Хладагенты, хладоносители и холодильные масла ностальгия о будущем
Озонобезопасные синтетические хладагенты
жүктеу/скачать 0.76 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- GWP R23
- Озонобезопасные смеси холодильных агентов
- Хладагент
Озонобезопасные синтетические хладагенты
В современной технике более востребованы, однако, смеси, чаще всего зеотропные, этих хладагентов. Напомним, что синтез нового альтернативного хладагента R134а происходил с целью заменить им хладагент R12. Это удалось, хотя по эффективности цикл паровой холодильной машины на R134а в области температур ниже +10С может несколько уступать циклу на R12. В практике вначале просто заменяли R12 на R134а по схеме «in drop», т. е. в систему с R12 заправляли R134а. Оказалось, это недопустимо, поскольку необходимо перед заменой на R134a полностью удалить R12, затем очистить систему даже от следов R12 и минеральных масел, использовавшихся для смазки компрессора. Только после этого можно заправлять R134а в существующую систему, используя, кстати, новое синтетическое масло. Перезаправить оказалось необходимо миллионы холодильных машин, работавших на R12. Вместо R134a начали применять смеси, более толерантные к R12, и особенно, к минеральному маслу. Часто их называют - «переходные» хладагенты. Особенно популярны смеси R22 с другими хладагентами, поскольку перезаправить систему с R12 на R22 невозможно: давление возрастает в 1,6 раза. Для снижения давления к R22, к примеру, добавляют R142b. Хладагент R142b горюч, поэтому его концентрация не должна в смеси превышать 25- 30% по массе. Хладагент R22 менее растворим в маслах, чем R12, поэтому улучшить растворимость с маслами помогает добавление еще одного фреона R21. Подобные смеси разработаны в Астрахани и Санкт-Петербурге и, например, известны как «Астрон 12А», С10М1, «Астрон 12В», С10М2. В последней смеси место R142b занял R134а как пожаробезопасный хладагент. Массовый состав смесей С10М1: 5% R21, 65% R22 и 30% R142b, С10М2: 20% R21, 65% R22 и 15% R134а. Смесь R22 и R142b с добавкой 4% изобутана сертифицирована как хладагент R406А. Перечень переходных хладагентов дан в табл. 3. Потенциал разрушения озонового слоя смесей незначителен, но все-таки больше нуля. Использование этих смесей – временно, чтобы существующее оборудование смогло доработать до окончания срока эксплуатации. Таблица 3 «Переходные» холодильные агенты
Продолжение табл. 3
Хладагенты R12 и R22, R11 и R113 забудут, однако, не скоро. Число домашних холодильников в мире сотни миллионов, и основная часть их использует R12. В США работают чиллеры, содержащие десятки и сотни тонн R12. Миллиарды теплоизоляционных контейнеров из ресторанов быстрого питания «Макдональдс» покоятся на свалках и эммитируют озоноразрушающие R11, R12 или R113 в атмосферу. Китай производит R12 и обещал прекратить производство R12 к 2010 году. Согласно многочисленных поправок к Монреальскому протоколу, к 2020 г. должно прекратится производство R22, а в 2030 г. – его потребление. Для «слаборазвитых» Китая и Индии эти сроки объединены и сдвинуты на 2040 г. В Европе и в США процессы исключения R22, также как R142b, R141b, R123 и R21, закончат ранее 2020 года. Тем не менее, R141b еще используют как прекрасный вспениватель для высокоэффективной теплоизоляции, а R123 – в турбокомпрессорных холодильных установках. Смеси хладагентов, не разрушающих озон, приведены в табл. 4. Таблица 4 Озонобезопасные смеси холодильных агентов
Продолжение табл. 4
