ООО "ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ"
поставляет промышленное оборудование и электронные компоненты для автоматизации технологических процессов, зданий и сооружений, машиностроительных комплексов.

 

ALFA LAVAL: Хладагенты, созданные природой

 

alt

 

Несколько десятилетий назад в мире начало резко сокращаться потребление хладагентов, разрушающих озоновый слой. Их заменители, однако, оказались сильнодействующими парниковыми газами. Пока мировая общественность обсуждает, свертывать ли производство этих вредных веществ, потребители промышленных предприятий находят рентабельное и долгосрочное решение проблем, используя хладагенты природного происхождения.

alt

Когда ученые обнаружили связь связь между хладагентами и истощением озонового слоя (1970-е гг.), люди во всем мире считали изложенную учеными концепцию маловероятной. Хлорфторуглероды (ХФУ), широко использовавшиеся в то время в качестве хладагентов, утекали из систем охлаждения и поднимались в стратосферу, разрушая озон в больших объемах. В 1987 г. делегации из 43 стран подписали первоначальный вариант Монреальского протокола, положивший начало постепенному прекращению производства ХФУ и других веществ, разрушающих озоновый слой. К таковым были отнесены и гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) — другие распространенные хладагенты. К 1999 г. протокол ратифицировали уже 196 государств. К началу 2010 г. производство и потребление ХФУ было прекращено полностью, и несколько стран приступили к свертыванию производства ГХФУ. Проводящиеся научные измерения, спонсируемые в рамках Программы ООН по окружающей среде, показывают, что озоновый слой начинает медленно восстанавливаться. Однако с исчезновением одной проблемы появилась другая. В холодильной промышленности озоноразрушающие хладагенты были заменены в основном гидрофторуглеродами (ГФУ) — еще одной разновидностью синтетических фторсодержащих газов. Хотя ГФУ и не оказывают отрицательного воздействия на озоновый слой, они являются чрезвычайно сильнодействующими парниковыми газами. Наиболее популярный ГФУ, известный как ГФУ 134a (применяет ся главным образом в бытовых холодильниках и системах кондиционирования транспортных средств), примерно в 1500 раз опаснее с точки зрения потепления климата, чем углекислый газ. ГФУ входят в перечень парниковых газов, нормы по «чистым» выбросам которых оговорены в Киотском протоколе, но для организаций, желающих не ограничить, а исключить использование ГФУ, этого недостаточно.

Натуральные хладагенты-углеводороды естественным образом присутствуют в окружающей среде и включают аммиак, углеводороды и CO2. Несмотря на то что применение каждого из этих соединений в системе охлаждения сопряжено с определенными препятствиями, современные технологии позволяют находить эффективные, экономичные и долгосрочные решения.

Наиболее широко натуральные хладагенты применяются в бытовых холодильниках. В настоящее время изобутан применяется в 36 % бытовых холодильников, а это свыше 400 млн штук по всему миру, включая Китай, Индию и Бразилию. Натуральные хладагенты все шире используются в системах охлаждения для супермаркетов и кондиционирования воздуха в помещениях, но пока не в таких больших масштабах, как в домашних холодильниках.

Некоторые страны прекращают производство систем на основе ГФУ или накладывают на них запрет, призывая производителей инвестировать в другие решения. Это происходит, например, в Дании. Кроме того, Дания и Норвегия облагают использование ГФУ налогом, побуждая компании-производители быстрее переходить к натуральным хладагентам. В Великобритании продвигается законодательная инициатива по запрету ГФУ в супермаркетах, и страны — члены ЕС делают объектом наиболее всеобъемлющего законодательства, относящегося к ГФУ, сектор производства транспортных кондиционеров.

По мере роста мировой экономики применение систем охлаждения и кондиционирования воздуха расширяется. Натуральные хладагенты вызывают все больший интерес по мере того, как холодильная промышленность ищет альтернативные решения, имеющие низкий потенциал глобального потепления и не оказывающие разрушающего воздействия на озон в стратосфере. Тремя наиболее распространенными натуральными хладагентами являются аммиак, углеводороды и дву окись углерода (CO2).

