Czynniki alternatywne - przyszłość chłodnictwa? Dr hab. inż. Artur Rusowicz Instytut Techniki Cieplnej Politechnika Warszawska

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Czynniki alternatywne - przyszłość chłodnictwa? Dr hab. inż. Artur Rusowicz Instytut Techniki Cieplnej Politechnika Warszawska"

Monika Adamska
8 lat temu
Przeglądów:

2 Czynniki alternatywne - przyszłość chłodnictwa? Dr hab. inż. Artur Rusowicz Instytut Techniki Cieplnej Politechnika Warszawska

3 Wpływ na środowisko: ODP (ang. Ozone Depletion Potential) - potencjał niszczenia ozonu stratosferycznego odniesiony do czynnika R11 GWP (ang. Global Warming Potential) globalny potencjał cieplarniany odniesiony do CO2 w okresie 100 lat

4 Zakazy wprowadzania na rynek czynników w zależności od GWP

5 Czynniki chłodnicze z ODP=0

6 HFO

7 kj/kg Ciepło parowania Ciśnienie atmosferyczne o C -33 o C o C -10 o C -78 o C -34 o C woda amoniak propan dwutlenek dwutlenek chlor syntetyczne siarki węgla czynniki chłodnicze

9 Amoniak (R717) toksyczność i palność jeśli chodzi o małe urządzenia to nadal gdzieniegdzie można spotkać jeszcze starą lodówkę absorpcyjną działającą właśnie na amoniaku jak pokazuje praktyka, przy odpowiednio małych napełnieniach można się ustrzec problemów związanych z toksycznością i palnością duży wykładnik izentropy (powoduje to wysokie ciśnienie w skraplaczu); korozja miedzi i jej stopów w połączeniu z amoniakiem w małych sprężarkach hermetycznych oraz półhermetycznych pojawia się problem z uzwojeniem silników. (czysty amoniak z miedzią nie reaguje, jednak gdy w instalacji znajdzie się wilgoć korozja będzie bardzo szybka, stąd zaleca się stosowanie komponentów z innych materiałów niż miedź i jej stopy);

w skraplaczu); korozja miedzi i jej stopów w połączeniu z amoniakiem w małych sprężarkach hermetycznych oraz półhermetycznych pojawia się problem z uzwojeniem silników.

10 Amoniak (R717) cd. wysokie ciepło parowania (jest to cecha pożądana i w dużych instalacjach jak najbardziej korzystna) przy małych instalacjach powoduje problemy z regulacją, ponieważ są bardzo małe przepływy czynnika; problemy z olejem oleje mineralne nie rozpuszczają się w amoniaku, powoduje to, że w małych urządzeniach trzeba stosować skomplikowaną aparaturę do oddzielania oleju od czynnika (w dużych urządzeniach nie jest to aż tak wielkim problemem);

instalacjach powoduje problemy z regulacją, ponieważ są bardzo małe przepływy czynnika; problemy z olejem oleje

12 Oddziaływanie na organizm ludzki Stężenie [ppm] Reakcja organizmu 2-5 Możliwa detekcja zależna od cech indywidualnych osób 20 Wyczuwalny zapach przez większość ludzi 25 Charakterystyczny zapach, wyczuwalny przez większość ludzi 35 Maksymalne dopuszczalne stężenie trwałe Dopuszczalny czas przebywania nieograniczony nieograniczony nieograniczony, próg wykrywalności 358 godzin roboczych przez 7 dni w tygodniu 50 ostry nieprzyjemny zapach Brak wpływu na organizm przy krótkotrwałym przebywaniu 100 Podrażnienie śluzówki oczu, nosa i dróg oddechowych Kaszel, duszności, podrażnienie śluzówek i górnych dróg oddechowych Silny kaszel, duszności, podrażnienie śluzówek i górnych dróg oddechowych Silne uczucie porażenia nerwowego i duszenia Opuścić skażone pomieszczenie 1 godzina nie wywołuje groźnych następstw półgodzinne przebywanie może prowadzić do groźnych następstw półgodzinne przebywanie lub krótsze może prowadzić do śmierci przez uduszenie śmierć następuje w ciągu kilku minut

dni w tygodniu 50 ostry nieprzyjemny zapach Brak wpływu na organizm przy krótkotrwałym przebywaniu 100 Podrażnienie śluzówki oczu, nosa i dróg oddechowych 400 700 Kaszel, duszności, podrażnienie

