Forane 427A : nowy, prosty sposób na retrofit instalacji z R22 Spotkanie Termo Schiessl 24-25 Luty
Zarys prezentacji Ogólne informacje o Forane 427A Regulacje prawne Czym jest Forane 427A? Cyfry i fakty dotyczące Forane 427A Docelowe segmenty rynku Zakres możliwości Przykłady zastosowania Forane 427A 2 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Regulacje Unii Europejskiej 2037/2000 Od stycznia 2001 roku: zakaz używania nowego R22 w nowych instalacjach klimatyzacyjnych oraz nowym sprzęcie chłodniczym Od 1-szego stycznia 2010 roku: nowy R-22 zostanie wycofany, można stosować wyłącznie R22 z recyklingu do celów serwisowych Od 1-szego stycznia 2015 roku: całkowity zakaz używania R22 w Europie 3 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Ogólna sytuacja w Europie Znaczne ilości HCFC-22 pozostają w użyciu od końca roku 2009 (> 40 kt) HCFC-22 odzyskane i po recyklingu zapewne nie wystarczy by zaspokoić potrzeby rynku Całkowity potencjalny rynek retrofitów HFC retrofits > 20 kt (2010 to 2015) Niebezpieczeństwo braku siły roboczej 4 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Emisja nowego HCFC-22 w Europie 5 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
FORANE 427A: konkurencyjne rozwiązanie R-22 po recyklingu zapewne będzie rzadkością na rynkach europejskich Dwa sposoby poradzenia sobie z potencjalnym brakiem czynnika: Inwestycja w nową instalację $$$$$ Retrofit $$ CENA Uproszczony retrofit $ Arkema oferuje konkurencyjne rozwiązanie: retrofit przy użyciu Forane 427A jest od 5 to 10 razy tańszy niż inwestowanie w nową instalację 6 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Czym jest Forane 427A? Forane 427A jest jednym z efektów badań firmy Arkema, których celem było sprostanie zmieniającym się regulacjom regulacjom prawnym Forane 427A jest chroniony prawami patentowymi rozwiązaniem mającym na celu sprostanie potrzeby retrofitu HCFC-22 Arkema posiada patent 7 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Czym jest FORANE 427A? Początkowa nazwa produktu wypuszczonego w 2005: Forane FX 100 Nazwa ASHRAE będąca również nazwą komercyjną od roku 2007: Forane 427A Skład: Składnik R-134a R-125 R-32 R-143a [%] 50 25 15 10 Forane 427A jest: Nietoksyczny, niepalny (A1) ODP=0 Bp przy P atm ( C) -26,1-48,1-51,7-47,2 8 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Uproszczona przeróbka sprzętu Nie potrzeba wprowadzać znacznych modyfikacji sprzętu Wystarczy jednorazowe usunięcie oleju mineralnego lub alkilobenzynowego oraz zastąpienie go olejem POE Wysoka tolerancja na resztki oleju mineralnego lub AB pozostałego po R22: aż do 10-15% 9 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Rozważania dotyczące oleju Nie istnieją bezpośrednie zamienniki za R22 Typ używanego oleju ma ogromne znaczenie: nie wymienianie go w całości lub wymiana oleju tylko w części przy dokonywaniu retrofitu może spowodować spadek wydajności Rezyltaty używania oleju mineralnego z tzw. drop-in'ami bywają różne Źle zaprojektowane systemy będą miały problemy z krążeniem oleju Bardzo niskie temperatury pogarszają problemy związane z olejem Zła cyrkulacja oleju wpływa na wytrzymałość sprężarki oraz wydajność systemu Częściowe lub całkowite przejście na olej POE jest zawsze przydatne Porównanie wydajności tego samego środka chłodniczego przy zastosowaniu różnych olejów, wskazuje na zwiększoną wydajność przy użyciu oleju POE 10 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Forane 427A : rozwiązanie o niskim GWP wśród zamienników GWP 3500 3000 2500 2000 2130 2350 2730 3140 1500 1000 500 0 Forane 427A R-417A R-422D R-422A GWP calculated according to IPCC 4 th Assessment Report (2007) 11 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Forane 427A : jedno rozwiązanie dla wszystkich potrzeb Forane 427A : jedno rozwiązanie dla wszystkich zastosowań i całego przedziału temperatur! R-417A Klimatyzacja Chłodnictwo - średnie temp. odparowania Temperatura Średnie temperatury Niskie temperatury FORANE 427A R-422D Chłodnictwo - średnie temp. odparowania (Chłodnictwo - niskie temp.) Chillery R-422A Chłodnictwo - niskie temp. odparowania (Chłodnictwo - średnie temp.) 12 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
