Ekološki zahtjevi za kompresore

Razvojem industrije zagađenje Zemlje postaje sve ozbiljnije, a zaštita životne sredine postala je važno pitanje od globalnog značaja. Sprečavanje uništavanja atmosferskog ozonskog omotača i globalne klimatske promjene privukle su široku pažnju zemalja širom svijeta i postigle su konsenzus među međunarodnim vladama, potpisujući relevantne sporazume.
kompresor
kompresor
U oblasti hlađenja i klimatizacije, uništavanje atmosferskog ozonskog omotača CFCS i HCFCS, kao i globalno zagrijavanje uzrokovano potrošnjom energije, pitanja su koja treba visoko cijeniti u dizajnu kompresora.
Kao što je poznato, izbor rashladnih sredstava jedan je od mnogih faktora koji utiču na dizajn kompresora koji treba visoko cijeniti.
Da bi razvili nove kompresore koji koriste alternativna rashladna sredstva, dizajneri su se prvo susreli s dva problema:
Prvo, kompresor mora redefinirati svoju radnu zapreminu kako bi zadovoljio zahtjeve pritiska različitih brzina protoka;
Drugo, mora se pozabaviti kompatibilnošću između različitih materijala koji su u kontaktu sa rashladnim sredstvom u kompresoru, kao što su sintetička guma i ulje za podmazivanje.
U prošloj istoriji više od pedeset supstanci je korišćeno kao rashladna sredstva. Nakon Drugog svjetskog rata, pored upotrebe amonijaka u rasponu velikog rashladnog kapaciteta, u gotovo svim oblastima hlađenja i klimatizacije dominirali su haloalkan CFCS i HCFCS. Zamjena CFCS navedena u Montrealskom protokolu iz 1974. godine realizovana je u industrijaliziranim zemljama, dok će plan zamjene HCFCS biti završen 2020. godine; Za zemlje u razvoju, biće ukinut 2010. odnosno 2040. godine. Međutim, u nekim razvijenim zemljama spremni su to postići prije roka. Slika 6 prikazuje polja primjene i potencijalne zamjene CFC-11, CFC-12, HCFC-22 i R502, koji su se ranije uobičajeno koristili u Evropi (ispod horizontalne linije strelice).
CFC-11
CFC-11 je rashladno sredstvo niskog pritiska koji se uglavnom koristi u centrifugalnim rashladnim uređajima, a njegova prijelazna zamjena je HCFC-123. Osim toga, HFC-245ca ili HFC-245fa su također rashladna sredstva niskog pritiska, ali imaju zapaljivost. Stoga je potrebno proučiti njihove metode smanjenja sagorijevanja i toksičnost, a njihova upotreba nije tako efikasna kao CFC-11 i HCFC-123. Stoga su mnoga preduzeća prešla na korištenje HFC-134a u centrifugalnim rashladnim uređajima.
CFC-12
Zbog širokog spektra primjene i problema sa curenjem u automobilskim klima uređajima, CFC-12 je prvi objekt koji se razmatra kao zamjena. HFC-134a se može koristiti kao zamjena za kućne frižidere i klima uređaje za automobile. HFC-134a ima kapacitet hlađenja i efikasnost slične CFC-12 u rasponu srednjih i visokih temperatura. Međutim, u uslovima rada ispod -23 stepena, gubi svoju atraktivnost zbog nižeg kapaciteta hlađenja i efikasnosti u poređenju sa CFC-12. Iako HFC-134a ima nultu ODP vrijednost za potencijal oštećenja ozona, njegova GWP vrijednost za globalno zagrijavanje je čak 1300 (na osnovu GWP vrijednosti CO2), što će dugoročno uticati i na njegov razvoj i koristiti.
HCFC{0}}
HCFC{{0}} se široko koristi u komercijalnom hlađenju, komercijalnim i stambenim klimatizacijama i toplotnim pumpama, sa ODP vrijednošću mnogo nižom od CFC-11 i CFC-12 , samo 0,055. Ali njegova GWP vrijednost je prilično visoka, oko 1700. Upravo iz tih razloga se neke zemlje u Evropi, poput Njemačke, ubrzano gase. Već postoji nekoliko miješanih rashladnih sredstava kao zamjena za HCFC-22. Američko udruženje za hlađenje preporučilo je četiri tipa u svom programu procjene zamjene rashladnog sredstva (AREP): HFC-134a, R407C, R410A i R410B. Međutim, u poređenju sa ostala tri, HFC-134a ima niži rashladni kapacitet i pritisak, a njegovo korištenje kao rashladnog sredstva zahtijeva značajan redizajn sistema. Stoga se čini da je mogućnost korištenja kao zamjene za HFCF-22 minimalna, ali mogućnost korištenja u većim rashladnim uređajima i dalje postoji. Neazeotropno rashladno sredstvo R407C će vjerovatno biti zamjena za postojeće mašine, jer je najbliže HCFC-22. Nakon zamjene, potrebne su minimalne modifikacije opreme sistema, a za zamjenu mineralnog ulja koriste se kisela maziva. Također treba obratiti pažnju na prilagođavanje velikom temperaturnom klizanju rashladnog sredstva (do 5-7 stepeni). Blizu azeotropnih rashladnih sredstava R410A i R410B su dvije mješavine istog HFCS-a, s jedinom razlikom u omjeru miješanja. R410A je pogodan za male klima uređaje split tipa, ali njegov pritisak isparavanja je oko 1,5 puta veći od HCFC-22. Zbog toga je potrebno potpuno redizajnirati sistem koji koristi ovaj radni fluid, tako da se koristi samo u novim sistemima za hlađenje i klimatizaciju. Optimizirani dizajn ovog sistema može povećati njegovu efikasnost za 5 posto.
R502
R502 se široko koristi u rashladnim sistemima na niskim temperaturama. AREP preporučuje dvije moguće alternative: R404A i R507. R404A ima kapacitet hlađenja i efikasnost sličan R502, ali zahtijeva više testiranja komponenti sistema, posebno kompresora, kada se usvoji. Postoji komponenta u mješovitoj komponenti R507 koja ima ulogu usporavanja plamena, koja ima slične performanse kao R502, ali ispitivanje toksičnosti je još uvijek u toku u Sjedinjenim Državama; Ali u Evropi se primjenjuje na rashladnu opremu supermarketa.