Шкафтық кондиционерлер үшін салқындатқышты таңдау: негізгі факторлар және үздік тәжірибелер

Заманның дамуымен шкафтық кондиционерді қолдану барған сайын кең таралуда.

Тоңазытқыш агенттер қол жеткізудің негізгі ортасы болып табылады қоршау кондиционері . Салқындатқышты таңдау жүйенің тиімділігіне, құнына, сенімділігіне және қоршаған ортаға сәйкестігіне тікелей әсер етеді.

Сонымен, шкафтың кондиционері үшін салқындатқышты қалай таңдауымыз керек?  

Бұл блог бұл сұраққа үш бөлімде жауап береді.

Біріншіден, мен салқындатқышты таңдау кезінде ескерілетін негізгі факторларды түсіндіремін, бұл негізгі өлшемдерді нақтырақ түсінуге мүмкіндік береді.

Екіншіден, мен негізгі және дамып келе жатқан хладагенттердің ағымдағы ассортиментін жүйелі түрде қарастырамын, олардың артықшылықтары, кемшіліктері және қолданылатын сценарийлері туралы ыңғайлы анықтама береді.

Соңында, мен сіздің жеке өнеркәсіптік жобаңыздың хладагент талаптарына байланыстыратын бірқатар сұрақтарды ұсынамын. Бұл сізге салқындатқышты таңдау процесін нақтырақ түсінуге көмектеседі.

Бұған дейін, анықтама үшін шкафтың кондиционерінің құрамдас бөліктерін термиялық басқару және салқындатқышты толтыру туралы бейне:

1. Таңдаудың негізгі ережелері Кондиционердің салқындатқыштары

Өнеркәсіптік жоба үшін салқындатқышты таңдамас бұрын келесі тармақтарды бағалау қажет:

1.1 Қоршаудағы ауаны кондиционерлеуге арналған салқындатқыш агенттердің экологиялық өнімділігі (ең басымдық)

1.1.1 ODP және GWP: қоршаудағы айнымалы ток салқындатқыштарына арналған негізгі экологиялық көрсеткіштер

1.1.1.1 Қоршауды салқындатудағы ODP және GWP тұжырымдамасын түсіну

ODP (Озонды бұзу әлеуеті) - химиялық заттардың озонды бұзу потенциалының салыстырмалы өлшемі. Оның мәні заттың берілген массасынан туындаған озон қабатының жаһандық бұзылуының CFC-11 (трихлорфторметан) бірдей массасы әсерінен болатын озонның бұзылуына қатынасы болып табылады.

Жоғары ODP мәні озонды бұзатын үлкен потенциалды көрсетеді. CFC-11-де ODP 1-ге тең, ал басқа заттар CFC-11-ге қатысты озонды бұзудың салыстырмалы потенциалына негізделген.

GWP (Жаһандық жылыну әлеуеті) - көмірқышқыл газын эталон ретінде пайдалана отырып, парниктік газдың жаһандық жылынуға салыстырмалы әсерінің өлшемі (GWP = 1). Ол парниктік газдың бірлік массасының жылу сіңіру қабілетін белгілі бір уақыт кезеңіндегі (әдетте 100 жыл) көмірқышқыл газының бірдей массасымен салыстырады.

Жоғары GWP мәні парниктік газдың жылыну әлеуетін және белгілі бір уақыт кезеңінде жаһандық жылынуға көбірек әсер ететінін көрсетеді.

1.1.1.2 Қазіргі заманғы шкафтың салқындатқыштары үшін ODP және GWP анықтамалық мәндері

ODP (Озон қабатының бұзылу әлеуеті): 0 болуы керек. Монреаль хаттамасына сәйкес, R11, R12 және R113 сияқты CFC және HCFC толығымен жойылды немесе жойылуда (мысалы, R22).

GWP (Жаһандық жылыну потенциалы): Кигали түзетуі бойынша. Мақсат - мүмкін болатын GWP ең төмен салқындатқыштарды таңдау. Жоғары GWP салқындатқыштар жиі квоталық шектеулерге, бағаның өсуіне немесе болашақта тыйымдарға ұшырайды.