FORANE 427A oraz R-22 posiadają zbliżone właściwości Właściwości Punkt wrzenia ( C) Poślizg temperaturowy Utajone ciepło parowania w temp. wrzenia (kj/k) Temperatura krytyczna ( C) Gęstość cieczy w temp. 25 C (kg/m 3 ) Ciśnienie w temp. 25 C Ciśnienie w temp. 50 C ODP GWP Klasyfikacja bezpieczeństwa R-427A -42.7 7 K 223.3 86.8 1150 11.16 20.83 0 2000 A1 R22-40.7 0 233.7 96.2 1194 10.44 19.42 0.055 1700 A1 13 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Porównanie przepływów masowych T evap = -12 C 16 000 14 000 12 000 10 000 8 000 6 000 25 C 35 C 45 C 4 000 2 000 0 R-22 Forane 427A R-422D 25 C 35 C 45 C 14 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Porównanie objętościowej wydajności chłodniczej 2500 T evap = -12 C 2000 1500 1000 45 C 35 C 25 C 500 0 R-22 Forane 427A R-422D 15 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com 45 C 35 C 25 C
Porównanie COP T evap = -12 C 7 6 5 4 3 45 C 35 C 25 C 2 1 0 R-22 Forane 427A R-422D 45 C 35 C 25 C 16 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Docelowe segmenty rynku Chłodnictwo komercyjne Chłodnictwo przemysłowe Przemysł spożywczy Przemysł przetwórczy Chemiczny Farmaceutyczny Chillery Instalacje z zalanymi parownikami: tak jak w przypadku wszystkich innych mieszanin zeotropowych, użycie Forane 427A nie jest wskazane w tych instalacjach 17 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
FORANE 427A : produkt o sprawdzonej jakości Forane 427A został wypuszczony na rynek w roku 2005 Forane 427A działa w instalacjach od ponad 6 lat => dziś jest produktem komercyjnym! Jest przygotowywany reprezentatywny zestaw przypadków użycia 18 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Forane 427A 19 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Nasza strona Wszystkie informacje są też dostępne na naszej stronie internetowej: www.forane427a.com 20 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Podsumowanie przypadków zastosowania Komercyjne chłodnictwo w zakresie średnich temperatur Komercyjne chłodnictwo w zakresie niskich temperatur Chłodnictwo w zakresie niskich temperatur w przemyśle farmaceutycznym Chłodnictwo w zakresie średnich temperatur w przemyśle przetwórstwa spożywczego Chillery 21 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Przypadek zastosowania w średnio-temperaturowym chłodnictwie komercyjnym w supermarketach : 22 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Przykład 1 : Opis instalacji 3 sprężarki firmy Copeland działające równolegle (18.13 m 3 /h) Skraplacz chłodzony powietrzem Bezpośrednie zasilanie 5 lad chłodniczych oraz 2 chłodni Temperatura docelowa : 0/3 C Retrofitu dokonano 28 czerwca 2004 R-22 zastąpiono FORANE 427A (76 kg) Wymieniono wyłącznie olej mineralny w sprężarce 23 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Temperatury w sprężarce Przy porównywalnej temperaturze ssania, temperatura tłoczenia jest niższa przy użyciu FORANE 427A 100 90 Średnia różnica : R22 o 4,7K więcej Temperatura ( C) 80 70 60 50 40 30 20 10 Średnia różnica : R22 o 1,4K więcej R-22 R-427A Tłoczenie Ssanie 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Czas (s) 24 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Ciśnienie w sprężarce Przy porównywalnym ciśnieniu ssania maksymalne ciśnienie rozprężania jest większe o tylko 5% przy użyciu FORANE 427A 20 Ciśnienie (bar) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Pmax(R-427A) = Pmax(R-22) +0,7bar R-22 R-427A 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Czas (s) Tłoczenie Ssanie 25 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Temperatura w chłodni Temperatura w chłodni jest porównywalna przy użyciu FORANE 427A Temperatura ( C) 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0-2 -4 R-22 R-427A 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Czas (s) 26 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Przykład 1 : - Podsumowanie Dobre rezultaty po 6 latach pracy! Prawidłowa cyrkulacja oleju pomimo 14,4% pozostałości po oleju mineralny Przegrzany czynnik chłodniczy na ssaniu Wszystkie parametry podobne z wyjątkiem: Temperatura tłoczenia średnio o 5K niższa przy użyciu FORANE 427A Nieco wyższe cisnienie tłoczenia:+ 