Сува мр, сува hp и r134а
Продолжение таблицы 3.
В результате комплексных исследований в НИИ тепловых процессов им. В. М. Келдыша (Россия) разработан ряд многокомпонентных озонобезопасных хладагентов взамен R12в качестве альтернативы R134a.Наиболее перспективный хладагент С1 (азеотропная смесь R152/R600a), представляющий собой смесь углеводородов и фторуглеродов. Результаты исследований свидетельствуют о высоких теплофизических и эксплуатационных свойствах хладагентов и низком энергопотреблении холодильников, где используют эти хладагенты.
Исследования, проведенные в НИИ тепловых процессов им. В. М. Келдыша позволили сделать следующие выводы:
бытовые холодильники, заправленные хладагентом С1, работают устойчиво, их энергетические характеристики не хуже, чем при работе на R12, и даже несколько превосходят их,
совместимость С1 с минеральным маслом ХФ 12-16 и конструкционными материалами позволяет максимально упростить процесс перехода производства с R12 на многокомпонентные хладагенты:
компоненты, входящие в С1, нетоксичны, их параметр глобального потепления (GWP) низок; они освоены промышленностью развитых стран;
хладагент С1 горюч, но, как считают разработчики, необходимая доза для заправки бытовых холодильников и морозильников столь мала (28...56 г), что . даже при полной утечке С1 из агрегата его концентрация (например, в кухне объемом 20 м3) будет ниже порога горючести в десятки раз.
Пожаро- и взрывоопасность хладагента С1 делают проблематичным применение его для действующего парка холодильного оборудования.
Следует учитывать также то, что в рабочем интервале температур азеотропные смеси С1изменяют концентрацию на 3...6 %,что затрудняет процедуру заправки, дозаправки и перезаправки хладагентом холодильного агрегата.
Энергетические характеристики теоретического холодильного цикла насмеси пропан-бутанпри аналогичных условиях уступают R12.В Германии уже несколько лет выпускают небольшими партиями холодильники на данной смеси. Смесь пропан-бутан азеотропная.
Кипение таких смесей происходит при переменных температурах, но при постоянном давлении, т.е. это свойство может быть реализовано в холодильниках с двумя испарителями, когда кипение начинается в низкотемпературном отделении, а докипание происходит в испарителе холодильной камеры.
Предлагаемаясмесь пропан-изобутан (43 % R600a)горюча, но масса хладагента, находящегося в холодильнике, мала (20...40г). Этой смесью заправляют бытовые холодильники в Германии, широко внедряют ее в Китае и Индии. Вместе с тем американское агентство по охране окружающей среды (ЕРА) ввело правило, запрещающее использование смеси пропан-изобутан (НС-12а) в качестве альтернативы хладагенту R12.
В последние годы все чаще предлагается использоватьпропан (R290) в транспортных холодильных установках,работающих наR22. Пропан (ODP=0;DWP=3) характеризуется низкой стоимостью и нетоксичностью, хорошо растворяется в минеральных маслах. Для него характерна низкая температура кипения. Однако пропан пожароопасен, а размеры компрессора для получения заданной холодопроизводительности должны быть больше, чем при использовании R22.
Таким образом, незначительное количество заправляемых в бытовые холодильники горючих хладагентов R290/R600aи С1не может само по себе гарантировать и пожаро- и взрывобезопасность, поскольку потребуется вносить определенные изменения в конструкцию холодильников и использовать электрооборудование во взрывобезопасном исполнении. Такая реконструкция увеличивает стоимость и энергозатраты на производство отдельных деталей, а следовательно, может понизить конкурентоспособность выпускаемого оборудования.
Предлагается также использовать в бытовых холодильниках смесь R134a/R152. При использовании данной смеси повышаются энергетические показатели оборудования, появляется возможность использовать серийно выпускаемые холодильные масла (ХФ 22с-1б) и обеспечивается пожаробезопасность. Так, проведенные испытания холодильника «Минск-130-05» показали, что добавка кR134a 20 %R152aповышает энергетическую эффективность на 1...2 %при снижении температуры в морозильной камере на 0,2...0,3°С.
Разработанхладагент СМ1 (состав R134+R218+nC4H10),представляющий собой озонобезопасную, азеотропную, пожаро- и взрывобезопасную смесь, по термодинамическим характеристикам близкую к R12и растворимую в минеральных маслах. Выполненные испытания подтверждают возможность использования в бытовых холодильниках хладагента СМ1вместо R12;при этом для повышения энергетической эффективности рекомендуется обеспечивать полноценный регенеративный теплообмен в холодильных агрегатах.
За рубежом наиболее распространенными хладагентами являются R134a,изобутан, смесь пропан-бутан и различные варианты трехкомпонентных смесей на их основе.
Изобутан (R600a) —это хладагент, имеющий более благоприятные показатели, чемR12, но из-за низкой удельной объемной холодопроизводительности (в 2раза ниже, чем у R12)и горючести сдерживается его применение в отечественной бытовой холодильной технике. Зарубежные фирмы «Bosch», «NecciCompresson» и «Zanussi» международного концерна «ElectrolluxCompressors» предлагают компрессоры и бытовые холодильники, работающие на R600a,у которых энергетические показатели более высокие, чем при работе наR134a.
Для бытовых холодильников предлагаются также смесь хладагентаR218 (C3F8) с 13 %по массе изобутана; смесьR218 с несколькими процентами шестифтористой серы. Добавки кR134aизобутана (R600a)в количестве 5...8 %повышают энергетические показатели при использовании в бытовой холодильной технике. Установлено также, что небольшая добавка (до 20 %)кR134aхладагентаR152a(C2H4F2) дает такой же положительный эффект и возможность использовать серийно выпускаемые холодильные масла, обеспечивает пожаробезопасность.
Озонобезопасные хладагенты внедрены в модели холодильников всеми европейскими, японскими и американскими фирмами в соответствии с их законодательством.