चरण-दर-चरण HFC से CO2 (R744) या प्रोपेन (R290) पर स्विच करना
HFC से CO2 या प्रोपेन में प्लांट ले जाना: आप केवल दोबारा क्यों नहीं भर सकते, सिस्टम का चयन, EN 378 चार्ज सीमाएं, PED, ATEX, प्रमाणपत्र और स्टार्ट-अप।
मुख्य बातें
- F-गैस विनियम में सर्विस प्रतिबंध और उत्पाद प्रतिबंध, गिरते HFC कोटे के साथ, R404A और इसी तरह के रेफ्रिजरेंट को बनाए रखना कठिन बनाते हैं [1]।
- एक HFC प्लांट को सामान्य रूप से R744 या R290 से दोबारा नहीं भरा जा सकता है। CO2 को बहुत अधिक डिज़ाइन दाब की आवश्यकता होती है, और प्रोपेन अत्यधिक ज्वलनशील (A3) है और इसके लिए इसी के लिए डिज़ाइन किए गए घटकों और लेआउट की आवश्यकता होती है [3][5]।
- सुरक्षा वर्ग चार्ज सीमाएं तय करता है: R744 जैसे A1 रेफ्रिजरेंट के लिए प्रैक्टिकल लिमिट, R290 जैसे A3 रेफ्रिजरेंट के लिए LFL पर आधारित सीमाएं [3][4]।
- नया सिस्टम PED के तहत दाब उपकरण है। प्रोपेन द्रव समूह 1 है, CO2 समूह 2 है, जो श्रेणी और अनुरूपता मूल्यांकन को प्रभावित करता है [5]।
- CO2 या हाइड्रोकार्बन के साथ काम करने वाले व्यक्तियों और कंपनियों को एक प्रमाणपत्र की आवश्यकता होती है जो (EU) 2024/2215 के तहत उस रेफ्रिजरेंट को कवर करता हो [1][2]।
स्विच कब प्रासंगिक है?
1 जनवरी 2025 से, 2,500 या उससे अधिक GWP वाली नई (वर्जिन) F-गैसों का उपयोग रेफ्रिजरेशन उपकरणों की सर्विस के लिए नहीं किया जा सकता है। रिक्लेम या रिसाइकिल की गई गैस का उपयोग 2029 के अंत तक किया जा सकता है, और 2032 से सीमा को कड़ा करके GWP 750 कर दिया गया है [1]। GWP 150 या अधिक वाले 40 kW या उससे अधिक के केंद्रीकृत कमर्शियल सिस्टम अब बाज़ार में नहीं लाए जा सकते [1]। साथ ही HFC कोटा गिर रहे हैं, जिससे कीमतें बढ़ रही हैं और उपलब्धता कम हो रही है [1]। स्विच आमतौर पर तब विचार करने योग्य होता है जब:
- प्लांट R404A, R507A या किसी अन्य रेफ्रिजरेंट पर चलता है जो सर्विस प्रतिबंध के अंतर्गत आता है, या 2032 से आएगा,
- प्लांट अक्सर लीक होता है या उसे बड़ी मरम्मत की आवश्यकता होती है, जैसे कि एक नया कंप्रेसर रैक या नई पाइपलाइन,
- स्टोर या इमारत को वैसे भी पुनर्निर्मित या विस्तारित किया जा रहा है,
- ऑपरेटर रेफ्रिजरेंट और लीक जाँच के लिए कम लागत चाहता है।
एक छोटे प्लांट के लिए, कम GWP वाले HFC/HFO मिश्रण में रेट्रोफिट पहला कदम हो सकता है। रेट्रोफिट कैलकुलेटर दिखाता है कि कौन से विकल्प फिट बैठते हैं।
आप सामान्य रूप से HFC सिस्टम में R744 या R290 क्यों नहीं भर सकते
| गुण | R744 (CO2) | R290 (प्रोपेन) |
|---|---|---|
| सुरक्षा वर्ग | A1, ज्वलनशील नहीं [3] | A3, अत्यधिक ज्वलनशील [3] |