1.2 Қоршау кондиционерін жобалаудағы термодинамикалық қасиеттер

1.2.1 Жұмыс қысымы:

Салқындатқыштар жоғары қысымды, орташа қысымды және төмен қысымды болып жіктеледі. Бұл жүйе қысымының дизайнына, компрессорды таңдауға және тығыздау талаптарына әсер етеді.

Демек, хладагенттің жұмыс қысымы а-ның жобалық беріктігі мен компрессорды таңдауына тікелей әсер етеді электр қоршауларына арналған шкаф кондиционері жабдықтың бастапқы құнына да, ұзақ мерзімді сенімділікке де әсер етеді.

1.2.2 Көлем бірлігіне тоңазытқыштың сыйымдылығы:

Ірі өнеркәсіптік жүйелер компрессордың ығысуын және құбыр көлемін азайтатын көлем бірлігіне жоғары тоңазытқыш сыйымдылығы бар хладагенттерді таңдауға бейім.

1.2.3 Қоршаған ортасы жоғары корпусты салқындату үшін критикалық температура:

Жоғары критикалық температурасы бар салқындатқыштар жоғары температурада қыздыруды қажет ететін қолданбалар үшін тиімдірек.

1.2.4 Температура сырғуы (қоспалар үшін):

Зеотропты қоспалар Лоренц циклін жүзеге асыру және жүйенің тиімділігін арттыру үшін пайдаланылуы мүмкін шық нүктелері мен көпіршік нүктелерін және температураның сырғуын көрсетеді. Дегенмен, зарядтау мен басқаруда абай болу керек.

Температураның сырғанауын дұрыс басқару жылу алмасу тиімділігін оңтайландырады, бұл жоғары тиімділікті жобалау кезінде ескерілетін басты мәселе болып табылады. жоғары салқындату сыйымдылығы бар шкафтық кондиционер . талап етілетін өндірістік процестер үшін

1.2.4.1 Лоренц циклі: теория және қолдану

· Құрамдас бөліктер: Лоренц циклі – жылу көзімен жылу алмасуында температура айырмашылығы жоқ екі политроптық процесстен (яғни, айнымалы температуралық процестерден) және екі изонтропты процестерден тұратын термодинамикалық цикл.

· Сипаттамалары: Бұл жылу көзінің температурасы өзгерген кезде салқындату коэффициенті жоғары қайтымды цикл.

· Қолдану: Бұл цикл аралас хладагент жүйелерінде қолданудың теориялық артықшылықтарына ие және аралас хладагент дизайнын оңтайландыру үшін пайдаланылуы мүмкін.

1.3 Шкафтардағы кондиционерлерді қолданудағы салқындатқыш агенттерге арналған қауіпсіздік стандарттары 

Уыттылық деңгейі: А-дан (төмен уыттылық) В-ға дейін (жоғары уыттылық).

Тұтанғыштық деңгейі: 1-ден (жанғыш емес) 2-ге дейін (әлсіз тұтанғыш) 3-ке дейін (өте тұтанғыш).

Қауіпсіздік санаты: A1 (ең қауіпсіз), B2L (әлсіз тұтанғыш, төмен уыттылық) және A3 (өте тұтанғыш, төмен уыттылық) сияқты уыттылық пен тұтанғыштық комбинациясы. Өнеркәсіптік алаңдар ағып кету қаупін және қауіпсіздік шараларын қатаң бағалауды талап етеді.

1.4 Корпусты салқындату жүйелеріндегі тиімділікті (COP) және сыйымдылықты теңестіру

Жұмыс тиімділігі (COP, яғни өнімділік коэффициенті) және қоршаудағы ауаны кондиционерлеуге арналған салқындатқыштың сыйымдылығы тоңазытқыш жүйесінің өнімділігін өлшеуге арналған екі маңызды көрсеткіш болып табылады, бірақ олардың арасында тікелей себеп-салдарлық байланыс жоқ, бірақ олар өзара байланысты.

1.4.1 Операциялық тиімділік (COP)

Анықтама: COP - тоңазытқыш жүйесінің салқындату қуатының шығысының оның электр қуатына қатынасы. Бұл өлшемсіз мән.

