόμενο θειάφι: τα καυσαέριά του (SO₂) με την αμμωνία σχηματίζουν λευκή ομίχλη στο σημείο της διαρροής. 2) Ειδικό χημικό χαρτί-δείκτης (φαινολοφθαλεΐνη/λακκουμί) που αλλάζει χρώμα (κόκκινο/μπλε) λόγω της αλκαλικής αμμωνίας. Επιπλέον: η δηκτική οσμή της σε ίχνη, σαπουνάδα, και ηλεκτρονικοί ανιχνευτές ψηλά στον χώρο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Θειάφι (λευκή ομίχλη) / χαρτί-δείκτης.

Ερώτηση 12 — Συμπλήρωση: σύσταση CFC

Ερώτηση: Τα ψυκτικά μέσα CFCs, περιέχουν ………………….., φθόριο και άνθρακα. Αναφέρετε ένα.

Απάντηση:

Απάντηση: «χλώριο». Τα CFCs = ChloroFluoroCarbons = χλωροφθοράνθρακες είναι πλήρως αλογονωμένα παράγωγα του μεθανίου (CH₄) και του αιθανίου (C₂H₆), στα οποία όλα τα άτομα υδρογόνου έχουν αντικατασταθεί από χλώριο (Cl) και φθόριο (F) — περιέχουν δηλαδή χλώριο, φθόριο και άνθρακα, χωρίς υδρογόνο (σελ. 51-52, 428, εικ. 1.35). Η απουσία υδρογόνου τους κάνει εξαιρετικά σταθερούς (παραμένουν στην ατμόσφαιρα έως 110 χρόνια) και το χλώριο που ελευθερώνουν στη στρατόσφαιρα καταστρέφει το όζον — γι' αυτό η παραγωγή τους σταμάτησε την 1/1/1996 (Μόντρεαλ). Παραδείγματα: R-12 (CCl₂F₂, διχλωρο-διφθορο-μεθάνιο — οικιακά ψυγεία, κλιματισμός αυτοκινήτων), R-11 (CCl₃F, τριχλωρο-φθορο-μεθάνιο — φυγοκεντρικοί ψύκτες, καθαριστικό), R-113 (C₂Cl₃F₃), R-115, και το αζεοτροπικό R-502 (R-22/R-115, θεωρείται CFC λόγω του R-115).

Σύνοψη: (ενδεικτική) «…περιέχουν χλώριο, φθόριο και άνθρακα» — χλωροφθοράνθρακες, πλήρως αλογονωμένα παράγωγα μεθανίου-αιθανίου χωρίς υδρογόνο (πολύ σταθεροί, καταστρέφουν το όζον, παραγωγή στοπ 1996). Παραδείγματα: R-12 (CCl₂F₂), R-11 (CCl₃F), R-113, R-502.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Χλώριο — R-12, R-11.

Ερώτηση 13 — Συμπλήρωση: σύσταση HCFC

Ερώτηση: Τα ψυκτικά μέσα HCFCs περιέχουν …………….., ……………………, φθόριο και άνθρακα. Αναφέρετε ένα.

Απάντηση:

Απάντηση: «υδρογόνο», «χλώριο». Τα HCFCs = HydroChloroFluoroCarbons = υδροχλωροφθοράνθρακες είναι μερικώς αλογονωμένα παράγωγα του μεθανίου/αιθανίου που περιέχουν υδρογόνο (H), χλώριο (Cl), φθόριο (F) και άνθρακα (C) — δηλαδή έχουν διατηρήσει ένα ή περισσότερα άτομα υδρογόνου στο μόριό τους (σελ. 52, 428, 448). Η παρουσία υδρογόνου τα κάνει λιγότερο σταθερά στην ατμόσφαιρα (διάρκεια ζωής ≈ 10 χρόνια, έναντι έως 110 των CFC), οπότε φτάνουν λιγότερα στη στρατόσφαιρα· επειδή όμως περιέχουν χλώριο, εξακολουθούν να έχουν (μικρότερες) αρνητικές επιπτώσεις στο όζον — γι' αυτό θεωρούνται «ενδιάμεσα» ψυκτικά μεταξύ των παλαιών CFC και των νέων HFC, με σταδιακή απόσυρση (−99,5 % το 2020, πλήρες σταμάτημα παραγωγής 2030· ΕΕ: νέες εγκαταστάσεις όχι από 2001). Παραδείγματα: R-22 (CHClF₂, χλωρο-διφθορο-μεθάνιο — το πιο διαδεδομένο σε κλιματισμό, βιομηχανική ψύξη και κατάψυξη), R-123 (C₂HCl₂F₃ — φυγοκεντρικοί ψύκτες, αντικαταστάτης του R-11), R-124, R-142b.

Σύνοψη: (ενδεικτική) «…περιέχουν υδρογόνο, χλώριο, φθόριο και άνθρακα» — υδροχλωροφθοράνθρακες, μερικώς αλογονωμένοι: το υδρογόνο τους κάνει λιγότερο σταθερούς (ζωή ≈ 10 χρόνια), αλλά το χλώριο βλάπτει ακόμη το όζον → «ενδιάμεσα» ψυκτικά, απόσυρση έως 2030. Παραδείγματα: R-22 (CHClF₂), R-123.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Υδρογόνο, χλώριο — R-22.

Ερώτηση 14 — Συμπλήρωση: σύσταση HFC

Ερώτηση: Τα ψυκτικά μέσα HFCs περιέχουν ……………………, φθόριο και άνθρακα και δεν περιέχουν ……………. Αναφέρετε ένα.