| दाब | HFC से बहुत अधिक। 20 °C पर संतृप्ति दाब लगभग 57 bar है, और ट्रांसक्रिटिकल सिस्टम हाई-प्रेशर साइड पर उससे काफी ऊपर चलते हैं | R22 और R407C के समान, लेकिन घटकों को ज्वलनशील रेफ्रिजरेंट के लिए अनुमोदित किया जाना चाहिए |
| चार्ज सीमा | ऑक्सीजन की कमी और विषाक्तता के लिए व्यावहारिक सीमा [3] | LFL पर आधारित सीमाएं (m1, m2, m3) [3] |
| घटक | उच्च PS के लिए रेटेड कंप्रेसर, वाल्व, वेसल और पाइप | इलेक्ट्रिकल उपकरण, पंखे, स्विच और बिना प्रज्वलन स्रोतों के कंप्रेसर, A3 के लिए स्वीकृत |
एक HFC सिस्टम में HFC के लिए चुना गया अधिकतम स्वीकार्य दाब (PS) होता है। CO2 भरने पर दाब इससे कई गुना अधिक हो जाएगा, और प्रेशर रिलीफ, कंप्रेसर और तेल गलत हैं। HFC सिस्टम में प्रोपेन ऐसे उपकरणों में एक ज्वलनशील रेफ्रिजरेंट डालता है जिनका कभी भी प्रज्वलन स्रोतों के लिए मूल्यांकन नहीं किया गया है, हो सकता है कि कमरा चार्ज सीमाओं को पूरा न करे, और प्लांट अब अपने CE मार्किंग से मेल नहीं खाता है [3][5]। इसलिए व्यवहार में आप एक नया सिस्टम बनाते हैं या यूनिट बदलते हैं, और निर्माता की स्वीकृति हो तो ज़्यादा से ज़्यादा केबलिंग और कुछ कूलिंग पॉइंट ही दोबारा इस्तेमाल करते हैं।
R404A की जगह क्या लेता है?
R404A का GWP लगभग 3,900 है। 1 जनवरी 2025 से प्रशीतन उपकरण की सर्विसिंग के लिए कुंवारी R404A का उपयोग नहीं किया जा सकता है; पुनर्प्राप्त या पुनर्चक्रित R404A का उपयोग 31 दिसंबर 2029 तक किया जा सकता है, और 1 जनवरी 2032 से स्थिर प्रशीतन के लिए सेवा सीमा GWP 750 तक गिर जाती है [1]। एक मौजूदा प्लांट को आमतौर पर HFC/HFO मिश्रण में परिवर्तित किया जाता है, जबकि एक नया प्लांट R744 या R290 के लिए बनाया जाता है। तालिका सामान्य विकल्पों की तुलना करती है; विनियमन (EU) 2024/573 के अनुसार GWP [1], −30 °C के ओस बिंदु पर CoolProp के साथ गणना की गई ग्लाइड [7]।
| रेफ्रिजरेंट | GWP [1] | सुरक्षा वर्ग [3] | ग्लाइड (K) [7] |
|---|---|---|---|
| R404A (तुलना के लिए) | 3,922 | A1 | 0.7 |
| R448A | 1,386 | A1 | 6.4 |
| R449A | 1,396 | A1 | 6.0 |
| R452A | 2,139 | A1 | 4.1 |
| R454C | 146 | A2L | 8.2 |
| R455A | 146 | A2L | 13.5 |
| R290 (प्रोपेन), नई प्रणालियाँ | 0.02 | A3 | 0 |
| R744 (CO2), नई प्रणालियाँ | 1 | A1 | 0 |
- R448A, R449A और R452A R404A की तरह A1 हैं, इसलिए सुरक्षा वर्ग नहीं बदलता है। उनका GWP 2,500 से कम लेकिन 750 से अधिक है, इसलिए 2031 के बाद भी उन्हें केवल पुनर्प्राप्त या पुनर्चक्रित गैस से टॉप अप किया जा सकता है [1]। उभारें।
- R454C और R455A का GWP 150 से कम है लेकिन A2L (हल्का ज्वलनशील) हैं। उनमें A1 प्लांट को बदलने के लिए चार्ज सीमा, वेंटिलेशन और घटकों के नए EN 378 मूल्यांकन की आवश्यकता होती है [3]।क