Маңыздылығы: жоғары COP мәні бірдей электр қуатын тұтыну үшін жүйенің көбірек салқындату қуатын өндіретінін көрсетеді, бұл жоғары тиімділікті, үлкен қуат үнемдеуді және пайдалану шығындарын төмендетуді білдіреді.

Әсер етуші факторлар: COP-қа көптеген факторлар әсер етеді, соның ішінде хладагент түрі, жүйенің дизайны және жұмыс жағдайлары (мысалы, булану және конденсация температурасы).

үшін а 24/7 жұмыс істейтін телекоммуникациялық шкафтарға арналған шкафтық кондиционер , жоғары COP беретін салқындатқышты және жүйе дизайнын таңдау электр энергиясының қызмет мерзіміне кететін шығындарын азайту үшін өте маңызды.

1.4.2 Жүйенің салқындату сыйымдылығын анықтау

Анықтама: Сыйымдылық - бұл әдетте кВт немесе тонна тоңазытқышпен (RT) көрсетілген белгілі бір уақыт ішінде тоңазытқыш жүйесі тасымалдауға және алуға болатын жылу мөлшері.

Маңыздылығы: Сыйымдылық тоңазытқыш жүйесінің қанша бос орын немесе жүктеме салқындата алатынын анықтайды.

1.4.3 COP және Сыйымдылық арасындағы байланыс

Тікелей себеп-салдарлық байланыс емес: COP ұлғаюы міндетті түрде қуаттың ұлғаюын білдірмейді және керісінше. Мысалы, қуаттылығы төмен, бірақ тиімділігі жоғары жүйеде жоғары COP болуы мүмкін, ал үлкен сыйымдылықты, бірақ тиімділігі төмен жүйеде төмен COP болуы мүмкін.

Ортақ мақсат: Салқындату жүйесін таңдау және жобалау кезінде мақсат энергияны үнемдеу мен тұтынуды азайтуға қол жеткізу үшін қажетті қуатты сақтай отырып, жүйенің COP деңгейін барынша арттыру болып табылады.

Салыстырмалы ойлар: Нақты қолданбаларда қолданбаның нақты талаптарын (кеңістік өлшемі, жүктеме талаптары және т.б. сияқты) және экономикалық шығындарды теңестіру және қуаттылық талаптарына сәйкес келетін және жоғары тиімділікті қамтамасыз ететін жүйені таңдау қажет.

COP және қуат арасындағы тепе-теңдік орталық дизайн мәселесі болып табылады . оңай орнатылатын шкафтық кондиционерді әзірлеуші ​​өндірушілер үшін энергия тиімділігін немесе салқындату қуатын төмендетпейтін «қосу және ойнату» шешімін қамтамасыз ету үшін

1.4.4 Айнымалы ток құрылғысының корпусының дизайнындағы тиімділік пен сыйымдылықты оңтайландыру:

COP салқындату тиімділігін өлшейді, ал сыйымдылық салқындату сыйымдылығын өлшейді. Практикалық қолданбаларда біз үнемділік пен энергия тиімділігін арттыру үшін қажетті қуаттылықты қанағаттандыра отырып, жүйенің COP деңгейін арттыруға тырысамыз.

1.5 Кондиционердің салқындатқыш агенттерінің құны және қолжетімділігі

Салқындатқыштың өзіндік бағасы, заряд мөлшері, сондай-ақ AC қорапшасына болашақ техникалық қызмет көрсету мен толықтыру құны мен сәйкестігі.

1.5.1 Хладагент бағасы

Салқындатқыштың бағасы түріне және аймағына байланысты:

Түр айырмашылықтары: Әртүрлі хладагенттердің бағасы (мысалы, R-134a, R-410A, R-32, т.б.) айтарлықтай өзгереді, жаңарақ, төмен жаһандық жылыну әлеуеті (GWP) салқындатқыштар әдетте ескі хладагенттерге қарағанда қымбатырақ.

Аймақ және ұсыныс пен ұсыныс: бағаларға жергілікті нарықтағы сұраныс пен ұсыныс, аймақтық ережелер және жеткізушілер әсер етеді.