Απάντηση:

Απάντηση: περιέχουν «υδρογόνο», φθόριο και άνθρακα και δεν περιέχουν «χλώριο». Τα HFCs = HydroFluoroCarbons = υδροφθοράνθρακες είναι παράγωγα του μεθανίου/αιθανίου στα οποία μέρος του υδρογόνου έχει αντικατασταθεί μόνο από φθόριο — περιέχουν H, F, C και καθόλου χλώριο (σελ. 52, 449). Επειδή δεν έχουν χλώριο, δεν συμβάλλουν καθόλου στην καταστροφή του όζοντος (ODP = 0) και, χάρη στο υδρογόνο, έχουν μικρή διάρκεια ζωής στην ατμόσφαιρα (≈ 10 χρόνια) — «ασήμαντες περιβαλλοντικές επιπτώσεις» κατά το βιβλίο (έχουν όμως συμβολή στο θερμοκήπιο, GWP, που ρυθμίζεται από νεότερους κανονισμούς F-gas). Είναι τα «νέα ή οικολογικά» ψυκτικά ρευστά, με ελεύθερη παραγωγή και χρήση κατά το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ· απαιτούν πολυεστερικά ψυκτέλαια (όχι ορυκτέλαια), ειδικά φίλτρα-αφυγραντήρες και νέους ηλεκτρονικούς ανιχνευτές (η λυχνία Halide δεν τα ανιχνεύει). Παραδείγματα: R-134a (C₂H₂F₄, τετραφθορο-αιθάνιο — αντικαταστάτης του R-12), R-32 (CH₂F₂, διφθορο-μεθάνιο), R-125 (C₂HF₅), R-143a, και τα μίγματά τους R-404A, R-407C, R-410A.

Σύνοψη: (ενδεικτική) «…περιέχουν υδρογόνο, φθόριο και άνθρακα και δεν περιέχουν χλώριο» — υδροφθοράνθρακες, τα νέα οικολογικά ψυκτικά: ODP 0, μικρή ατμοσφαιρική ζωή, ελεύθερη χρήση, με πολυεστερικά λάδια και ηλεκτρονικούς ανιχνευτές. Παραδείγματα: R-134a (C₂H₂F₄), R-32, R-125, R-143a και τα μίγματα R-404A, R-407C, R-410A.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Υδρογόνο· όχι χλώριο — R-134a.

Ερώτηση 15 — Η «τρύπα του όζοντος» με απλά λόγια

Ερώτηση: Εξηγήσετε με απλό τρόπο τι είναι η «τρύπα του όζοντος» και πώς δημιουργείται.

Απάντηση:

Τι είναι το όζον: μια μορφή οξυγόνου με τρία άτομα (O₃) αντί δύο (O₂)· σχηματίζεται όταν ένα «ελεύθερο» άτομο οξυγόνου ενώνεται με ένα μόριο O₂ (με ακτινοβολίες, ηλεκτρικές εκκενώσεις) και, επειδή είναι ασταθές, διασπάται εύκολα. Η διάσπασή του γίνεται στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας, τη στρατόσφαιρα (10-48 km, όπου βρίσκεται το 90 % του όζοντος), με απορρόφηση της υπεριώδους (UV) ακτινοβολίας του ήλιου. Έτσι το όζον δημιουργείται και καταστρέφεται συνεχώς, αλλά διατηρείται πάντα ένα στρώμα (στιβάδα) όζοντος που λειτουργεί ως «προστατευτική ασπίδα» για τους οργανισμούς της γης, απορροφώντας το μεγαλύτερο μέρος της επικίνδυνης υπεριώδους ακτινοβολίας (που προκαλεί μαύρισμα, καρκίνους δέρματος, βλάβες ματιών, φθορά πλαστικών, ζημιές σε φυτά-ζώα) (σελ. 443-444). Πώς δημιουργείται η «τρύπα»: από το 1975 διαπιστώθηκε ότι πολλές χημικές ουσίες — κυρίως οι χλωροφθοράνθρακες (CFC), που χρησιμοποιούνται ως ψυκτικά αλλά και σε μονωτικά, σπρέι, πυροσβεστήρες, καθαριστικά — καταστρέφουν τη στιβάδα αυτή: 1) μεγάλες ποσότητες διαρρέουν στην ατμόσφαιρα κατά την παραγωγή, τη χρήση και από κατεστραμμένες συσκευές· 2) λόγω της μεγάλης χημικής σταθερότητάς τους παραμένουν έως και 110 χρόνια και διαχέονται μέχρι τη στρατόσφαιρα· 3) εκεί, με την ηλιακή ακτινοβολία, διασπώνται και ελευθερώνουν χλώριο (Cl)· 4) το χλώριο αντιδρά πολύ εύκολα με το όζον και το διασπά σε O₂ — και το χειρότερο, οι αντιδράσεις είναι αλυσιδωτές: ένα άτομο χλωρίου καταστρέφει πολλά (χιλιάδες) μόρια όζοντος και ξαναελευθερώνεται (εικ. 8-4). Έτσι, από τη δεκαετία του 1930 που χρησιμοποιούνται οι CFC, ανατράπηκε η ισορροπία δημιουργίας-καταστροφής και υπερισχύει η καταστροφή: το όζον της στρατόσφαιρας μειώνεται, η στιβάδα αραιώνει — και το φαινόμενο αυτό λέγεται «τρύπα του όζοντος» (πιο έντονο πάνω από την Ανταρκτική). Συνέπειες: λιγότερη προστασία από την UV → παγκόσμια αύξηση καρκίνων του δέρματος, βλάβες στα μάτια, ζημιές στη χλωρίδα-πανίδα, και (ίσως) κλιματικές μεταβολές. Αντιμετώπιση: Πρωτόκολλο Μόντρεαλ 1987 — σταμάτημα CFC (1996), απόσυρση HCFC (2030), στροφή στα HFC χωρίς χλώριο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το όζον (O₃) σχηματίζει στη στρατόσφαιρα μια «ασπίδα» που απορροφά την επικίνδυνη υπεριώδη ακτινοβολία του ήλιου. Οι CFC (ψυκτικά, σπρέι, μονωτικά), πολύ σταθεροί, διαρρέουν, μένουν στην ατμόσφαιρα έως 110 χρόνια, φτάνουν στη στρατόσφαιρα, διασπώνται από τον ήλιο και ελευθερώνουν χλώριο· κάθε άτομο χλωρίου διασπά αλυσιδωτά πολλά μόρια όζοντος. Έτσι η καταστροφή υπερισχύει της δημιουργίας, η στιβάδα αραιώνει — «τρύπα του όζοντος» — και περνά περισσότερη UV (καρκίνοι δέρματος, βλάβες ματιών). Γι' αυτό απαγορεύτηκαν οι CFC και αποσύρονται οι HCFC.