Смесь, в отличие от однокомпонентного хладагента, имеет сервисную специфику, связанную даже с такой, казалось бы, рутинной операцией, как заправка низкотемпературной системы. Особенности сервиса важны для всех зеотропных бинарных смесей, тем более для неазеотропных смесей с тремя компонентами. В смесях хладагентов опасны утечки, поскольку первой улетучивается низкокипящая фракция, которая может оказаться пожароопасной (например, фреоны R32, R152а). При утечках изменяется состав циркулирующей смеси, естественно, могут изменяться показатели ее работы. Смеси альтернативных хладагентов требуют синтетических масел. У зеотропных смесей появляется неизотермичность фазовых переходов, так называемые «температурные глайды». Глайды достигают 6–7 градусов. Умеренный температурный глайд имеет смесь R410А. Смесевые хладагенты практически перекрывают температурные области применения R22, R502 и низкотемпературных фреонов 13В1 и 503, т. е. пригодны до минус 80С. Предполагали фреоны 22 и 502 заменить хладагентом R125. Однако низкая температура критической точки R125 неблагоприятна для энергетических показателей циклов паровых холодильных машин. Лучше использовать смеси с R125. Компоненты смесей - озонобезопасные хладагентами R143а, R134а, R23 и R32. К примеру, у зеотропной смеси R410А глайд не превышает 0,2С. В смеси всего два компонента: R32 и R125. Хладагент R410А близок к квазиазеотропу, что упрощает заправку системы, исключает фракционировние при утечках. Хладагент R22 применяют и сегодня весьма широко в системах с холодопроизводительностью от 1-2 кВт до многих мегаватт с заправкой R22 от 1– 2 кг до нескольких тонн. Наряду с потенциалом разрушения озонового слоя (ODP) важное значение имеет потенциал глобального потепления (GWP). Его значение берется относительно потенциала GWP диоксида углерода, принятого за единицу, и связано с радиационным форсингом парникового газа. Вопрос о потенциале глобального потеплении возник на Всемирном Саммите в Рио-де-Жанейро в 1992 году, когда международное сообщество обозначило главные экологические приоритеты, важные для безопасной жизни на Земле: - глобальное потепление; - потеря биологического разнообразия; - загрязнение международных вод; - озоновый слой атмосферы. Саммит-92 рассмотрел прогнозы международной группы экспертов по изменению климата (IPCC) и сформировал Комитет представителей государств, подписавших Рамочную конвенцию об изменении климата Земли (СОР). Главной опасностью для человечества определено глобальное потепление. Заседания СОР проходят с 1992 г. На третьем заседании Комитета в 1997 г. (СОР-3) в Киото принят протокол, завершивший дискуссии о парниковых газах – виновниках глобального потепления. Ими названы: диоксид углерода, метан, оксид азота, HFC-хладагенты, FC-хладагенты (перфторуглероды) и шестифтористая сера. Хладагенты групп CFC и HCFC в Киотском протоколе не упомянуты, поскольку их ранее запретил Монреальский протокол. Синтетические хладагенты, как парниковые газы, обладают мощными потенциалами глобального потепления (табл. 3 и 4). Так, потенциал глобального потепления R134а в 1300 раз превышает аналогичный потенциал диоксида углерода. Для зеотропа R404А этот рост составляет 3260 раз, для квазиазеотропа R410А – 1725 раз. Эмиссия 1 кг шестифтористой серы (хладагент R846) соответствует эффекту глобального потепления, эквивалентному эмиссии 24,9 тонн диоксида углерода. В одной из скандинавских стран на R846 ввели налог, оценив 1 кг СО2 в 1,67 цента. Из-за этого стоимость 1 кг R846 возросла сразу на 415 долларов США. На заседании СОР-7 в Буэнос-Айресе (декабрь 2004 г.) Международный институт холода информировал о намерении снизить эмиссии F-газов наполовину к 2020 году. Эмиссии парниковых газов из домашних холодильников (БХП) по статистике не велики – не более 7% заправки. В стационарных системах кондиционирования воздуха (КВ) эти эмиссии - от 3 до 20% заправки, а в транспортных системах КВ выше – до 55-70%. В супермаркетах, где проложены километры труб холодильных систем, утечки хладагента по статистике достигают 40% от массы заправленного F-газа. О присутствии парниковых газов в атмосфере Земли можно судить по табл. 5. Приведены цифры за 2000 г. и прогноз IPCC 2100 года. Таблица 5 Парниковые газы в атмосфере Земли, % (IPCC, сценарий IS92a)
жүктеу/скачать 0.76 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|