Бірнеше жобаны қамтитын жобаны бюджеттеу кезінде сыртқы шкафтарға арналған шкаф кондиционері үшін тек салқындатқыштың бастапқы құнын ғана емес, сонымен қатар оның ұзақ мерзімді баға тұрақтылығы мен қолжетімділігін де ескеру маңызды.

1.5.2 Хладагент зарядының мөлшері

Төлем мөлшері жабдық үлгісімен және тоңазытқыш сыйымдылығымен анықталады:

Жабдық сыйымдылығы бойынша анықталады: Салқындатқыш зарядының мөлшері тұрақты мән емес, бірақ арнайы тоңазытқыш жабдығының (мысалы, кондиционерлер мен тоңазытқыштар) үлгісі мен сыйымдылығымен анықталады.

Кәсіби тексеру: Хладагентті зарядтауды тоңазытқыш жабдығына техникалық қызмет көрсету жөніндегі кәсіби техник жабдық нұсқаулығына және нақты жағдайларға сәйкес орындауы керек. Артық зарядтау немесе аз зарядтау жабдықтың өнімділігі мен қызмет ету мерзіміне әсер етеді.

1.5.3 Болашақ техникалық қызмет көрсету және толықтыру шығындары

Болашақ қызмет көрсету шығындары мен сәйкестік салқындатқыштың түріне байланысты. Мысалы, кейбір жаңа хладагенттердің экологиялық стандарттары жоғары және бастапқы шығындары жоғары, бірақ ұзақ мерзімді техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтуы мүмкін.

Салқындатқыштың жоғалуы және ағуы: Хладагенттің қалыпты жоғалуы қалыпты жағдай, бірақ үлкен ағып кету болса, ағып кетуді тауып, жөндеу керек, содан кейін қайта толтыру керек, бұл қосымша жөндеу шығындарын тудырады.

Тұрақты тексерулер: Ескі жабдық үшін, салқындатқыштың жеткіліксіз болуына байланысты нашар салқындату өнімділігін болдырмау үшін салқындатқыштың аз мөлшерін дер кезінде анықтау және толтыру үшін жүйелі тексерулер ұсынылады.

Ағып кету жылдамдығы төмен және болашақта тұрақты қолжетімді хладагентті таңдау иеленудің жалпы құнын айтарлықтай төмендетуі мүмкін . қоршаудағы ауаны баптау жүйелерін үлкен мекемеде орналастырылған

1.5.4 Сәйкестік талаптары

Нормативтік шектеулер: жаһандық деңгейде салқындатқыштарды пайдалану, әсіресе, бірте-бірте тыйым салынатын немесе шектелетін жаһандық жылыну әлеуеті жоғары (GWP) салқындатқыш агенттер үшін барған сайын қатал болып келеді.

2. Негізгі өнеркәсіптік тоңазытқыш агенттердің таңдау ауқымы

Төмендегі кестеде өнеркәсіптік ауаны кондиционерлеуге (соның ішінде технологиялық салқындату, үлкен салқындатқыштар және т.б.) қолайлы хладагенттің негізгі санаттары мен өкілдік өнімдер тізімі берілген.