0,7bar = tylko +5% Podobny pobór prądu 27 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Przykład 2 : Opis instalacji 5 sprężarek tłokowych firmy Copeland działających równolegle (127 m 3 /h) Moc instalacji chłodniczej: 450 kw Bezpośrednie zasilanie 26 chłodni oraz znacznej części lad chłodnczych w tym 5000 m 2 supermarketu Docelowa temperatura: 0/5 C Skraplacz chłodzony powietrzem Retrofitu dokonano w Marcu 2007 roku R-22 zastąpiono FORANE 427A (500 kg) Olej AB zastąpiono olejem POE (40 l) 28 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Przykład 2 : Casino - zdjęcia 29 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Rezultaty i wnioski CZYNNIK CHŁODNICZY R-22 FORANE 427A Data 22/03/07 01/04/07 Ilość czynnika chłodniczego kg 500 50 Średnia temperatura parowania C -9-9 Średnie ciśnienie parowania bar 3.7 3.5 Średnia temperatura skraplania C 34.2 33.5 Średnie ciśnienie skraplania bar 13.3 13.4 Średnia temperatura na ssaniu C 4.8 3.5 Średnia temperatura tłoczenia C 83 70 Średnia temperatura w komorach chłodniczych C 4 3 Docelowa temp. w komorach chłod. została szybko i łatwo osiągnięta przy użyciu FORANE 427A Przy podobnej temperaturze ssania, temperatura tłoczenia jest o 10 C niższa przy użyciu FORANE 427A Podobne poziomy ciśnienia + podobny przepływ masowy nie było potrzeby modyfikacji i pozostawiono poprzednie zawory rozprężne Zużycie energii jest o 5% niższe przy użyciu FORANE 427A Prawidłowa cyrkulacja oleju pomimo 10% pozostałego oleju AB 30 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Przypadek zastosowania w komercyjnym chłodnictwie w niskich temperaturach w supermarketach : 31 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Instalacja chłodnicza o niskich temperaturach odparowania Opis instalacji 2 sprężarki firmy Copeland działające równolegle (18.13 m 3 /h) Skraplacz chłodzony powietrzem Bezpośrednie zasilanie 3 lad chłodniczych oraz jednej chłodni Docelowa temperatura : -18/-20 C Retrofitu dokonano 2 sierpnia 2004 R-22 zastąpiono FORANE 427A (36 kg) Wymieniony został wyłącznie olej mineralny 32 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Temperatury w sprężarce Temperatura odparowania jest o 10 K niższa przy użyciu FORANE 427A Discharge R 22 R-427A W32 R-427A W33 Suction 33 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Ciśnienie w instalacji Podobne ciśnienie ssania oraz tłoczenia R 22 R-427A W32 R-427A W33 34 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Pobór mocy 60 Pobór mocy elektrycznej podobny lub niższy 50 40 R 22 R-427A W32 R-427A W33 30 20 10 0 15 18 20 23 2 4 7 10 12 15 18 20 23 2 4 7 10 12 15 18 20 23 2 4 7 Pobór mocy (kwh) czas (h) 35 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Wnioski Dobre rezultaty nawet po 6 latach pracy! Prawidłowa cyrkulacja oleju pomimo 5,2 % pozostałości po oleju mineralnym Przegrzany czynnik chłodniczy na ssaniu Wszystkie parametry podobne z wyjątkiem: Temperatura tłoczenia o 10K niższa przy użyciu FORANE 427A Taki sam lub niższy pobór energii 36 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Przypadek zastosowania w chłodnictwie - niskie temperatury w przemyśle farmaceutycznym 37 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Opis instalacji Sprężarka : Półhermetyczna sprężarka tłokowa COPELAND Model : DLFP-20X-EWL 12.9 m3/h Wymienniki ciepła : Skraplacz UNITE HERMETIQUE chłodzony powietrzem Parownik FRIGERST (2 wentylatory) Temperatura docelowa w chłodni (bezpośrednie rozprężanie) : -25 C Zawór rozprężny : Termostatyczny zawór rozprężny DANFOSS TX2 Retrofitu dokonano we wrześniu 2006 roku R-22 zastąpiono FORANE 427A (5 kg) Mimo, iż nie było to konieczne, klient wymienił stara sprężarkę na nową, napełnioną olejem POE 38 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Temperatury w sprężarce Podobna temperatura tłoczenia przy użyciu FORANE 427A 80 60 R-427A FX 100 R-22 40 T C 20 0-20 -40 0 500 1000 1500 2000 2500C Czas (s) 39 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Ciśnienie w instalacji Podobne ciśnienia ssania oraz tłoczenia 18 16 Tłoczenie R-427A F Ciśnienie (bar) 14 12 10 8 6 R-22 4 2 0 Ssanie 0 500 1000 1500 2000 2500 Czas (s) 40 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Zużycie