Natural refrigerants as an alternative to global warming

Full Text

Конференцию открыл проректор но научной работе СПбГУН и ПТ, генеральный директор Международной академии холода А.А. Малышев.

С докладом «Глобальное потепление и холодильная альтернатива» выступил председатель Рабочей группы «Свойства хладагентов и теплоносителей» О. Б. Цветков (СПбГУНиПТ).

Доклад А.А. Жердева, С.Д. Глухова и А.В. Шарабурина (МГТУ им. Н.Э. Баумана) «Диметиловый эфир - перспективный хладагент для бытовой техники» был посвящен новым результатам работы по использованию эфиров в качестве альтернативных рабочих веществ для бытовых холодильников.

Аналогичное направление нашло отражение в докладе А.С. Титлова (ОГАХ) «Разработка альтернативной бытовой и торговой холодильной техники на базе водоаммиачных абсорбционно-диффузионных холодильных машин».

Рабочее вещество бытовых абсорбционных холодильных машин экологически безопасные водоаммиачные растворы с добавлением инертного газа - водорода. Недостатком таких машин может быть повышенное энергопотребление. Как показал докладчик, этот недостаток устраним при применении тепловых труб, аккумуляторов холода и новых эффективных материалов. Разработаны низкотемпературные камеры типа «ларь», холодильные аппараты с дополнительной нагревательной камерой, мобильные комплексы для первичной холодильной обработки продукции речного и прудового рыбоводства, мини-бары и мини-холодильники, холодильники для транспортных средств на базе абсорбционных холодильных машин. Аппараты имеют сопоставимое с аналогичными компрессионными машинами энергопотребление, обладают высокой надежностью и большим эксплуатационным ресурсом. Разработки внедрены на Васильковском заводе холодильников.

Анализ эффективности холодильного цикла на природных хладагентах - заменителях R12, R13 и R22 стал темой доклада БД. Тимофеева, О.В. Беляевой, А.Ж. Гребенькова (ИПЭ НАНБ).

В представленном В.В. Алтуниным и А.А. Сухих (МЭИ) докладе «Термодинамические исследования фторэфира HFE347mcc и его бинарных смесей с озонобезопасными фторсоединениями как альтернативных хладагентов» отражены результаты экспериментального изучения теплофизических свойств эфиров и их смесей с фторированными углеводородами в широкой области параметров состояния.

Компания «ТРАНЗАС-электронные технологии» разработала компьютерные тренажеры «Холодильная установка провизионных кладовых» и «Автоматизированная холодильная установка системы кондиционирования воздуха» для Дальневосточного государственного технического рыбохозяйственного университета (Дальрыбвтуза). На первом тренажере, как сообщил представитель компании Б.И. Олейников в своем докладе «Компьютерный тренажер «Автоматизированные холодильные установки», моделируется система, предназначенная для создания и длительного поддержания температурного режима в двух группах провизионных кладовых с различными температурными условиями храпения. В качестве хладагента использован R134a и предусмотрена возможность перехода на R401B. На втором тренажере моделируется установка для обеспечения комфортных условий в жилых помещениях. Рабочее вещество R22. Управление тренажерами и индикация параметров осуществляются с помощью панелей, имитирующих реальные органы управления. В тренажерах предусмотрены звуковая и световая сигнализации, системы защиты, моделируются наиболее часто встречающиеся неисправности: отключение электропитания, утечка хладагента, поломка компрессора и вентилятора кондиционера, скопление воздуха в системе, загрязнение терморегулирующего вентиля, засорение воздушного кондиционера, поломка реле температуры, нарастание снежной шубы, влажный ход и др.

Достоинствами тренажеров являются соответствие международным требованиям, возможность их использования для обучения и повышения квалификации, переподготовки и проверки знаний специалистов. Они могут применяться как для групповых, так и для индивидуальных занятий.