Салқындатқыш коды	түрі	Қоршаған орта сипаттамалары (ODP/GWP)	Қауіпсіздік деңгейі (ASHRAE)	Негізгі мүмкіндіктер және қолданылатын сценарийлер	Ескерту
R-717 (аммиак)	Табиғи салқындатқыш	0/~0	B2L ​​(улы, әлсіз тұтанғыш)	Артықшылықтары: тамаша термодинамикалық өнімділік, өте жоғары тиімділік және төмен баға. Кемшіліктері: улы, өткір иіс және мыспен үйлеспейді. Қолданылуы: Кең ауқымды өнеркәсіптік тоңазытқыштар, тағамды мұздату және химиялық процестер. Уыттылығына байланысты адамға тікелей ауаны кондиционерлеу үшін сирек қолданылады.	Ұзақ тарихы және жетілген технологиясы бар өнеркәсіптік тоңазытқыштардағы көшбасшы. Арнайы машина бөлмесі мен күшті желдетуді қажет етеді.
R-744 (CO₂)	Табиғи салқындатқыш	0 / 1	A1 (Қауіпсіздік)	Артықшылықтары: Өте экологиялық таза, улы емес, жанбайтын және көлем бірлігіне жоғары салқындату қабілеті. Кемшіліктері: төмен критикалық температура (31°C), жоғары температурада тиімділіктің күрт төмендеуі және жүйенің өте жоғары қысымы. Қолданулар: Каскадты жүйелердің, жылу сорғысының су жылытқыштарының және суық аймақтардағы транскритикалық циклді кондиционерлердің/жылу сорғыларының төмен температуралық кезеңдері.	Бұл жоғары температуралық жылу сорғылары мен қоршаған ортаға өте қатаң талаптары бар қолданбаларға арналған зерттеу нүктесі. Жоғары қысымға төзімді жабдық қажет.
R-134a	HFC	0 / 1430	A1	Артықшылықтары: Бұрын R12 және R22 ауыстыру ретінде пайдаланылған, ол жетілген және қауіпсіз технологиямен мақтана алады. Кемшіліктері: бірте-бірте төмендейтін жоғары GWP. Қолданылуы: Орта және жоғары температуралы салқындатқыштар, орталықтан тепкіш компрессорлар және автомобиль кондиционерлері.	Қазіргі уақытта ол кеңінен қолданылады, бірақ ұзақ мерзімді перспективада жойылады.
R-410A	HFC қоспасы	0 / 2088	A1	Артықшылықтары: жоғары қысымды хладагент, тамаша жылу беру өнімділігі және жоғары энергия тиімділігі. Кемшіліктері: Жоғары GWP, жоғары қысымды жүйе. Қолданулар: Негізгі тұрмыстық және көп сплиттік кондиционерлер және кейбір шағын және орта коммерциялық кондиционерлер.	Ол өнеркәсіптік салада сирек кездеседі және негізінен ыңғайлы ауаны кондиционерлеу модульдерінде қолданылады.
R-32	HFC	0 / 675	A2L (әлсіз тұтанғыш)	Артықшылықтары: GWP R410A-дан шамамен 70% төмен, бұл салыстырмалы немесе сәл жоғары тиімділікті сақтай отырып, кішірек заряд өлшемдеріне мүмкіндік береді. Кемшіліктері: Әлсіз тұтанғыш, заряд мөлшерінің шектеулері мен қауіпсіздік стандарттарын сақтауды талап етеді. Қолданулар: Барған сайын тұрғын үйлер мен жеңіл коммерциялық кондиционерлер үшін негізгі хладагентке айналуда.	Бұл қазіргі HFC арасында маңызды өтпелі таңдау болып табылады.
R-1234ze(E)	HFO	0 / <1	A2L (әлсіз тұтанғыш)	Артықшылықтары: Өте төмен GWP, тамаша экологиялық өнімділік және R134a-ға ұқсас жылу қасиеттері. Кемшіліктері: жоғары құны және төмен тұтанғыштығы. Қолданылуы: Жаңа орталықтан тепкіш салқындатқыштар, жоғары температуралы жылу сорғылары және көбік түзгіштер.	Бұл R134a ауыстырудың ұзақ мерзімді шешімдерінің бірі.
R-1234yf	HFO	0 / <1	A2L	Артықшылықтары: өте төмен GWP, физикалық қасиеттері R134a-ға өте ұқсас. Кемшіліктері: Өте жоғары құны, әлсіз тұтанғыштығы. Қолданбалар: Кейбір стационарлық кондиционерлерде де қолданыла бастаған еуропалық мобильді кондиционерлерді стандартты ауыстыру.	Шығын мәселесіне байланысты оны өнеркәсіптік салада жылжыту баяу.
R-513A	HFO/HFC қоспалары	0 / 573	A1	Артықшылықтары: R134a-ға қарағанда 60% төмен GWP, тұтанғыш емес және R134a үшін тікелей ауыстыру (бағалауға жатады). Кемшіліктері: R134a қарағанда жоғары құны. Қолданылуы: Қолданыстағы R134a салқындатқыштарын ауыстыру үшін қолданылады.	Жалпы 'көпірлік' өтпелі шешімдер.
R-454B	HFO/HFC қоспалары	0 / 466	A2L	Артықшылықтары: R410A-ға қарағанда GWP 78% төмен, бұл оны R410A-ға жетекші балама етеді. Кемшіліктері : Әлсіз тұтанғыш, тікелей ауыстыруды емес, жаңа жүйе дизайнын қажет етеді. Қолданбалар: Болашақ жаңа тұрғын үй және коммерциялық кондиционерлер/жылу сорғылары үшін дизайн нұсқасы.	Балама нұсқалар қарқынды дамып келеді.
R-515B	HFO/HFC қоспалары	0 / 299	A1	Артықшылықтары: жанбайтын, төмен GWP, орташа температуралық қолданбаларда R134a ауыстыруға арналған. Кемшіліктері: Жаңа жабдықты жобалауды қажет етеді. Қолданылуы: Жаңа салқындатқыштар мен жылу сорғылары.	Оның жанбайтын табиғаты оны белгілі бір жерлерде тиімді етеді.