- R404A और उपरोक्त मिश्रण POE तेल पर चलते हैं। बदलने से पहले नए रेफ्रिजरेंट और तेल के लिए कंप्रेसर निर्माता की मंजूरी की जाँच करें।
- मिश्रणों में 4–14 K का तापमान ग्लाइड होता है। ओस बिंदु से सुपरहीट और बुलबुले बिंदु से सबकूलिंग को मापें, जैसा कि सुपरहीट गाइड वर्णन करता है।
- रेट्रोफ़िट कैलकुलेटर आपके प्लांट के लिए इन रेफ्रिजरेंट की क्षमता, डिस्चार्ज तापमान और द्रव्यमान प्रवाह की तुलना करता है।
चरण 1: नई प्रणाली की योजना बनाएँ
- तापमान स्तर (मध्यम, निम्न, एयर कंडीशनिंग) के अनुसार और पूरे वर्ष शीतलन भार, और किसी भी ताप पुनर्प्राप्ति आवश्यकताओं की गणना करें।
- सिस्टम अवधारणा चुनें। एक ट्रांसक्रिटिकल CO2 बूस्टर एक सिस्टम में मध्यम और निम्न तापमान दोनों की सेवा करता है। प्रोपेन चिलर के साथ अप्रत्यक्ष प्रणाली प्रोपेन को बाहर या मशीनरी कक्ष में रखती है और ग्लाइकोल या CO2 ब्राइन जैसे माध्यमिक तरल पदार्थ के साथ ठंड वितरित करती है। R290 के साथ प्लग-इन कैबिनेट (स्वयं निहित, अक्सर पानी से ठंडा) छोटी दुकानों के अनुकूल हैं।
- तय करें कि रेफ्रिजरेंट-युक्त भाग कहाँ जाते हैं: कब्जे वाले स्थान में, मशीनरी कक्ष में, बाहर या हवादार बाड़े में। यह स्थान वर्ग और पहुँच श्रेणी देता है [3][4]।न
- पाइपवर्क का आकार तय करें। CO2 कैलकुलेटर R744 के लिए तांबे और स्टील के पाइपों का आकार तय करता है, और HC कैलकुलेटर R290 और अन्य हाइड्रोकार्बन के लिए चार्ज सीमा की जाँच करता है।
चरण 2: सुरक्षा वर्ग और चार्ज सीमाएँ
EN 378-1 और ISO 5149-1 के तहत अधिकतम चार्ज रेफ्रिजरेंट, कमरे की मात्रा, स्थान वर्ग और पहुँच श्रेणी पर निर्भर करता है [3][4]। R744 (A1) के लिए व्यावहारिक सीमा लागू होती है: यदि सारा चार्ज सबसे छोटे कमरे में लीक हो जाता है, तो एकाग्रता सीमा से नीचे रहनी चाहिए, अन्यथा गैस का पता लगाने, वेंटिलेशन या मशीनरी कक्ष जैसे उपायों की आवश्यकता होती है। CO2 हवा से भारी है और फर्श के स्तर पर जमा होती है।
R290 (A3) के लिए सीमाएँ निचلی ज्वलनशीलता सीमा (LFL) पर आधारित हैं। m1 से नीचे अनिवार्य रूप से कोई कमरे-dependent आवश्यकताएँ नहीं हैं, m1 और m3 के बीच कमरे का आकार और स्थापना की ऊँचाई चार्ज को सीमित करती है, और m3 से ऊपर रेफ्रिजरेंट-युक्त भागों को मशीनरी कक्ष, हवादार बाड़े या बाहर होना चाहिए [3]। प्रोजेक्ट पर लागू होने वाले मानक के संस्करण से सटीक मान और सूत्र लें। ज्वलनशील रेफ्रिजरेंट पर लेख प्रोपेन के उदाहरण दिखाता है।
चरण 3: दबाव, PED और ATEX