energii Podobne zużycie energii przy użyciu FORANE 427A 2.50 2.00 R22 Zużycie energii (KW) 1.50 FX 100 R-427A 1.00 0.50 Energia (KW/h) 0.00 0 500 1000 1500 2000 2500 Czas (s) 41 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Temperatura w chłodni Podobna temperatura w chłodni przy zastosowaniu FORANE 427A T C -16-18 -20-22 -24-26 -28-30 1000 1500 2000 2500 Czas(s) FX100 R-427A R 22 42 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Podsumowanie W pełni sprawne działanie po 4 latach pracy W pełni sprawna cyrkulacja oleju po jego wymianie w sprężarce na olej POE (sama instalacja nie była płukana) Przegrzany czynnik chłodniczy na ssaniu AWszystkie parametry podobne, w szczególności: Temperatur tłoczenia Ciśnienie tłoczenia Zużycie energii 43 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Przypadek zastosowania w chłodnictwie średnio-temperaturowym w przemyśle przetwórstwa spożywczeg FABRYKA CIASTECZEK BISCUITS FACTORY 44 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Opis instalacjin BISCUITS FACTORY Sprężarka : Półhermetyczan sprężarka tłokowa (BITZER BHS491) Nominalne zużycie energii : 2,2 kw Wymienniki ciepła : Skraplacz chłodzony powietrzem Docelowa temp. powietrza : 3 C Zawór rozprężny : Termostatyczny zawór rozprężny Retrofitu dokonano w kwietniu 2006 roku R-422D zstapiono FORANE 427A (5 kg) 45 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Rezultaty i wnioski BISCUITS FACTORY Rok wcześniej klient zamienił R22 na R-422D kiepska wydajność instalacji, szczególnie latem Zamiana R-422D na Forane 427A w kwietniu 2006 roku Wyniki niezadawalające, lecz szybko okazało się, dlaczego: parownik był zapchany pozostałym po R-422D olejem mineralnym (R-422D jest mieszaniną drop-in) Pozostały olej mineralny został usunięty z parownika Łatwo osiągnięto docelową temperaturę przy użyciu Forane 427A FORANE 427A w pełni zaspokoił potrzeby klienta 46 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Przypadek zastosowania w chillerze 47 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Opis instalacji Water chiller Sprężarki : 2 półhermetyczne sprężarki tłokowe pracujące równolegle Nominalne zużycie energii: 200 kw na sprężarkę Wymienniki ciepła : Chłodzony wodą (ok. 30 C, 88 m3/h) skraplacz płaszczowo-rurowy Płaszczowo-rurowy parownik Zawór rozprężny : Elektroniczny : dostosowany do R-22 Retrofitu dokonano w maju 2005 roku R-22 wymieniono na FORANE 427A (75 kg) Wyłącznie wymieniono olej mineralny w sprężarce 48 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Temperatura w sprężarce Water chiller Podobna temperatura tłoczenia przy użyciu FORANE 427A 80 70 60 R-427A R-22 Discharge Temperatury ( C) 50 40 30 20 10 Suction 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Czas (s) 49 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Zużycie energii Water chiller Podobne zużycie energii 300 280 260 240 220 Energia (kw/h) 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 Czas (s) 50 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Temperatura schładzanej wody Water chiller Podobna różnica temperatur podobna wydajność chłodnicza 16 Temperatura ( C) 14 12 10 8 R-427A R-22 Wlot Wylot 6 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000C Czas (s) 51 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Retrofit chillera: wnioski: Zadawalające działanie instalacji po ponad 5 latach: Klient postanowił więc zamienić swoje pozostałe instalacje Prawidłowa cyrkulacja oleju pomimo 11,4 % pozostałego oleju Przegrzanie czynnika chłodniczego na ssaniu Wszystkie parametry działania podobne, w szczególności: Temperatur tłoczenia Zużycie energii 52 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com
Wnioski: Forane 427A jest prostym rozwiązaniem na potrzeby retrofitów instalacji działających z R22 R-22 100% mieszanina HFC czterech komponentów bez węglowodorów Produkt o zerwoym potencjale ODP, czego wymagają regulacje Tylko jeden produkt do wszystkich zastosowań i całego przedziału temperatur Nie potrzeba większych modyfikacji instalacji Jedna z alternatyw dla R22 o najniższym GWP Produkt, który sprawnie działa w instalacjach już od 6 lat 53 2010 Forane 427A presentation www.forane427a.com