Біздің зауыттың өнеркәсіптік кондиционерлері (салқындату сыйымдылығы жоғары корпустық кондиционер және шағын қоршауларға арналған шкафтық кондиционер) негізінен R-134a және R-410A сияқты салқындатқыштарды пайдаланады.

Екіншіден, біздің фабрика әр тұтынушының нақты қажеттіліктеріне бейімделген жеке жобаны қолдауды қамтамасыз ететін теңшелген қызметтерді ұсынады.

3. Шкафты кондиционер жобасы үшін салқындатқышты қалай таңдауға болады?

Мұнда шешім қабылдаудың жеңілдетілген процесі:

 3.1 Корпусты салқындату талаптарын анықтау

◆ Қолданба сценарийін және жұмыс шарттарын анықтаңыз

◆ Бұл технологиялық салқындату ма, әлде жайлылық кондиционері ме?

◆ Қажетті булану температурасы/салқындатылған су температурасы қандай?

◆ Конденсация температурасы/салқындату суының температурасы қандай?

◆ Қоршаған ортаның ең жоғары/ең төменгі температурасы қандай?

3.2 Өнеркәсіптік айнымалы тоңазытқыш агенттеріне арналған экологиялық нормативтік талаптарды растау

GWP жоғары хладагенттердің квоталарын, тыйым салу кестелерін және пайдалану шектеулерін түсіну үшін еліңіздің F-Gas ережелерімен немесе балама саясаттарымен кеңесіңіз.

3.3 Салқындатқыштың қауіпсіздігі үшін учаскеге тән тәуекелді бағалауды жүргізу

Орнату орны ашық зауыт алаңы ма, әлде жабық машина бөлмесі ме? Желдету шарттары қандай?

Толықтардың тығыздығы қандай? В класы (улы) немесе A2L/A3 (жанғыш) хладагенттерді қабылдауға бола ма?

Қауіпсіздік деңгейіне сүйене отырып, максималды рұқсат етілген зарядты анықтаңыз.

3.4 Хладагентті оңтайлы таңдау үшін техникалық және экономикалық талдауды орындау

COP, салқындату сыйымдылығы және шығыс температурасы сияқты негізгі параметрлерді салыстыра отырып, бірнеше алдын ала таңдалған хладагент үшін термодинамикалық циклды есептеуді орындаңыз.

Меншіктің жалпы құнын (ТШО) есептеңіз: жабдық құны (қысымға байланысты өзгеруі мүмкін), салқындатқыштың құны, электр энергиясын пайдалану шығындары және техникалық қызмет көрсету шығындары.

3.5 Шкафтың айнымалы ток жобасы үшін өндірушінің тәжірибесін пайдалану

Компрессор, блок және негізгі құрамдас өндірушілермен тығыз байланыста болыңыз. Олардың кең қолданбалы деректері мен тәжірибелік тәжірибесі бар, бұл оларға ең практикалық ұсыныстарды беруге мүмкіндік береді. 

Мысалы, ортадан тепкіш компрессорлар әдетте R1233zd(E), R1336mzz(Z) және R515B пайдаланады; бұрандалы компрессорлардың қолдану аясы кеңірек.

Оқығандарыңызға рахмет!