Κριτήρια αξιολόγησης:

CFC → χλώριο στη στρατόσφαιρα → διάσπαση O₃.

Ερώτηση 16 — Γιατί το R-12 βλάπτει το περιβάλλον και το R-134a όχι

Ερώτηση: Γιατί το R-12 είναι βλαβερό για το περιβάλλον ενώ το R-134a δεν είναι;

Απάντηση:

R-12 (CCl₂F₂, διχλωρο-διφθορο-μεθάνιο): είναι CFC — χλωροφθοράνθρακας, πλήρως αλογονωμένος, χωρίς υδρογόνο και με δύο άτομα χλωρίου στο μόριο. α) Λόγω της μεγάλης χημικής σταθερότητάς του, όταν διαρρεύσει παραμένει στην ατμόσφαιρα έως και 110 χρόνια και διαχέεται μέχρι τη στρατόσφαιρα· β) εκεί, με την ηλιακή ακτινοβολία, διασπάται και ελευθερώνει χλώριο, το οποίο καταστρέφει αλυσιδωτά το όζον (ένα άτομο Cl → πολλά μόρια O₃) — συντελεί στην «τρύπα του όζοντος»· γ) επιπλέον, στην τροπόσφαιρα παγιδεύει την υπέρυθρη ακτινοβολία της γης και συμβάλλει σημαντικά στο φαινόμενο του θερμοκηπίου. Γι' αυτό η παραγωγή του σταμάτησε την 1/1/1996 (Μόντρεαλ) και η χρήση του απαγορεύτηκε στην ΕΕ από το 2001. R-134a (C₂H₂F₄, τετραφθορο-αιθάνιο): είναι HFC — υδροφθοράνθρακας: περιέχει υδρογόνο, φθόριο και άνθρακα, αλλά καθόλου χλώριο. α) Χωρίς χλώριο, δεν έχει καμία επίδραση στην καταστροφή του όζοντος (ODP = 0) — το φθόριο δεν αντιδρά με το όζον με τον ίδιο τρόπο· β) η παρουσία υδρογόνου το κάνει λιγότερο σταθερό στην ατμόσφαιρα (διάρκεια ζωής ≈ 10-14 χρόνια αντί 110), οπότε διασπάται πριν φτάσει μαζικά στη στρατόσφαιρα. Έτσι, κατά το βιβλίο, «έχει μηδενική επίδραση στην καταστροφή του όζοντος» και ασήμαντες περιβαλλοντικές επιπτώσεις — γι' αυτό επιλέχθηκε ως αντικαταστάτης του R-12, με παρόμοια θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά. Σημείωση: το R-134a έχει μεν μικρότερη, αλλά όχι μηδενική, συμβολή στο θερμοκήπιο (GWP ≈ 1300), γι' αυτό νεότεροι κανονισμοί (F-gas) περιορίζουν σταδιακά και τα HFC υπέρ ψυκτικών χαμηλού GWP.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το R-12 είναι CFC: χωρίς υδρογόνο → εξαιρετικά σταθερό (έως 110 χρόνια στην ατμόσφαιρα), φτάνει στη στρατόσφαιρα, διασπάται και ελευθερώνει χλώριο που καταστρέφει αλυσιδωτά το όζον, ενώ συμβάλλει και στο θερμοκήπιο — γι' αυτό απαγορεύτηκε (1996). Το R-134a είναι HFC: δεν περιέχει χλώριο, άρα δεν βλάπτει καθόλου το όζον (ODP 0), και το υδρογόνο του το κάνει λιγότερο σταθερό (ζωή ≈ 10 χρόνια) — ασήμαντες επιπτώσεις κατά το βιβλίο (μικρότερη, όχι μηδενική, συμβολή στο θερμοκήπιο).

Κριτήρια αξιολόγησης:

R-12 χλώριο-σταθερό vs R-134a χωρίς χλώριο.