С докладом «Результаты обобщенной обработки экспериментальных данных фреонов на пограничных кривых равновесия жидкость - пар» выступил Б.А. Арутюнов (МГА тонкой химической технологии), который предложил аналитический метод обобщения экспериментальных данных по термодинамическим и переносным свойствам веществ на линиях фазового перехода. В качестве аргумента выбран приведенный объем. Обобщающие зависимости для большого количества веществ позволяют рассчитать теплофизические свойства на пограничных кривых и расширить температурный интервал обобщения свойств в околокритической области.

В докладе А.В. Бараненко, О.В. Волковой, Р.М. Миневцева «Влияние улучшенных поверхностей па теплообмен в модели генератора затопленного типа абсорбционных бромисто-литиевых преобразователей теплоты» (СПбГУНиПТ) приведены новые экспериментальные данные по теплообмену при кипении в большом объеме растворов бромистого лития на гладкой и оребренной горизонтальных трубах из медно-никелевого сплава марки МНЖ Мц 30-1-1 (наружный диаметр груб 16 мм). Исследования оребренной трубы (коэффициент оребрения 2,3, концентрация водного раствора бромистого лития 50-65 %, тепловой поток 2...30 кВт/м²) показали рост коэффициента теплоотдачи на оребренной трубе в сравнении с гладкой трубой в среднем на 20 %. Сплав МНЖ Мц 30-1-1 рекомендован для изготовления теплообменных труб генераторов затопленного типа абсорбционных бромисто-литиевых преобразователей теплоты.

Г.Л. Пятаков (СПбГУНиПТ) в докладе Ю.А. Лаптева, Г.Л. Пятакова, О.Б. Цветкова «Особенности экспериментальных исследований теплопроводности при низких температурах» продемонстрировал схему экспериментального стенда для измерения теплопроводности в интервале температур 100...300 К и при давлениях до 10 МПа. Измерительная ячейка реализует метод коаксиальных цилиндров при монотонном разогреве с внутренним теплоподводом. Рассмотрены схема адиабатизации, конструктивные особенности прибора, скорость разогрева, поправки, обеспечивающие получение опытных данных с высокой точностью.

В докладе В.Т. Плотникова, Д.В. Виноградова «Гидродинамика, тепло- и массообмен в контактном конденсаторе пароводяного теплового насоса с регулярной насадкой», представленном Д.В. Виноградовым (СПбГУНиПТ), приведены результаты измерений аэродинамических и гидравлических характеристик, теплоотдачи и массопереноса в аппаратах пароводяного теплового насоса (ПВТН). В конструкции контактного конденсатора использована регулярная плоскопараллельная насадка с турбулизаторами потока, разработанная в ГИАП (Москва). Исследованы аэродинамические коэффициенты местного сопротивления в автомодельной области работы конденсатора. Гидродинамика двухфазного потока ниже точки инверсии описана с помощью критериального комплекса.

В ходе дискуссии участники конференции активно обсуждали проблемы перехода отечественной холодильной техники на новые рабочие вещества.

Г.А. Белозеров (ВНИХИ, Москва) отмстил злободневность разработки на государственном уровне стратегии использования экологически безопасных рабочих веществ в холодильной технике. Прежде всего это касается хладагента R22, который согласно дополнениям к Монреальскому протоколу разрешен для применения до 2030 г. Россия вступает во Всемирную торговую организацию (ВТО), что накладывает на страну определенные обязательства по производству экологически безопасного холодильного оборудования. Существует проблема регламентации применения аммиака, которая сегодня находится в компетенции нескольких организаций: МЧС, органов гражданской обороны и Госгортехнадзора. Не много ли радетелей?! Нужна единая законодательная база применения хладагентов, в том числе и аммиака. Утилизация отработавших озоноразрушающих хладагентов - еще одна запущенная и сложная проблема. Есть опасения, что эти вещества зачастую выбрасываются в атмосферу.

