Холодильное оборудование, применяемые в промышленности, способно создавать рабочие температуры от -150 до +10С. Агрегаты, относящиеся к данному классу, адаптированы для работы в достаточно жестких условиях и обладают высокой степенью надежности комплектующих. Промышленные холодильные машины работают по принципу теплового насоса, перенося энергию от теплоотдатчика к теплоприемнику. В роли первого в подавляющем большинстве случаев выступает окружающая среда, а принимающим объектом является хладагент. Последние принадлежит к классу веществ, которые способны закипать при давлении 1 атм, и температуре, значительно отличающейся от показателя внешней среды.
Промышленное холодильное оборудование состоит из 8 основных компонентов:
• конденсатор;
• компрессор;
• испаритель;
• регулятор потока;
• вентилятор;
• соленоидный клапан;
• реверсивный клапан;
• холодильная камера.
Фреоновый кризис дал мощный толчок в развитии исследований в области холодильной техники и новых принципов получения холода. В то же время в мировой холодильной промышленности нет единого понимания и подхода к решению возникших экологических проблем. В инновационном плане в холодильном деле в настоящее время существует несколько групп, которые представляют собой, как правило, объединение крупных транснациональных корпораций или государств, отстаивающих свои корпоративные интересы в холодильном бизнесе. Чтобы понять о каких суммах идет речь, необходимо отметить, что по некоторым оценкам только стоимость оборудования, чье функционирование связано с использованием запрещенных фреонов, составляет в мире около 200 млрд. долл. США, а установок счет идет на несколько сотен миллионов штук.
В связи с этим, можно выделить несколько направлений в развитии мировой холодильной промышленности:
1. Производство новых синтетических хладагентов (группы HFC) для ПКХМ.
Данное направление лобируется правительствами таких стран как США, Япония, а также транснациональными корпорациями "Дюпон", "Данфосс" и др. Начиная с 1988 г. периодическая печать буквально переполнена публикациями, посвященными новым хладагентам, холодильным маслам, рассмотрению энергетической эффективности различных классов холодильного оборудования, использующего альтернативные рабочие тела. Однако в настоящее время интерес к поиску новых озонобезопасных веществ, которые можно было бы использовать в холодильной технике, заметно ослабевает. С одной стороны, уже имеющаяся номенклатура альтернативных веществ позволяет заменить R12, R22 и т.д. в холодильном оборудовании путем использования, как чистых хладагентов, так и многокомпонентных композиций. В связи с этим, стали весьма актуальны вопросы технологического характера, а именно, внедрение альтернативных хладагентов, анализ термодинамической эффективности новых рабочих тел в различных типах холодильного оборудования, изучение процессов тепломассообмена в конденсаторе и испарителе холодильных машин.
С другой стороны, синтез новых веществ, разработка технологий их получения и создания соответствующего оборудования - длительный дорогостоящий процесс. Производители хладагентов не скрывают, что новые, предлагаемые сегодня на рынок, хладагенты играют роль переходных, им на смену придут другие, возможно чуть лучше, но никто не гарантирует, что и они надолго задержатся в холодильной промышленности. При этом практически для каждого нового хладагента придется менять холодильное масло и значительную часть оборудования.
Исследования последних лет показали, что предлагаемые зарубежными фирмами озононеразрушающие хладагенты группы HFC (R134а, R125, R152а и т.д.), кроме высокого потенциала глобального потепления имеют еще ряд существенных недостатков. Так хладагент R134а проверялся на токсичность более 7 лет. Однако есть подозрения, что при эксплуатации холодильных установок могут возникнуть условия, при которых из микропримесей этого хладагента будут образоваться сильнейшие яды на основе фторосодержащих соединений. Будучи сами озонобезопасными, хладагенты этой группы упущенные в атмосферу при эксплуатации холодильных машин, под воздействием солнечных лучей разрушаются по углеродным связям и, соединяясь с атмосферным хлором, образуют запрещенные к производству озоноразрушающие вещества (например, R115). Более того, как показывает опыт, затраты на замену существующих рабочих веществ хладагентами группы HFC составляют от 40 до 70% первоначальной стоимости холодильной машины, при этом снижается ее эффективность, переход же на выпуск новых холодильных установок с "озононеразрушающими" рабочими веществами увеличивает их стоимость на 20-25%, что на 30-40% повышает розничную цену холодильного оборудования.
2. Применение природных хладагентов.
Это направление особенно интенсивно развивается в Западной Европе (например, Германии) и связано с более широким использованием в холодильной промышленности дешевых природных веществ, таких как пропан, аммиак, двуокись углерода и т.д. Указанные вещества являются экологически чистыми продуктами, имеются достаточные производственные мощности для их промышленного получения. Проводимые в настоящее время исследования ведутся в направлении конструктивных и схемных изменений в холодильном оборудовании.
Однако, эти рабочие вещества требуют специальных мер предосторожности при использовании их в холодильной технике. Так, при использовании аммиака и углеводородов, ввиду их ядовитости и воспламеняемости, необходимо применять специальные инженерно-технические решения для того, чтобы был обеспечен надлежащий уровень герметичности системы в отношении утечек из нее хладагента. Как правило, холодильное оборудование на природных хладагентах имеют более высокую стоимость, чем оборудование, работающее на фреонах. Дополнительные затраты возникают из-за более сложной механической конструкции, которая необходима для того, чтобы удовлетворить требования безопасной эксплуатации в случае использования аммиака или горючих хладагентов или справиться с очень высоким давлением и низкой критической температурой в случае применения диоксида углерода.
3. Совершенствование экологически чистой холодильной техники, основанной на низкоэффективных принципах получения холода.
К данной категории холодильного оборудования относятся воздушные, пароэжекторные, сорбционные холодильные машины, устройства, использующие эффект Пельтье, Ранка и т.д. Цель работ данного направления - повысить эффективность.
Переход к энергетически неэффективным холодильным машинам, приводит к сохранению озонового слоя, но за счет увеличения глобального потепления Земли, вызванного увеличением количества парниковых газов при производстве электроэнергии для данного оборудования.
Нецелесообразность значительных капитальных вложений на совершенствование низкоэффективных холодильных машин (воздушных, термоэлектрических и т.д.) обуславливается тем, что в даже в идеальном случае значение их эксергетический к.п.д. не превысит 20-25%, что связано с особенностями термодинамических циклов этих машин. Так, воздушные холодильные машины (обратный замкнутый цикл Брайтона) по потребляемой энергии становятся конкурентноспособными с ПКХМ лишь при температурах ниже 200 К (-70 °С).
Применение данных типов холодильных машин, вероятнее всего, в дальнейшем будет определятся специфическими условиями функционирования объектов для которых эти машины предназначены.
Источник http://www.holodilshchik.ru/index_holodilshchik_issue_10_2008_TrendsXXI.htm
Приглашаем вас на обучение по направлениям:
- ХП1 – Ремонт и обслуживание холодильного оборудования
На курсе вы обучитесь ремонтировать и производить диагностику холодильников, морозильных камер, ларей, а так же полупромышленных холодильных установок. По окончанию обучения Вы получите удостоверение установленного образца.
- ХП3 – Ремонт и сервисное обслуживание холодильного оборудования
Данный курс в первую очередь будет полезен для сотрудников сервисных служб и рабочего персонала связанного с холодильным оборудованием
Курс предназначен для специалистов с опытом ремонта бытового и полупромышленного холодильного оборудования. По итогу обучения вы получите удостоверение установленного образца, который дает разрешение на обслуживание данных холодильных установок.
Подробнее о датах практических занятий Вы можете узнать в разделе Расписание.