Ερώτηση 17 — Χρονοδιάγραμμα απόσυρσης των HCFC

Ερώτηση: Ποιο έτος προβλέπεται να σταματήσει πρακτικά η παραγωγή των ενδιάμεσων ψυκτικών ρευστών HCFCs; Ποιο έτος θα σταματήσει η παραγωγή τους πλήρως και οριστικά;

Απάντηση:

Σύμφωνα με το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ (1987) και τις τροποποιήσεις του (Λονδίνο 1990, Κοπεγχάγη 1992, Μόντρεαλ 1997, Πεκίνο 1999), για τα ενδιάμεσα ψυκτικά HCFCs (R-22, R-123 κ.λπ.) προβλέπεται στις αναπτυγμένες χώρες σταδιακή απόσυρση από την 1/1/1996 (σελ. 446-447, 472): 1996 «πάγωμα» της παραγωγής στα επίπεδα του 1989 → 2004 μείωση κατά 35 % → 2010 μείωση 65 % → 2015 μείωση 90 % → 2020 μείωση κατά 99,5 % → 2030 πλήρες σταμάτημα της παραγωγής. Άρα: πρακτικά (ουσιαστικά) η παραγωγή σταματά το 2020 (απομένει μόλις 0,5 % για εξυπηρέτηση υπαρχόντων συστημάτων), ενώ πλήρως και οριστικά σταματά το 2030. Όπως γράφει η περίληψη του βιβλίου: «θα εξακολουθήσουν να παράγονται και να χρησιμοποιούνται μερικά ακόμη χρόνια — τυπικά μέχρι το 2030, αλλά ουσιαστικά μέχρι το 2020». Δεν υπάρχει χρονικός περιορισμός στη χρήση αποθεμάτων από ανακύκλωση ή βελτίωση HCFC. Στην Ευρωπαϊκή Ένωση (Κανονισμός 2037/2000) οι ρυθμίσεις είναι αυστηρότερες: απαγόρευση HCFC σε νέες εγκαταστάσεις ψύξης-κλιματισμού από 1/1/2001 (αντλίες θερμότητας 2004), χρήση «παρθένων» HCFC για συντήρηση μόνο έως 31/12/2009, ανακυκλωμένων έως 31/12/2014, και υποχρεωτική ετήσια επιθεώρηση διαρροών σε εγκαταστάσεις με φορτίο CFC/HCFC > 3 kg. (Οι CFC σταμάτησαν πλήρως την 1/1/1996.)

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πρακτικά το 2020 (μείωση παραγωγής κατά 99,5 % σε σχέση με το 1989, μετά τα βήματα 2004 −35 %, 2010 −65 %, 2015 −90 %) και πλήρως-οριστικά το 2030, κατά το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ· ανακυκλωμένα χωρίς όριο. Στην ΕΕ αυστηρότερα: όχι σε νέες εγκαταστάσεις από 2001, παρθένα HCFC έως 2009, ανακυκλωμένα έως 2014.

Κριτήρια αξιολόγησης:

2020 πρακτικά, 2030 οριστικά.

Ερώτηση 18 — Μέγιστες θερμοκρασίες φιάλης ψυκτικού σε εργασία και αποθήκευση

Ερώτηση: Ποια είναι η μέγιστη θερμοκρασία που επιτρέπεται να φθάσει μία φιάλη με ψυκτικό μέσο, όταν εργαζόμαστε μ' αυτό; Ποια είναι η μέγιστη θερμοκρασία αποθήκευσης δοχείων με ψυκτικό μέσο;

Απάντηση:

Από τις προφυλάξεις για αποθηκευμένο ψυκτικό ρευστό (σελ. 468, 474): 1. Κατά την εργασία/χρήση: μην εκθέτετε τα δοχεία σε θερμοκρασία μεγαλύτερη των 52 °C — αυτή είναι η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία μιας φιάλης όταν εργαζόμαστε με το ψυκτικό (π.χ. φιάλη στον ήλιο, κοντά σε συμπυκνωτή, θερμαινόμενη για να ανέβει η πίεση πλήρωσης). Αν συμβεί κάτι τέτοιο, κρυώνουμε το δοχείο ψεκάζοντάς το με νερό. Τα δοχεία ή οι βαλβίδες τους δεν εκτίθενται ποτέ σε φλόγα (καμινέτο, συσκευή οξυγόνου) ούτε σε θερμό (ζωντανό) ατμό, απομακρύνονται από την άμεση ηλιακή ακτινοβολία και, αν χρειάζεται θέρμανση για την πλήρωση, γίνεται μόνο με θερμό νερό ή με άλλο ελεγχόμενο τρόπο. 2. Αποθήκευση: τα δοχεία φυλάσσονται σε στεγασμένο, αεριζόμενο χώρο, θερμοκρασίας μικρότερης από 45 °C, χωρίς υπερβολική υγρασία — 45 °C είναι η μέγιστη θερμοκρασία αποθήκευσης. Γιατί: το ψυκτικό στη φιάλη είναι υγρό σε ισορροπία με τον ατμό του· η πίεση ανεβαίνει απότομα με τη θερμοκρασία (π.χ. R-22: 40 °C → 15,3 bar, 60 °C → 24 bar, R-410A πολύ υψηλότερα), και επιπλέον, αν η φιάλη είναι γεμάτη με υγρό, η διαστολή του υγρού μπορεί να την υπερπιέσει υδραυλικά — κίνδυνος ρήξης/έκρηξης του δοχείου ή ενεργοποίησης της ασφαλιστικής του και απώλειας του ψυκτικού. Συμπληρωματικά: όχι επαναγέμισμα απορριφθέντων δοχείων, όχι μαγνήτες ανύψωσης, όχι χρήση ως στηρίγματα, προστασία από πτώσεις-χτυπήματα, αργό άνοιγμα βαλβίδων, καπάκια στη θέση τους.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά την εργασία η φιάλη δεν πρέπει να ξεπεράσει τους 52 °C (αν συμβεί, ψεκασμός με νερό· ποτέ φλόγα, ατμός ή άμεσος ήλιος — θέρμανση μόνο με θερμό νερό). Η μέγιστη θερμοκρασία αποθήκευσης είναι 45 °C, σε στεγασμένο αεριζόμενο χώρο χωρίς υγρασία. Λόγος: η πίεση του υγροποιημένου ψυκτικού ανεβαίνει απότομα με τη θερμοκρασία και η διαστολή του υγρού μπορεί να προκαλέσει ρήξη του δοχείου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

52 °C εργασία / 45 °C αποθήκευση.