प्रत्येक भाग में एक PS होना चाहिए जो संचालन में, ठहराव के दौरान और परिवहन के दौरान उच्चतम दबाव को कवर करता हो [3]। CO2 के लिए, ठहराव के दबाव की जाँच करें: कई प्रणालियों में एक छोटी ठहराव शीतलन इकाई होती है, या इसका सामना करने के लिए रेटेड बर्तन होते हैं। दबाव उपकरण निर्देश 2014/68/EU के तहत श्रेणी (I–IV) PS, मात्रा या पाइप आकार और द्रव समूह पर निर्भर करती है। प्रोपेन समूह 1 है, CO2 समूह 2 है, और श्रेणी अनुरूपता मूल्यांकन तय करती है कि क्या अधिसूचित निकाय की आवश्यकता है [5]।
जहाँ प्रोपेन एक विस्फोटक वातावरण बना सकता है, उदाहरण के लिए मशीनरी कक्ष में या सर्विसिंग के दौरान, नियोक्ता को जोखिम का आकलन करना चाहिए, क्षेत्रों को ज़ोन में विभाजित करना चाहिए और इसे विस्फोट संरक्षण दस्तावेज़ में दस्तावेज करना चाहिए [6]। ATEX उपकरण निर्देश 2014/34/EU के तहत किसी ज़ोन में उपकरण उस ज़ोन के लिए उपयुक्त होने चाहिए। EN 378 का उद्देश्य सामान्य संचालन में विस्फोटक वातावरण से बचना है, लेकिन जोखिम का आकलन अभी भी किया जाना चाहिए।
चरण 4: क्षमता और प्रमाणन
(EU) 2024/573 और कार्यान्वयन विनियमन (EU) 2024/2215 के तहत, स्थापना, सर्विसिंग, मरम्मत और डमीकमिशनिंग के लिए प्रमाण पत्र की आवश्यकता न केवल F-गैसों को बल्कि वैकल्पिक अमोनिया, CO2 और हाइड्रोकार्बन को भी कवर करती है, और दूसरों के लिए काम करने वाली कंपनियों को प्रमाणित होना चाहिए [1][2]। व्यक्तियों के लिए प्रमाण पत्र प्रकार हैं [2]:
| प्रमाण पत्र | कवर करता है |
|---|---|
| A1 | F-गैसों और हाइड्रोकार्बन के साथ सभी कार्य |
| A2 | A1 के रूप में, लेकिन केवल 3 किलोग्राम से कम (लेबल वाले हर्मेटिक रूप से सील किए गए सिस्टम में 6 किलोग्राम से कम) वाले उपकरण |
| B | कार्बन डाइऑक्साइड (CO2, R744) |
| C | अमोनिया (NH3, R717) |
| D | केवल F-गैसों की पुनर्प्राप्ति, 3 किलोग्राम से कम (6 किलोग्राम से कम हर्मेटिक रूप से सील किए गए) उपकरणों में |
| E | केवल लीक जाँच, रेफ्रिजरेंट सर्किट में तोड़े बिना |
सदस्य देश संयुक्त प्रमाण पत्र जारी कर सकते हैं। पुराने विनियमन (EU) 2015/2067 के तहत प्रमाण पत्र नए प्रकारों (श्रेणी I → A1, II → A2, III → D, IV → E) के अनुरूप हैं, लेकिन उनका उपयोग तभी किया जा सकता है जब धारक ने (EU) 2024/573 [1][2] के अनुच्छेद 10 द्वारा आवश्यक प्रशिक्षण या मूल्यांकन के माध्यम से अपने ज्ञान को अपडेट किया हो। इसलिए CO2 प्रणाली के लिए तकनीशियनों को प्रकार B की आवश्यकता होती है, और प्रोपेन A1 या A2 के लिए। अनुबंध से पहले इंस्टॉलर और सेवा कंपनी के प्रमाण पत्रों की जाँच करें।
चरण 5: HFC प्लांट को सेवामुक्त करें
पुराने रेफ्रिजरेंट को किसी प्रमाणित व्यक्ति द्वारा पुनर्प्राप्त किया जाना चाहिए और रीसाइक्लिंग, पुनर्प्राप्ति या विनाश के लिए भेजा जाना चाहिए। रिकॉर्ड में मात्रा नोट करें। जानबूझकर छोड़ना प्रतिबंधित है [1]।क
चरण 6: दबाव परीक्षण, खाली करना और चालू करना