13 Mieszanina amoniaku i eteru dimetylowego (R723) uzyskuje się niższe temperatury tłoczenia w porównaniu z czystym amoniakiem; nie ma konieczności stosowania odolejaczy; mieszanina doskonale współpracuje z olejami mineralnymi i polialfaolefinowymi w przypadku dużego sprężu można uzyskać wyższe COP niż dla czystego amoniaku.

odolejaczy; mieszanina doskonale współpracuje z olejami mineralnymi i

14 Mieszanina amoniaku i eteru dimetylowego (R723) masowe natężenie przepływu jest o około 50% większe niż czystego amoniaku, powoduje to, że przy dużych instalacjach będzie dochodzić do znacznych spadków ciśnienia. Jednak należy pamiętać, że w małych urządzeniach domowych i handlowych nie ma to praktycznego znaczenia (a celem opracowania tej mieszaniny było wykorzystanie jej w małych urządzeniach); tolerancja materiałowa podobna jak czystego amoniaku; dodatek eteru metylowego obniża dolną granicę palności z około 15% do 6%.

Jednak należy pamiętać, że w małych urządzeniach domowych i handlowych nie ma to praktycznego znaczenia (a celem opracowania tej

15 Propan (R290) Propan jest sprawdzonym od wielu lat czynnikiem chłodniczym. Można go spotkać w przemysłowych instalacjach chłodniczych. Właściwości temperaturowe i ciśnieniowe ma zbliżone do R22 i R502. Przez wiele lat był także z różnymi efektami stosowany w Niemczech w małych urządzeniach chłodniczych. Ostatnio właśnie coraz częściej stosowany w małych zwartych urządzeniach chłodniczych domowych i handlowych. Można także spotkać urządzenia pracujące z mieszaniną propanu i izobutanu oraz propanu i etanu. Główną wadą propanu, jak i pozostałych węglowodorów, jest jego palność.

Przez wiele lat był także z różnymi efektami stosowany w Niemczech w małych urządzeniach chłodniczych.

16 Propylen (R1270) Propylen (propen węglowodór nienasycony) w porównaniu z propanem charakteryzuje się wyższą jednostkową objętościową wydajnością chłodniczą i niższą temperaturą parowania. Wadą są natomiast wyższe ciśnienia tłoczenia (a co za tym idzie także temperatura). Ponieważ propylen jest węglowodorem nienasyconym, dość łatwo wchodzi w reakcje chemiczne, jednakże w szczelnych urządzeniach chłodniczych nie powinno dochodzić do takich sytuacji. Podobnie jak w przypadku propanu, w przypadku urządzeń z propylenem korzystne jest zastosowanie wymiennika regeneracyjnego.

Ponieważ propylen jest węglowodorem nienasyconym, dość łatwo wchodzi w reakcje chemiczne, jednakże w szczelnych urządzeniach chłodniczych nie

17 Dwutlenek węgla (R744) bardzo duża jednostkowa wydajność chłodnicza od 5 do 8 razy większa niż dla R22 czy NH3 ; współczynniki przejmowania ciepła dla CO2 w parowniku i skraplaczu są zdecydowanie większe niż dla innych czynników chłodniczych, ponadto obserwuje się bardzo małe spadki ciśnienia przy przepływie w kanałach poważna wada niska temperatura krytyczna wynosząca +31,06 o C

zdecydowanie większe niż dla innych czynników chłodniczych, ponadto obserwuje się bardzo małe

18 Dwutlenek węgla (R744) cd. zaletą stosowania CO2 jest fakt, że jest czynnikiem, który się opłaca rozprężać w rozprężarkach od ciśnienia skraplania do ciśnienia parowania; wadą CO2, zarówno w obiegu podkrytycznym, jak i nadkrytycznym, są stosunkowo wysokie ciśnienia pracy sięgające od 60 do ponad 100 bar.

rozprężać w rozprężarkach od ciśnienia skraplania do ciśnienia parowania;

19 Czynniki syntetyczne - HFO

20 Czynniki alternatywne do R404A

21 Podsumowanie Zmiany prawne spowodują duże zmiany w technice chłodniczej i klimatyzacyjnej; Ograniczenia w stosowaniu HFC wpłyną na stosowanie zamienników palnych HFO, HC, NH3 Potrzeba szerszej informacji i nowych standardów przy stosowaniu czynników naturalnych

Podobne dokumenty

Dobór urządzenie chłodniczego

ZUT W SZCZECINIE WYDZIAŁ TECHNIKI MORSKIEJ I TRANSPORTU Katedra Klimatyzacji i Transportu Chłodniczego Dobór urządzenie chłodniczego Bogusław Zakrzewski 1 Założenia 1. Przeznaczenie instalacji chłodniczej