Ερώτηση 19 — Κρυοπαγήματα από ψυκτικό: πότε και τι κάνουμε

Ερώτηση: Σε ποια περίπτωση κινδυνεύουμε να πάθουμε κρυοπαγήματα δουλεύοντας με ψυκτικό μέσο; Πώς πρέπει να ενεργήσουμε αν συμβεί κάτι τέτοιο;

Απάντηση:

Πότε: κινδυνεύουμε από κρυοπαγήματα όταν έρθουμε σε επαφή με το ψυκτικό μέσο στην υγρή του φάση (σελ. 433, 466, 474): το υγρό ψυκτικό που βγαίνει από φιάλη, σωλήνωση ή εξάρτημα υπό πίεση εξατμίζεται ακαριαία στην ατμοσφαιρική πίεση και, παίρνοντας τη λανθάνουσα θερμότητά του από ό,τι ακουμπά, ψύχεται στο σημείο βρασμού του (R-22 −40,8 °C, R-404A −46,5 °C, R-410A −51,5 °C, NH₃ −33 °C) — παγώνει τους ιστούς του δέρματος και βλάπτει σοβαρά τα μάτια. Συμβαίνει τυπικά στο γέμισμα-άδειασμα εγκατάστασης (αποσύνδεση εύκαμπτων σωλήνων με υγρό, φιάλη ανάποδα), σε έλεγχο πιέσεων, σε αντικατάσταση εξαρτημάτων χωρίς πλήρη εκκένωση, σε διαρροή υγρού από γραμμή υγρού/δοχείο, σε σπάσιμο τριχοειδή, ενώ η αμμωνία προκαλεί επιπλέον χημικά εγκαύματα. Πρόληψη: γάντια, προστατευτικά γυαλιά ή μάσκα και παπούτσια ασφαλείας όταν χειριζόμαστε δοχεία ή εργαζόμαστε σε ψυκτικά κυκλώματα με πιθανή επαφή· εκτόνωση πριν την αποσύνδεση· όχι σιφωνισμός υγρού. Τι κάνουμε αν συμβεί: 1) το παγωμένο μέρος του δέρματος μουσκεύεται με χλιαρό — όχι ζεστό — νερό (το ζεστό νερό επιδεινώνει τη βλάβη των παγωμένων ιστών)· δεν τρίβουμε, δεν σπάμε φουσκάλες· 2) αν παρουσιαστεί ερεθισμός ή φουσκάλες στο δέρμα, καλείται γιατρός· 3) αν προσβληθούν τα μάτια, ξεπλένονται αμέσως με κατάλληλο διάλυμα ή καθαρό νερό, κρατώντας τα βλέφαρα ανοιχτά για τουλάχιστον 10 λεπτά, και καλείται αμέσως γιατρός· 4) αφαιρούνται ρούχα εμποτισμένα με ψυκτικό, ο παθών κρατείται ζεστός.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν έρθουμε σε επαφή με ψυκτικό σε υγρή φάση (εξατμίζεται ακαριαία στους −30 έως −50 °C και παγώνει τους ιστούς) — κατά το γέμισμα-άδειασμα, την αποσύνδεση σωλήνων, τον έλεγχο πιέσεων, διαρροές υγρού· πρόληψη με γάντια, γυαλιά/μάσκα, παπούτσια ασφαλείας. Αν συμβεί: μούσκεμα του παγωμένου μέρους με χλιαρό (όχι ζεστό) νερό, χωρίς τρίψιμο· σε ερεθισμό ή φουσκάλες κλήση γιατρού· τα μάτια ξεπλένονται αμέσως με καθαρό νερό/διάλυμα με ανοιχτά βλέφαρα για 10 λεπτά τουλάχιστον και καλείται αμέσως γιατρός.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Υγρή φάση· χλιαρό νερό, μάτια 10 min, γιατρός.

Ερώτηση 20 — Ζαλάδα, πονοκέφαλος, σύγχυση, αρρυθμία στο μηχανοστάσιο: αιτία και ενέργειες

Ερώτηση: Σε ποια περίπτωση συνάδελφός μας, με τον οποίο εργαζόμαστε μαζί σε μηχανοστάσιο ψυκτικού εξοπλισμού, μπορεί να αισθανθεί ζαλάδα ή πονοκέφαλο ή σύγχυση ή καρδιακή αρρυθμία; Πώς πρέπει να ενεργήσουμε αν συμβεί κάτι τέτοιο;

Απάντηση:

Πότε: τα συμπτώματα αυτά — ζαλάδα, πονοκέφαλος, σύγχυση, δυσκολία προσανατολισμού, απώλεια συνείδησης, καρδιακές αρρυθμίες ή και ανακοπή — εμφανίζονται σε περίπτωση παρατεταμένης ή υπερβολικής εισπνοής ατμών ψυκτικού μέσου (ή λιπαντικού) (σελ. 433, 465, 473): δηλαδή όταν υπάρχει διαρροή ψυκτικού σε κλειστό ή κακώς αεριζόμενο χώρο (μηχανοστάσιο, ψυχροστάσιο, υπόγειο), ή όταν προκαλούμε διαφυγές ψυκτικού κατά το άδειασμα/γέμισμα/επισκευή χωρίς αερισμό. Οι ατμοί των ψυκτικών είναι βαρύτεροι από τον αέρα και εκτοπίζουν το οξυγόνο χαμηλά στον χώρο (ασφυξία), ενώ σε υψηλές συγκεντρώσεις έχουν ναρκωτική δράση και ευαισθητοποιούν την καρδιά (αρρυθμίες)· είναι άοσμοι, οπότε δεν γίνονται αντιληπτοί — τα συμπτώματα είναι το πρώτο σημάδι. Επίσης από τοξικά προϊόντα διάσπασης (ψυκτικό σε φλόγα/θερμές επιφάνειες) ή από αμμωνία. Τι κάνουμε: 1) μεταφέρουμε αμέσως τον παθόντα σε καθαρό αέρα (έξω από τον χώρο — προσοχή να μην εκτεθούμε κι εμείς· σε μεγάλη διαρροή είσοδος με φορητή συσκευή οξυγόνου)· 2) τον κρατάμε ζεστό και ήρεμο (ξαπλωμένο, χαλαρά ρούχα, χωρίς προσπάθεια — η αδρεναλίνη επιδεινώνει τις αρρυθμίες, όχι διεγερτικά)· 3) αν χρειαστεί, τεχνητή αναπνοή ή χορήγηση οξυγόνου· 4) καλούμε αμέσως γιατρό/ασθενοφόρο· 5) παράλληλα εκκενώνουμε τον χώρο, τον αερίζουμε καλά με ανεμιστήρες, κυρίως κοντά στο δάπεδο και στα χαμηλά σημεία-κανάλια, σταματάμε τον εξοπλισμό/τη διαρροή αν είναι ασφαλές, και δεν ξαναμπαίνουμε πριν βεβαιωθούμε (ανιχνευτές — που όμως δεν εγγυώνται επαρκές οξυγόνο) ότι δεν υπάρχουν ατμοί. Πρόληψη: καλός φυσικός/τεχνητός αερισμός, ποτέ διαφυγές σε περιορισμένο χώρο, συχνός έλεγχος διαρροών, αυτόματο σύστημα ανίχνευσης στα ψυχροστάσια, εκτονώσεις βαλβίδων προς τα έξω, εργασία ποτέ μόνος.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σε παρατεταμένη ή υπερβολική εισπνοή ατμών ψυκτικού (ή λιπαντικού) από διαρροή σε κλειστό, κακώς αεριζόμενο μηχανοστάσιο — οι βαρείς άοσμοι ατμοί εκτοπίζουν το οξυγόνο (ασφυξία), έχουν ναρκωτική δράση και προκαλούν αρρυθμίες· επίσης από τοξικά προϊόντα διάσπασης. Ενέργειες: άμεση μεταφορά σε καθαρό αέρα (με ασφάλεια για εμάς), τον κρατάμε ζεστό και ήρεμο, τεχνητή αναπνοή ή οξυγόνο αν χρειαστεί, άμεση κλήση γιατρού· εκκένωση και καλός αερισμός του χώρου (ανεμιστήρες χαμηλά), είσοδος ξανά μόνο με συσκευή οξυγόνου/αφού βεβαιωθούμε ότι δεν υπάρχουν ατμοί.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Εισπνοή ατμών → καθαρός αέρας, ζεστός-ήρεμος, O₂, γιατρός.

Ερώτηση 21 — Μετατροπή θαλάμου από R-12 σε R-134a: πιέσεις και θερμοκρασίες αναρρόφησης

Ερώτηση: Η ψυκτική εγκατάσταση σ' ένα ψυκτικό θάλαμο λειτουργούσε με R-12 έτσι ώστε η θερμοκρασία εξάτμισης να είναι -8°C και η υπερθέρμανση 6°C. Γίνεται μετατροπή της για να δουλέψει με R-134a, (με την ίδια υπερθέρμανση). Απαντήστε στα εξής: α. Πόση ήταν η χαμηλή πίεση (απόλυτη) με το R-12; β. Πόση ήταν η θερμοκρασία αναρρόφησης με το R-12; γ. Πόση πρέπει να είναι η χαμηλή πίεση (απόλυτη) με το R-134a; δ. Πόση θα είναι η θερμοκρασία αναρρόφησης με το R-134a;

Απάντηση:

Η χαμηλή πίεση της εγκατάστασης είναι η πίεση κορεσμού του ψυκτικού στη θερμοκρασία εξάτμισης (−8 °C), που διαβάζεται από τους πίνακες ιδιοτήτων κορεσμού ή τα διαγράμματα P-h του Παραρτήματος για κάθε ψυκτικό· η θερμοκρασία αναρρόφησης = θερμοκρασία εξάτμισης + υπερθέρμανση. α) Χαμηλή πίεση με R-12: από τον πίνακα κορεσμού του R-12 (−10 °C → 2,19 bar, −5 °C → 2,61 bar), στους −8 °C η απόλυτη πίεση είναι ≈ 2,35 bar (≈ 0,235 MPa ≈ 235 kPa· μανομετρική ≈ 1,35 bar). β) Θερμοκρασία αναρρόφησης με R-12: θΑΝ = θΕ + υπερθέρμανση = −8 + 6 = −2 °C (υπέρθερμος ατμός στα 2,35 bar). γ) Χαμηλή πίεση με R-134a: για την ίδια θερμοκρασία εξάτμισης −8 °C, από τον πίνακα κορεσμού του R-134a (−10 °C → 2,01 bar, −5 °C → 2,43 bar) η απόλυτη πίεση είναι ≈ 2,17 bar (≈ 0,217 MPa ≈ 217 kPa· μανομετρική ≈ 1,17 bar) — δηλαδή λίγο χαμηλότερη από του R-12 (το R-134a έχει υψηλότερο σημείο βρασμού, −26,1 έναντι −29,8 °C, άρα σε ίδια θερμοκρασία χαμηλότερη πίεση κορεσμού). δ) Θερμοκρασία αναρρόφησης με R-134a: με την ίδια υπερθέρμανση, θΑΝ = −8 + 6 = −2 °C — η ίδια, αφού η υπερθέρμανση ορίζεται ως διαφορά από τη θερμοκρασία εξάτμισης και η θερμοεκτονωτική ρυθμίζεται στην ίδια τιμή.