В.И. Сапронов (ОАО «ВНИИхолодмаш-Холдинг», Москва) напомнил, что Монреальский и Киотский протоколы затрагивают холодильную технику в разной степени. С холодильными маслами для новых синтетических хладагентов ситуация более или менее ясна. Однако исследований по использованию в холодильной технике новых пластмасс, резины и лаков практически нет. Они крайне необходимы и, естественно, требуют соответствующего финансирования. В России, отметил выступающий, идет работа над очередным вариантом программы по применению и производству хладагентов.

М.А. Силъман (завод «Компрессор», Москва) отметил, что многие предприятия интересуются нормами применения в первую очередь R22. Нужен документ, регламентирующий их использование. Это вопрос к ведущим организациям России, связанным с холодом, и, конечно, к Международной академии холода.

Типичная ситуация нынешнего времени, отметил В.В. Иванков («Фонд «Безопасность Москвы»), это перевод с аммиака на синтетические хладагенты холодильных комбинатов и овощных баз. Многие из них являются частными предприятиями. Их проверяет несметное число контролирующих органов, которым приходится платить штрафы, исчисляемые огромными суммами. Нужно ограничить требования контролирующих служб, для чего в этой сфере необходима твердая государственная политика.

По мнению представителей ГИ «ВНИПИЭТ», многие крупные холодильные установки химических предприятий производительностью до 6 МВт (заправка до 4 т хладагента) уже выработали свой ресурс и должны быть заменены или, по крайней мере, пройти модернизацию и перейти на новые рабочие вещества. Отечественная промышленность не обеспечивает поставку нового оборудования такой мощности, и проектировщики ориентируются на западные рынки холодильного оборудования, что, естественно, негативно сказывается на холодильном машиностроении России.

К.В. Дедов (ОАО «Росмясомолторг», Москва) напомнил, что в ОАО «Росмясомолторг» входит более 160 предприятий, использующих искусственный холод в больших масштабах. Нормативы и правила Госгортехнадзора учитывают далеко не все особенности холодильной техники, прежде всего касающиеся использования тех или иных хладагентов. Необходимо сформулировать направления развития отечественной холодильной отрасли (обязательно с участием МАХ) в связи с предстоящим вступлением Российской Федерации в ВТО.

БД. Тимофеев (ИПЭ НАН Б, Минск) рассказал о переводе больших холодильных машин (с заправкой до 3 т хладагента) на «Эко- хол-2» (смесь R22 с R142b), производимый в Кирово-Чепецке. Холодопроизводительность установки при этом может уменьшиться, но заказчиков это устраивает, поскольку имеется резерв по холодопроизводительности.

Для сбора отработавших хладагентов имеются специальные станции. Надо добиться, чтобы этим занимались именно те организации, которые продают синтетические хладагенты.

В выступлении Н.М. Медниковой (ВНИХИ, Москва) акцент был сделан на доработку правил использования аммиака в холодильных установках. Продолжается сбор предложений от заинтересованных организаций. Очень важно, чтобы холодильные установки с заправкой менее 60 кг аммиака не попали под регламентацию существующими правилами.

Для сбора аммиака уже есть передвижные установки, которые используют при ликвидации аварий и сливе аммиака из систем.

* * *

Участники конференции высказались «за жизнь по правилам», за информированность всех холодильщиков о стратегии перехода страны на экологически безопасные рабочие вещества. Редакциям периодических изданий предложено регулярно освещать эти проблемы.

Председатель Рабочей группы «Свойства хладагентов и теплоносителей» Научного совета РАН и секции МАХ «Теоретические основы холодильной и криогенной техники» О.Б. Цветков сделал сообщение о их деятельности в 2002 г. и планах работы на 2003 г.

About the authors

O. B. Tsvetkov

Refrigerant and Coolant Properties Working Group

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

Working Group Chairman

Russian Federation

Yu. A. Laptev

Refrigerant and Coolant Properties Working Group

Email: info@eco-vector.com

Scientific Secretary of the Working Group

Russian Federation

References

Supplementary files