- EN 378-2 के अनुसार चार्ज होने से पहले सूखी नाइट्रोजन के साथ सिस्टम का शक्ति परीक्षण और जकड़न परीक्षण करें। CO2 परीक्षण दबाव HFC की तुलना में बहुत अधिक हैं: खतरे के क्षेत्र की योजना बनाएँ। दबाव परीक्षण गाइड देखें।
- खाली करें और खड़े वैक्यूम परीक्षण के साथ जाँच करें। निकासी के लिए गाइड देखें।
- रेफ्रिजरेंट चार्ज करें। CO2 के लिए, पहले वाष्प के साथ वैक्यूम को तोड़ें ताकि सूखी बर्फ न बने। प्रोपेन के लिए, प्रज्वलन स्रोतों को दूर रखें और इसके लिए अभिप्रेत गैस डिटेक्टर से मापें।
- सुरक्षा कार्यों का परीक्षण करें: दबाव सीमाएं, सुरक्षा वाल्व, गैस का पता लगाना, अलार्म, वेंटिलेशन और आपातकालीन स्टॉप।
- ऑपरेटिंग डेटा की जाँच करें और ऑपरेटर को प्रशिक्षित करें।
दस्तावेज़ीकरण
- अनुरूपता की घोषणा और PED के तहत असेंबली की CE मार्किंग, श्रेणी और अनुरूपता मूल्यांकन के साथ [5]।
- दबाव परीक्षण और जकड़न परीक्षण प्रमाण पत्र, नेमप्लेट पर चार्ज और रेफ्रिजरेंट।
- जोखिम मूल्यांकन, चार्ज सीमा की गणना और प्रोपेन के लिए, विस्फोट संरक्षण दस्तावेज़ [3][6]।क
- ऑपरेटिंग निर्देश, लॉगबुक और काम करने वालों के प्रमाण पत्र [2]।क
चेकलिस्ट
- क्या स्विच का कारण स्पष्ट है: सेवा प्रतिबंध, उत्पाद प्रतिबंध, लीक या लागत?
- क्या प्रति तापमान स्तर शीतलन भार ज्ञात है?
- क्या सिस्टम अवधारणा चुन ली गई है: CO2 बूस्टर, द्वितीयक तरल पदार्थ के साथ प्रोपेन चिलर या प्लग-इन?
- क्या प्रत्येक रेफ्रिजरेंट-युक्त भाग के लिए स्थान वर्ग और पहुँच श्रेणी तय कर ली गई है?
- क्या EN 378 या ISO 5149 के लागू संस्करण के विरुद्ध चार्ज सीमा की जाँच कर ली गई है?
- क्या PS, PED श्रेणी और अनुरूपता मूल्यांकन तय कर लिया गया है?
- प्रोपेन के लिए: क्या ATEX जोखिम मूल्यांकन और ज़ोनिंग हो चुका है?
- क्या व्यक्तियों और कंपनी के पास CO2 या हाइड्रोकार्बन के लिए प्रमाण पत्र हैं?
- क्या HFC को पुनर्प्राप्त और रिकॉर्ड किया गया है?
- क्या दबाव परीक्षण, निकासी और कार्य परीक्षणों का दस्तावेजीकरण किया गया है?
ख़ुद गणना करें
इस लेख के शब्द
स्रोत
- Regulation (EU) 2024/573 on fluorinated greenhouse gases – EUR-Lex
- Commission Implementing Regulation (EU) 2024/2215 – certification for stationary refrigeration, air conditioning and heat pumps – EUR-Lex
- EN 378-1:2016+A1:2020 Refrigerating systems and heat pumps – Safety and environmental requirements – Part 1
- ISO 5149 Refrigerating systems and heat pumps – Safety and environmental requirements (ISO)
- Pressure Equipment Directive 2014/68/EU – EUR-Lex
- Directive 1999/92/EC (ATEX workplaces) – EUR-Lex
- CoolProp – open-source thermophysical property library (refrigerant mixtures)