	R-12	R-134a
Θερμοκρασία εξάτμισης	−8 °C	−8 °C
Χαμηλή πίεση (απόλυτη)	≈ 2,35 bar	≈ 2,17 bar
Υπερθέρμανση	6 °C	6 °C
Θερμοκρασία αναρρόφησης	−2 °C	−2 °C

Παρατήρηση: οι πιέσεις των δύο ψυκτικών διαφέρουν ελάχιστα (≈ 8 %), γι' αυτό η μετατροπή από R-12 σε R-134a δεν απαιτεί εκτεταμένες αλλαγές (μόνο πολυεστερικό λάδι, φίλτρο, ρυθμίσεις πρεσσοστατών)· στη μετατροπή ο πρεσσοστάτης χαμηλής θα ρυθμιστεί λίγο χαμηλότερα. (Οι τιμές είναι προσεγγιστικές αναγνώσεις πινάκων, ±0,05 bar.)

Σύνοψη: α) R-12 στους −8 °C: P ≈ 2,35 bar απόλυτη (πίνακας κορεσμού)· β) θ αναρρόφησης = −8 + 6 = −2 °C· γ) R-134a στους −8 °C: P ≈ 2,17 bar απόλυτη (λίγο χαμηλότερη — υψηλότερο σημείο βρασμού)· δ) θ αναρρόφησης = −8 + 6 = −2 °C (ίδια, ίδια υπερθέρμανση). Οι πιέσεις διαφέρουν ≈ 8 %, γι' αυτό η μετατροπή είναι απλή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

2,35 bar/−2 °C → 2,17 bar/−2 °C.

Ερώτηση 22 — Γιατί οι πιέσεις R-12 και R-134a δεν διαφέρουν πολύ

Ερώτηση: Κατά τη μετατροπή μιας ψυκτικής διάταξης που λειτουργούσε με R-12 ώστε να λειτουργήσει με το νέο ψυκτικό ρευστό R-134a, περιμένουμε οι πιέσεις λειτουργίας να μην διαφέρουν και πάρα πολύ. Συγκρίνοντας τις ιδιότητες αυτών των δύο ψυκτικών και τα διαγράμματα P-h, δικαιολογήστε αυτό το γεγονός.

Απάντηση:

Το R-134a επιλέχθηκε ως αντικαταστάτης του R-12 ακριβώς επειδή «έχει παρόμοια φυσικά και θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά» (σελ. 450-451, 472). Σύγκριση ιδιοτήτων: 1) Σημείο βρασμού σε 1 atm: R-12 −29,8 °C, R-134a −26,1 °C — διαφορά μόλις 3,7 °C· αφού οι δύο καμπύλες κορεσμού (πίεση-θερμοκρασία) ξεκινούν από κοντινά σημεία και έχουν παρόμοια κλίση, σε κάθε θερμοκρασία λειτουργίας οι πιέσεις κορεσμού είναι κοντινές — π.χ. στους −8 °C 2,35 έναντι 2,17 bar, στους 0 °C 3,09 έναντι 2,93 bar, στους +40 °C (συμπύκνωση) 9,6 έναντι 10,2 bar, στους 50 °C 12,2 έναντι 13,2 bar: στη χαμηλή πλευρά το R-134a έχει ελαφρά χαμηλότερη πίεση, στην υψηλή ελαφρά υψηλότερη, με διαφορές 5-10 %. 2) Λανθάνουσα θερμότητα εξάτμισης: R-134a ≈ 217 kJ/kg έναντι ≈ 166 kJ/kg του R-12 — μεγαλύτερη (θετικό), με ελαφρά μεγαλύτερο ειδικό όγκο ατμού (λίγο μεγαλύτερη συμπίεση). 3) Χημική ευστάθεια, μη διαβρωτικότητα σε Cu/Fe/Al, χαμηλή τοξικότητα, μη αναφλεξιμότητα — ίδιες. Στα διαγράμματα P-h (Παράρτημα) φαίνεται ότι οι δύο «καμπάνες» έχουν παρόμοια μορφή και θέση: για τις ίδιες θερμοκρασίες εξάτμισης και συμπύκνωσης, οι ισόθλιπτες του κύκλου (χαμηλή και υψηλή πίεση) βρίσκονται σε σχεδόν ίδια ύψη στον λογαριθμικό άξονα πίεσης, ο λόγος συμπίεσης είναι παρόμοιος (π.χ. −8/+40 °C: R-12 9,6/2,35 ≈ 4,1, R-134a 10,2/2,17 ≈ 4,7), οι θερμοκρασίες κατάθλιψης παρόμοιες (λίγο χαμηλότερες στο R-134a) και η ψυκτική ικανότητα και ο COP σχεδόν ίδιοι ή λίγο μικρότεροι. Επομένως ο ίδιος συμπιεστής, οι ίδιες σωληνώσεις, εναλλάκτες, εκτονωτική και πρεσσοστάτες (με μικρές επαναρρυθμίσεις) λειτουργούν ικανοποιητικά — «η αλλαγή δεν απαιτεί εκτεταμένες μετατροπές και δεν είναι πολύ δαπανηρή»· οι ουσιαστικές αλλαγές αφορούν το πολυεστερικό ψυκτέλαιο, το αφυγραντικό φίλτρο και τα ελαστομερή, όχι τις πιέσεις.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα δύο ψυκτικά έχουν παρόμοια θερμοδυναμικά χαρακτηριστικά: κοντινά σημεία βρασμού (−29,8 vs −26,1 °C) και σχεδόν παράλληλες καμπύλες κορεσμού, οπότε για τις ίδιες θερμοκρασίες εξάτμισης-συμπύκνωσης οι πιέσεις διαφέρουν 5-10 % (π.χ. −8 °C: 2,35/2,17 bar· 40 °C: 9,6/10,2 bar)· στα P-h οι καμπάνες έχουν παρόμοια μορφή-θέση, παρόμοιο λόγο συμπίεσης, ψυκτική ικανότητα και COP σχεδόν ίδια, ενώ η λανθάνουσα του R-134a είναι μεγαλύτερη (217 vs 166 kJ/kg). Γι' αυτό ο ίδιος εξοπλισμός λειτουργεί με μικρές ρυθμίσεις — αλλάζουν κυρίως λάδι (πολυεστερικό) και φίλτρο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Παρόμοιες καμπύλες κορεσμού → πιέσεις ±5-10 %.

