Империя Холода
Отраслевой информационно-
аналитический журнал
Мы помогаем
продвигать вашу
продукцию

Оборудование Emerson Climate Technologies для работы с хладагентами на базе ГФО и их смесей

Производители компрессоров и холодильного оборудования изучают пути минимизации их негативного влияния на окружающую среду. Улучшая архитектуру системы и используя хладагенты с низким ПГП (GWP) можно сильно уменьшить эквивалентные выбросы СО2. Предвидя последствия изменений в европейском законодательстве для холодильной промышленности, Emerson Climate Technologies усиленно занимается разработкой новых и испытанием уже существующих продуктов для целого ряда новых хладагентов, таких, например, как ГФО или гидрофторолефины.

Что такое ГФО. Классификация

ГФО или гидрофторолефины считаются отдельным, отличным от традиционных ГФУ, классом хладагентов. Отличие заключается в том, что традиционные фреоны представляют собой фторсодержащие насыщенные алифатические углеводороды (алканы), в то время как ГФО — ациклические непредельные углеводороды (олефины). Смеси ГФО, как хладагенты с очень низким ПГП, являются одним из способов решения проблем, связанных с уходом с рынка ГФУ, причем решением долговременным. Наиболее широко в настоящее время используются в холодильных системах хладагенты R404A, R507, R134a (R134a также и в больших чиллерах). ГФО и смеси на их основе являются отличной заменой вышеперечисленным ГФУ, а также очевидной альтернативой натуральным хладагентам, таким как горючие и взрывоопасные углеводороды или CO2 с его высоким давлением.

Чистые ГФО. Вопросы безопасности

В отличие от смесей ГФО, практически все чистые ГФО горючи. ASHRAE присвоила им класс опасности A2L (см. таблицу 1), между А1 и А2, (где A = малотоксичен, а 2L = трудновоспламеняемые). Предел допустимого воздействия составляет >400 ppm с малой вероятностью отравления. Для воспламенения требуется концентрация более 100 г/м3 (на практике, как правило, более 300 г/м3). Удельная теплота сгорания составляет менее 19000 кДж/кг. Скорость распространения пламени низкая — менее 10 см/c и, как правило, для воспламенения необходимы особые условия.

На практике низкая скорость распространения пламени означает, что смесь воздуха c хладагентом не взорвется, а лишь воспламенится при зажигании (в том числе и от искры), что требует менее строгих правил для его использования.

Помимо горючести, опасность для человека представляет и то, что ГФО, несмотря на малую токсичность, непригодны для дыхания (являются асфиксантами). При этом они тяжелее воздуха, бесцветны и не имеют запаха. Поэтому очень важно обеспечить вентилирование рабочего места, особенно, если хладагент используется ниже уровня земли (например, в подвалах).

Следует избегать прямого контакта с жидким хладагентом. Температура испарения, например HFO-1234yf, при атмосферном давлении составляет -30°C. Хладагент может повредить кожу, глаза и дыхательные пути. Для работы с хладагентом необходимы защитная одежда, перчатки и очки.

Чистые ГФО. Законодательство

Согласно принятой ООН классификации опасных грузов абсолютному большинству ГФО присвоен класс 2.1 и номер UN-161, соответствующий горючим газам. Следовательно, на ГФО распространяются все международные и региональные требования и нормы, касающиеся транспортировки и хранения данной категории опасных грузов.

В странах ЕС действует стандарт EN 378 «Требования безопасности и охраны окружающей среды для холодильных установок и тепловых насосов». В действующей редакции данного стандарта пока отсутствует класс A2L, и на ГФО распространяются требования к веществам класса А2 — малотоксичные, воспламеняющиеся, однако, судя по всему, уже в следующей редакции ГФО и ряд других новых хладагентов будут выделены в отдельную подкатегорию. Во всяком случае производители хладагентов, не буду называть эти компании поименно, прилагают к этому большие лоббистские усилия.

С точки зрения Директивы ЕС 97/23/EC (PED), касающейся оборудования, работающего под давлением, ГФО относятся к группе II (безопасные), в то время как большинство традиционных хладагентов — к группе I (опасные).

Законодательство Таможенного союза и Российской Федерации также готовится к изменениям. По инициативе Минпромторга РФ начата работа по разработке национальных стандартов Российской Федерации в части использования в новом холодильном оборудовании озонобезопасных веществ и гармонизации с европейскими стандартами. В августе 2015 г ГОСТ EN 378 «Установки холодильные и тепловые насосы. Требования безопасности и охраны окружающей среды. Части 1, 2, 3, 4» принят Ростехнадзором. Дата вступления стандарта в силу — 1 февраля 2016 г. Также 1 февраля 2016 г вступит в силу ГОСТ 32968-2014 «Оборудование холодильное. Агенты холодильные. Требования по применению и извлечению».

Комплектное решение от Emerson Climate Technologies

На первый взгляд Emerson имеет все необходимое, и компрессоры, и холодильную автоматику (рис.1), чтобы обеспечить комплектное решение при использовании в качестве хладагентов ГФО и их смесей. Emerson Climate Technologies возможно первым из производителей холодильной автоматики выпустил в открытый доступ Руководство по подбору компонентов Alco Controls для новых хладагентов, обладающих низким ПГП (GWP), таких как: R450A, R513A, R448A, R449A, R1234ze. Руководство слишком объемное, чтобы пытаться излагать его в рамках журнальной статьи, но все желающие могут получить его, обратившись к представителям Emerson Climate Technologies в своей стране.


рис.1.Обложка руководства

Это руководство необходимо прочесть всем тем, кто собирается использовать ГФО на практике, поскольку при использовании автоматики в системах с ГФО имеются важные особенности и нюансы, которые необходимо учитывать при проектировании системы или замене хладагента. В частности, сильно меняются номинальные производительности. В качестве примера в табл.2 приведем электромагнитные клапаны и ТРВ:

В руководстве имеются рекомендации как по подбору новых, так и по подстройке существующих ТРВ. Помимо выпуска нового руководства будет обновлено и программное обеспечение:

  • в программу подбора холодильной автоматики Navigator новые хладагенты будут добавлены в январе 2016 г;
  • в программу подбора Select в части подбора холодильной автоматики новые хладагенты будут добавлены в январе/феврале 2016 г;
  • программное обеспечение контроллеров серий ЕС3-х и EХD-SH1/2 будет обновлено в феврале 2016 г.

рис.2 Холодильная автоматика Alco Controls для работы на ГФО и их смесях

К работе с новыми хладагентами с низким ПГП уже давно готовы наши компрессоры Copeland, как поршневые полугерметичные, так и спиральные, которые представлены ниже в табл.3 и 4.

К 2030 г потребление ГФУ в ЕС будет снижено почти на 80%. Промышленность и потребители должны будут перейти на хладагенты с более низким потенциалом глобального потепления. Даже в кондиционерах автомобилей европейского производства исчезнет привычный R134a. Изменится и холодильная техника, которую мы покупаем в странах ЕС, и технические решения, которые принесут на наш рынок крупные европейские игроки. Будучи первоначально обкатаны в Европе, эти решения постепенно станут стандартом и для нас. А натуральные хладагенты, к сожалению, или горючи, или токсичны, или эксплуатируются при высоком давлении. Удачным и при этом долговременным решением являются хладагенты на основе смесей ГФО, а Emerson Climate Technologies имеет уже сейчас все необходимое для создания комплектных холодильных систем на их основе.

Emerson.com

Рассылка