Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Холодильные агенты для систем комфортного кондиционирования выбираются производителями техники по физическим и термодинамическим свойствам: рабочим давлениям, удельной объемной холодопроизводительности и др. Важно также, чтобы холодильный агент обладал термической стабильностью, стабильностью в смеси с маслом, был негорюч, нетоксичен, имел невысокую стоимость.
Токсичность фреонов при прямом воздействии на человека незначительна и нормируется величиной предельно допустимой концентрации (ПДК), которая составляет 300мг/м3 для R12 и 3000 мг/м3 для R22 и большинства других фреонов. Однако, как показали научные исследования, хлорсодержащие холодильные агенты, к которым относятся R12 и R22, попадая в верхние слои атмосферы, способствует разрушению озонового слоя Земли. Это приводит к повышенному проникновению ультрафиолетовой радиации к поверхности Земли, оказывающей разрушительное воздействие на организм человека.
Именно поэтому мировое сообщество обеспокоено этой экологической проблемой, имеющей глобальное значение. В соответствии с Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) в 1987 г. вступил в действие «Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой» во исполнение Венской конвенции об охране озонового слоя 1985 г., предусматривающий постепенное сокращение производства и потребления ряда хлорфторуглеродов.
Свойства холодильных агентов зависят от структуры молекулы вещества, присутствия в его составе и соотношения молекул фтора, хлора и водорода (рис.1.1.).
Рис.1.1.
Вещества с высоким содержанием молекул водорода являются горючими и при их применении пожароопасными.
Вещества с малым содержание фтора обладают токсичностью и их применение ограничено санитарными нормами.
Вещества с малым содержанием водорода долго живут в атмосфере не разлагаясь на части, поглощающиеся биосферой Земли, и являются экологически нежелательными.
На рис.1 указаны как «запретные» области по факторам горючести, токсичности и стабильности веществ в атмосфере, так и область допустимого состава для использования в качестве альтернативных холодильных агентов.
На диаграмме для группы метана (рис.1.2) мы видим, что холодильные агенты R11 и R12 лежат в области экологической неблагоприятных холодильных агентов. Широко применяемый, в настоящее время холодильный агент R22, хотя и лежит в области допустимой для применения, но все же содержит в своем составе атом хлора и поэтому является «озоноопасным». Оцененная по бальной системе «озоноопасность» R22 составляет всего 5% от «озоноопасности» хладагента R12, что нашло отражение в Монреальском протоколе в сроках реализации сокращения выпуска R22 и ограничения его производства с 2005 года.
Оборудование на холодильном агенте R22 холодопроизводительностью свыше 100 кВт в Европе перестали производить в 2000 г. Малые системы кондиционирования (до 100 кВт) на R22 перестали выпускать с 2004 г. Производство R22 полностью не останавливается до 2015 г. для поддержания работы существующего парка оборудования.
Рис.1.2
Рис.1.3.
На диаграмме веществ группы этана (рис.1.3) интерес представляют хладагенты R134a и R125. R134a предложен как альтернатива традиционному холодильному агенту R12, широко использовавшемуся в холодильной технике, и, в частности, в чиллерных системах.
1.3.2. Какие холодильные агенты применяются, а какие перспективны?
Сегодня большинство комфортных кондиционеров, поставляемых в Россию, использует хладагент R22.
Для применения в кондиционерах комфортного назначения с диапазоном температур испарения 0-150С и конденсации ниже 600С, хладагент R134a недостаточно привлекателен по своим термодинамическим характеристикам. В качестве холодильных агентов заменяющих R22 предлагаются R407с и R410A.
Наилучшими термодинамическими свойствами для комфортных кондиционеров обладает R32. Однако этот хладагент горюч.
Исправить этот недостаток можно, применяя смесь R32 и R125. В смеси эти холодильные агенты не горят, имеют минимальный глайд. Эта смесь в концентрации 50% / 50% с термодинамическими свойствами лучше, чем у R22, имеет обозначение R410А. Недостатком данной смеси является более высокий уровень давлений (табл.1.1.), чем у традиционного хладагента R22. Для применения его в кондиционерах необходимо специально создать компрессорное оборудование на более высокий уровень давлений, теплообменники, трубы, ресиверы, фильтры – вся гидравлическая часть кондиционера должна быть рассчитана на работу при более высоком уровне давлений. Разработка новой техники на холодильном агенте R410А окупается у потребителя снижением энергопотребления на кондиционирование на 20-30%.
Сегодня также применяют смесь холодильных агентов - R407с. Эта смесь отличается от R410А тем, что для снижения уровня рабочих давлений в смесь R32 и R125 добавляют холодильный агент R134а. Присутствие в смеси каждого хладагента обеспечивает придание необходимых свойств смеси и выполняет определенную функцию.
R32 (23%) - способствует увеличению производительности.
R125 (25%) - исключает горючесть смеси.
R134а (52%) - снижает рабочее давление смеси
Смесь хладагентов такого состава получила марку R407C. Подобно хладагенту R22, R407C обладает малой токсичностью, химически стабилен и не горюч.
Хотя смесь R407с и менее термодинамически совершенна, чем R410А (ниже холодильный коэффициент, выше температурный глайд) по уровню рабочих давлений она наиболее близка к R 22, что позволяет производителям техники использовать существующее компрессорное и теплообменное оборудование и с минимальными затратами перейти на альтернативные холодильные агенты.
Основная разница в характеристиках прежнего хладагента CHF2Cl (R22) и новых R407C и R410A заключается в величине давлений при рабочих температурах и типе масел, совместимых с данными хладагентами.
Рабочее давление в системе, заправленной хладагентом R407C, несколько выше, а для R410A существенно выше, чем в случае хладагента R22:
Таблица 1.1.
R22 (бар) | R407C (бар) | R410А (бар) | |
-40оС | 1,05 | 1,568 | 1,75 |
-20оС | 2,448 | 3,297 | 4,05 |
4,976 | 6,203 | 8,00 | |
20оС | 9,1 | 10,737 | 14,5 |
40оС | 15,335 | 17,247 | 24,1 |
60оС | 24,265 | 26,23 | 38,0 |
80оС | 36,622 | 38,279 | - |
Сегодня DAIKIN выпускает все оборудования на озонобезопасных холодильных агентах R410а и R407C. Однако, более высокое термодинамическое совершенство хладагента R410А (более низкое энергопотребление) делает его более перспективным и доля климатического оборудования на R410А постоянно возрастает, вытесняя как R22 так и R407C.
Безусловно, работа с новыми озонобезопасными хладагентами прибавляет трудности монтажным организациям и сервисным службам. Однако выбирать не приходится, так как ведущие производители кондиционеров, учитывая требования времени, уже начали выпуск оборудования на новых холодильных агентах и постоянно увеличивают объем их производства.
Все новые конструктивные и технологические решения в кондиционировании реализуются только на оборудовании с альтернативными холодильными агентами. На долю привычного R22 остались решения прошлого века. Новых разработок на R22 не проводится, что также определяет направленность интересов потребителя на оборудование с озонобезопасными холодильными агентами.
Дата публикования: 2014-11-04; Прочитано: 986 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!