Ερώτηση 23 — Ατμοί σε φιάλη R-407C μετά το άδειασμα του υγρού

Ερώτηση: Αν από μια φιάλη με R-407C, έχουμε αδειάσει όλο το υγρό, οι ατμοί που παραμένουν μέσα είναι ατμοί R-407C; Δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

Απάντηση:

Όχι — οι ατμοί που παραμένουν δεν έχουν τη σύσταση του R-407C. Το R-407C είναι ζεοτροπικό μίγμα τριών HFC με διαφορετικά σημεία βρασμού: R-32 (23 % — βρασμός −52 °C), R-125 (25 % — −48 °C) και R-134a (52 % — −26 °C), με ολίσθηση βρασμού 7,1 °C (σελ. 454-458). Στα ζεοτροπικά μίγματα ο ατμός που βρίσκεται σε ισορροπία με το υγρό έχει διαφορετική σύσταση από το υγρό: είναι πλουσιότερος στα πτητικότερα συστατικά (R-32 και R-125) και φτωχότερος στο λιγότερο πτητικό R-134a. Όπως γράφει το βιβλίο για τη φιάλη γεμίσματος: «θα υπάρχει στο πάνω μέρος της ατμός, με διαφορετική σύσταση (σύνθεση) από του υγρού R-407C· έτσι, αν αφαιρεθεί ατμός για πλήρωση του συστήματος, και θα μπει στο κύκλωμα ψυκτικό με λάθος σύσταση και το υγρό που θα μείνει στη φιάλη θα έχει επίσης λάθος σύσταση». Καθώς λοιπόν αδειάζει η φιάλη, ο ατμός που γεμίζει τον χώρο πάνω από το υγρό δεν είναι ποτέ «R-407C» αλλά ένα μίγμα άλλης αναλογίας· όταν φύγει και η τελευταία σταγόνα υγρού, ο ατμός που μένει είναι το μίγμα που ήταν σε ισορροπία με το τελευταίο υγρό — με σύσταση διαφορετική από την ονομαστική 23/25/52 (και το ίδιο το υγρό είχε εν τω μεταξύ μετατοπιστεί σε σύσταση, αφού κάθε φορά που αφαιρείται ατμός ή διαρρέει, φεύγουν κατά προτίμηση τα πτητικά). Επομένως το υπόλοιπο δεν πρέπει να χρησιμοποιηθεί για πλήρωση ή συμπλήρωση συστήματος — θα έδινε ψυκτικό λάθος σύστασης με διαφορετικές πιέσεις, μειωμένη απόδοση και κίνδυνο για τον συμπιεστή· ανακτάται/απορρίπτεται κατά τους κανονισμούς. Κανόνας: η πλήρωση με ζεοτροπικά (και σχεδόν αζεοτροπικά) μίγματα γίνεται πάντα και μόνο από την υγρή φάση (φιάλη με βαλβίδα δύο εξόδων ή ανάποδη), ώστε να μεταφέρεται το μίγμα με τη σωστή αναλογία. (Στα αζεοτροπικά, όπως το R-502, ή στα αμιγή, ο ατμός έχει την ίδια σύσταση με το υγρό.)

Σύνοψη: (ενδεικτική) Όχι. Το R-407C είναι ζεοτροπικό μίγμα (R-32 23 %, R-125 25 %, R-134a 52 %) με ολίσθηση 7,1 °C: ο ατμός σε ισορροπία με το υγρό είναι πλουσιότερος στα πτητικότερα R-32/R-125 και φτωχότερος σε R-134a, άρα έχει διαφορετική σύσταση από το υγρό· όταν αδειάσει όλο το υγρό, μένει ατμός με σύσταση διαφορετική από την ονομαστική 23/25/52 (και το υγρό είχε ήδη αλλοιωθεί). Δεν πρέπει να χρησιμοποιηθεί για πλήρωση — γι' αυτό τα ζεοτροπικά γεμίζονται μόνο από την υγρή φάση (βαλβίδα δύο εξόδων/ανάποδη φιάλη).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Όχι — ζεοτροπικό, ατμός ≠ υγρό.

Προηγούμενο Στοιχείο

Επιστροφή στην Ενότητα

Επόμενο Στοιχείο