Аммиак, согласно данным Американской ассоциации инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE), широко применяется в процессах промышленного охлаждения и кондиционирования воздуха вот уже больше 100 лет. Его свойства делают аммиак идеальным хладагентом, но в больших количествах он ядовит. Однако имеет хорошие показатели по безопасности, отчасти благодаря сильному неприятному запаху, гарантирующему, что люди не остаются вблизи концентраций, опасных для здоровья. Области применения технологий охлаждения на основе аммиака: теплоаккумулирующие системы, охладители в системах ОВКВ, технологическое охлаждение и кондиционирование воздуха, системы централизованного холодоснабжения, супермаркеты, магазины повседневного спроса.

Углеводороды, такие как пропан и изобутан, — высокоэффективные хлад агенты, но они огнеопасны. Уже много лет применяются в тех промышленных ситуациях, где все оборудование в конкретной зоне должно быть огнестойким, в силу других причин. Примеры использования: бытовые холодильники/морозильники, автономные коммерческие системы охлаждения, централизованные системы непрямого охлаждения супермаркетов.

Двуокись углерода, как и аммиак, используется как хладагент уже больше века. Ее низкая токсичность, невоспламеняемость, нулевой озоноразрушающий потенциал и низкий потенциал глобального потепления привлекают внимание специалистов по разработке систем с начала 1990-х гг., когда осуществлялся поиск альтернатив хлорфторуглеродам, сообщает ASHRAE. С тех пор углекислый газ получил широкое применение в полном диапазоне компрессионных холодильных установок: от низкотемпературных морозильников до высокотемпературных тепловых насосов.

Решения от Альфа Лаваль обеспечивают переход от вредных хладагентов к трем общераспространенным, экологически безвредным веществам природного происхождения: двуокиси углерода, аммиаку и углеводородам.

ДВУОКИСЬ УГЛЕРОДА (CO2): в системах охлаждения супермаркетов CO2 все больше используется в качестве хладагента, а также для конденсации или охлаждения газов при температуре окружающего воздуха. Данное решение лучше всего работает в холодном климате, — говорит Томми Энгбэк, начальник отдела холодильных установок и охладителей для ОВКВ, Альфа Лаваль. Некоторые скандинавские и британские сети супермаркетов уже используют CO2 в качестве стандартного решения. Физические свойства двуокиси углерода таковы, что системы охлаждения, в которых она применяется, должны работать под давлением, более чем в 5 раз превышающим номинальное давление в «классической» системе охлаждения. Инженеры Альфа Лаваль разработали полный ассортимент теплообменников, рассчитанных на такие системы высокого давления. Данный ассортимент для установок с применением CO2 включает воздухоохладители для холодильных камер и воздушные газоохладители, а также паяные пластинчатые теплообменники, используемые как CO2-экономайзеры, испарители или газоохладители с регенерацией тепла.

АММИАК: в нынешних пластинчатых теплообменниках объем аммиака может быть уменьшен как минимум в 10 раз в более крупных системах непрямого охлаждения по сравнению с устаревшими кожухотрубными аммиачными системами. «Мы осуществили поставку тысяч компактных высокоэффективных решений с использованием полусварных пластинчатых теплообменников со сварными кассетами для больших аммиачных холодильных установок, — рассказывает Томми Энгбэк. — Эти решения, способные работать под более высокими давлениями, совместимы с двухступенчатыми каскадными системами на основе аммиака/CO2, обеспечивая повышенную энергоэффективность в низкотемпературных областях применения». В системах меньших размеров могут применяться изготавливаемые полностью из нержавеющей стали методом сплавления пластинчатые теплообменники AlfaNova. «В них требуется лишь очень небольшой заряд аммиака, и это делает систему дешевле и безопаснее», — говорит Энгбэк.

УГЛЕВОДОРОДЫ: углеводороды в настоящее время широко применяются в бытовых холодильных устройствах как заменители вредных хладагентов. В более крупных, коммерческих системах в качестве хладагента может использоваться и пропан. В связи с этим меднопаяные пластинчатые теплообменники Альфа Лаваль удобны с точки зрения обеспечения как можно меньшего объема огнеопасного пропана в системе с промежуточным (вторичным) холодоносителем, где в качестве последнего обычно используется какой-либо гликолевый раствор, говорит Энгбэк.

  Яндекс.Метрика