Yaroslavl AO Kholodmash: Refrigeration hermetic compressors on R600a

Full Text

Развитие холодильной техники в настоящее время находится под влиянием трех определяемых экологическими проблемами взаимосвязанных факторов:

•    требований Монреальского протокола о прекращении потребления веществ, разрушающих озоновый слой (в первую очередь широко распространенного хладагента R12) и о временном и количественном ограничении применения веществ переходной группы, имеющих малый потенциал разрушения озонового слоя (ОDP);

•    требований Киотского протокола к «Рамочной конвенции ООН об изменении климата» о регулировании эмиссии парниковых газов (веществ, имеющих высокий потенциал глобального потепления - GWP), к которым относятся широко применяемый хладагент Rl34a и многие другие вещества, используемые в холодильной технике;

•    традиционного требования к повышению энергоэффективности всех видов холодильной техники, что обусловлено растущей конкуренцией на российском рынке и положениями Федерального закона «Об энергоэффективности», а в сфере бытовой техники - еще и требованиями ГОСТ Р 51565-2000 об обязательном определении и информировании потребителей о классе энергоэффективности холодильников и морозильников.

Анализируя наиболее известные, разработанные в различное время в нашей стране и за рубежом хладагенты заменители R12, можно убедиться, что у каждого из них имеются уязвимые места с точки зрения выполнения перечисленных требований (табл. 1). Поэтому в перспективе все они могут оказаться объектами разного рода экологического регулирования, которое в конечном итоге сведется к запретам их производства и потребления.

Таблица 1. Характеристики хладагентов — заменителей R12

Примечание. GWP указан для компонента, имеющею в смеси наибольшее содержание.

Кроме того, для осознанного применения альтернативных веществ в производстве новой техники и сервисе эксплуатируемого парка холодильного оборудования необходимо иметь достаточно большой объем информации о термодинамических свойствах этих веществ, их взаимодействии с другими материалами и веществами в холодильной машине, а также данные о санитарно-гигиенических свойствах и т.д. Эти сведения не всегда имеются для предлагаемых на рынке веществ, в том числе и отечественных.

Немаловажными факторами успешного внедрения новых хладагентов являются также наличие отечественного производства как самих веществ, так и компрессоров, предназначенных для работы на них, и возможность экспорта холодильной техники, работающей па таких веществах.

С учетом всего перечисленного перспективным направлением обеспечения полной экологической безопасности холодильного оборудования, в первую очередь бытового и торгового с малыми заправками хладагента, представляется применение изобутана (R600a). В пользу такого решения говорят следующие доводы.

• В Европе в настоящее время уже более 35% бытовых холодильников выпускают на R600a, в целом в мире 10% этой техники работает на углеводородах; в некоторых странах, например в Великобритании, наблюдается тенденция использования углеводородов также и в торговой холодильной технике (прилавки, шкафы, витрины).
• Изобутан (R600a) — природное вещество, совместимое с минеральными маслами. Его состав определен нормативно-техническими документами, производство освоено на российских предприятиях. Так, ожиженный изобутан, производимый на опытно-экспериментальной базе ВНИИ ГАЗ по ТУ 51-945-90, в целом соответствуем требованиям, предъявляемым к хладагенту для бытовых холодильников.
  

  Изобутан, выпускаемый по ТУ 38.101492—75 на ПО «Киришнефтеоргсинтез» (Ленинградская обл.) и АО «Нефтехимический комбинат» (г. Новокуйбышевск), после доведения в нем содержания изобутана до 99.5% тоже может быть использован в холодильной технике. Кроме того, на Белорусском ГПЗ планируется производство R600a для завода бытовых холодильников «Атлант».

• Теоретические расчеты и практическое применение показывают, что изобутан имеет несколько больший энергетический КПД, чем R12 или RI34a: его значения находятся в диапазоне 5 — 10% (в зависимости от уровня давления), а при оптимизации холодильной системы в целом он может быть доведен до 15%. При этом следует иметь в виду хорошие энергетические показатели R600a при высоких температурах окружающей среды.

Изобутан - горючее вещество, и до недавнего времени препятствием для его использования в бытовой холодильной технике был запрет на применение горючих хладагентов, установленный действовавшим стандартом, но с выходом новой редакции ГОСТ Р МЭК 66035-2-24-2001 это препятствие устранено.
На Ярославском АО «Холодмаш» производится компрессоры для работы на изобутане с безыскровой пускозащитной аппаратурой в двух исполнениях (в зависимости от примененной электрической схемы: средней эффективности - RS1R или повышенной эффективности — RSCR). Кроме того, готовятся к производству перспективные высокоэффективные модели.

Электрические схемы компрессоров даны на рисунке, технические характеристики приведены в табл. 2. (Габаритные и присоединительные размеры компрессоров серии Р приведены в статье автора «Современные компрессоры Ярославского А О «Холодмаш» для торговых и промышленных холодильных установок» - «Холодильная техника» № 8/2001.)

Электрические схемы компрессоров с двигателями RSIR, RSCR.

Таблица 2. Характеристики компрессоров серии Р, предназначенных для работы на хладагенте R600a

Примечания: 1. Род тока - переменный однофазный (напряжение 220 В, частота 50 Гц); пуск обеспечивается при минимальном напряжении 187 В.
2. Холодопроизводительность, потребляемая мощность и холодильный коэффициент определены при температуре кипения - 23 °С, конденсации 55 °С, жидкости перед терморегулирующим вентилем, газа на всасывании и окружающей среды 32 °С.

Таким образом, можно сказать, что материально-техническая и нормативная база по переходу бытовой холодильной техники в России на применение изобутана в качестве хладагента имеется.

Термодинамические свойства изобутана R600a в состоянии насыщения представлены в табл. 3.

Таблица 3. Термодинамические свойства R600a на линии насыщения

Примечания: 1. * - критическая точка.
2. ' и " - соответственно жидкость и пар в состоянии насыщения.

Исходя из изложенного, в качестве наиболее подходящего из известных хладагентов для использования в бытовых холодильниках может быть рекомендован изобутан R600а с содержанием изобутана 99,5%, пропана не более 0,4%, n-бутана не более 0,2%, других примесей не более 0,01 %. Наличие воды недопустимо. 

About the authors

I. N. Beregovich

Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation

References

Supplementary files

Supplementary Files

Action

1. JATS XML

Download

2. Electrical diagrams of compressors with RSIR, RSCR motors.

Download (1MB)

Indexing metadata