r404a vs r507. Что эффективнее?
Применение хладагентов на основе гидрофторуглеродов (ГФУ) в качестве долгосрочной замены хлорфторуглеродов (ХФУ) и гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ) как в системах охлаждения, так и в устройствах кондиционирования воздуха стало общепризнанным подходом в рамках Европейского сообщества.
Принцип постепенного отказа от ХФУ — к примеру, от R502,— в новых системах охлаждения вступил в силу 10 лет назад. К настоящему времени производство и применение фторхлорпроизводных углеводородов в Евросоюзе почти полностью запрещено; исключение составляют отдельные фармацевтические производства и специализированные лаборатории, имеющие особое разрешение. Запрет на использование ГХФУ (в первую очередь, R22) в новом оборудовании действует с 2004 года, а в 2010 году будет запрещено обслуживать любые системы, в которых применяется этот хладагент.
Тем временем, такие охлаждающие вещества на основе гидрофторуглеродов, как R404A и R507, все чаще приходят на смену устаревшим хладагентам и внедряются почти всеми фирмами-изготовителями комплектного оборудования. Однако возрастание значимости эффективности использования энергии ведет к тому, что выбору хладагента уделяется все больше внимания: ведь благодаря даже небольшому изменению рабочих характеристик можно добиться значительного энергосбережения.
Зачем применять ГФУ?
Соединения на основе гидрофторуглеродов не разрушают озоновый слой (потенциал разрушения озона равен нулю) и исключительно эффективны в качестве хладагентов, поэтому их применение в перспективе ведет к существенной экономии энергии. Более того, при надлежащем хранении они не оказывают заметного влияния на процесс глобального потепления, что делает их использование более оправданным с точки зрения защиты окружающей среды. К тому же они являются негорючими, химически стойкими, нетоксичными, удобными в обращении и совместимыми со многими материалами.
Наконец, гидрофторуглероды отличаются хорошими термодинамическими свойствами. Это означает, что они полностью удовлетворяют техническим условиям и требованиям к холодопроизводительно-сти для разрабатываемых систем, а также для модернизируемых систем, в которых ранее использовался хладагент R502. Эти системы могут быть различными — от небольших автономных холодильных установок до оборудования для супермаркетов и промышленного технологического оборудования. ГФУ — лучший хладагент для новых систем, заменяющих те, в которых использовался R22.
Характеристики R404A и R507
R404A является смесью R143a, R125 и R134a (соотношение массовых долей компонентов — соответственно 52, 44 и 4), а R507 представляет собой азеотропную смесь R143a (50%) и R125 (50%).
R404A является околоазеотропной охлаждающей смесью (температурный глайд, т. е. разность температур фазового перехода при постоянном давлении, составляет приблизительно 0,6K). Для сравнения, R507 — азеотропная смесь (жидкая и газовая фазы в условиях термодинамического равновесия имеют один и тот же состав, глайд отсутствует), которая ведет себя как однокомпонентная жидкость. Оба хладагента подходят для интервала температур испарения от −45 до +10°C.
Коэффициент теплопередачи азеотропной смеси, как правило, выше, чем неазеотропной. Поэтому теплообменник, в котором используется азеотропная смесь, при прочих равных условиях характеризуется меньшей площадью теплообмена или более высокой температурой испарения и более низкой температурой конденсации, что, в принципе, ведет к значительной экономии энергии. Это подтверждается экспериментальными данными, в частности, приведенными на рис. 1 для смеси R507 в сравнении с R404A и R502 (трубчатый конденсатор; содержание масла внутри трубок — 1%).
Другим преимуществом смеси R507 является то, что в ее состав не входит R134a. В действительности, термодинамические и физические характеристики R134a не только отрицательно влияют на теплопередачу, но и ведут к снижению объемной холодопроизводительности R404A (возможно снижение на 15%), особенно при низких температурах испарения (ниже −30°C).
Испытания показали, что хладагент R507 удовлетворяет основному требованию к замене R502 в модернизируемых системах: холодопроизводительность нового хладагента такая же, как и у заменяемого, или даже выше. На самом деле холодопроизводительность R507 в большинстве случаев немного превышает холодопроизводительность R502, тогда как холодопроизводительность R404A оказывается такой же, как у R502, или чуть ниже.
КПД системы на R507 может быть выше или ниже КПД системы на R502 в зависимости от вида системы, тогда как КПД системы на R404A всегда ниже, чем при использовании R507 или R502. Это было выяснено в ходе испытаний различных хладагентов для промышленной холодильной установки, в которой ранее использовался хладагент R22. Смесь R507 еще более эффективна по сравнению с R502, когда перед поступлением в регулирующий вентиль жидкий хладагент переохлаждается.
Использование R507 повышает надежность работы компрессора, поскольку температура нагнетания в этом случае на 1-2°C ниже, чем для R404A, на 11-12°C ниже, чем для R502 и еще более низкая -для R22. Применение R507 также позволяет снизить коэффициент давления на 2% по сравнению с R404A. Это, наряду с более высоким КПД теплообменников (в особенности конденсаторов), дает возможность оптимизировать требования к расходу электроэнергии компрессора и улучшает эксплуатационные характеристики.
Техническое обслуживание при использовании R404Aи R507
R507 — азеотропная смесь, ведущая себя как од-нокомпонентная жидкость, и потому при ее применении, в отличие от R404A, не возникает проблем, связанных с разделением компонентов. Вследствие этого при заправке хладагент R507 может быть как в жидкой, так и в газообразной форме, что позволяет без труда восстанавливать его нехватку после утечки и последующих ремонтных работ.
При этом в системе может использоваться и R507, и R404A, поскольку состав смеси будет по-прежнему соответствовать спецификациям даже после утечки 50% общего кол
|
Страницы: 
Параллельное соединение конденсаторов (число прочтений - 73726 )
