Kompresörler İçin Çevresel Gereklilikler

Sanayinin gelişmesiyle birlikte, Dünya'nın kirliliği giderek daha ciddi hale geliyor ve çevre koruma, küresel kaygının önemli bir konusu haline geldi. Atmosferik ozon tabakasının tahribatının ve küresel iklim değişikliğinin önlenmesi, dünyanın dört bir yanındaki ülkelerde geniş ilgi gördü ve uluslararası hükümetler arasında ilgili anlaşmalar imzalayarak fikir birliğine vardı.
kompresör
kompresör
Soğutma ve iklimlendirme alanında, atmosferik ozon tabakasının CFCS ve HCFCS tarafından tahrip edilmesi ve ayrıca enerji tüketiminin neden olduğu küresel ısınma, kompresör tasarımında çok değer verilmesi gereken konulardır.
İyi bilindiği gibi, soğutucu akışkan seçimi, kompresör tasarımını etkileyen ve çok değer verilmesi gereken birçok faktörden biridir.
Tasarımcılar, alternatif soğutucu akışkanlar kullanarak yeni kompresörler geliştirmek için önce iki sorunla karşılaştı:
İlk olarak, kompresör, farklı akış hızlarının basınç gereksinimlerini karşılamak için çalışma hacmini yeniden tanımlamalıdır;
İkinci olarak, sentetik kauçuk ve yağlama yağı gibi kompresördeki soğutucu ile temas halinde olan çeşitli malzemeler arasındaki uyumluluk ele alınmalıdır.
Geçmişte, elliden fazla madde soğutucu olarak kullanılmıştır. Dünya Savaşı'ndan sonra, geniş soğutma kapasitesi aralığında amonyak kullanımına ek olarak, neredeyse tüm soğutma ve iklimlendirme alanlarına haloalkan CFCS ve HCFCS hakim oldu. 1974 yılında Montreal Protokolü'nde belirtilen CFCS ikamesi sanayileşmiş ülkelerde gerçekleştirilirken, HCFCS ikame planı 2020'de tamamlanacak; Gelişmekte olan ülkeler için sırasıyla 2010 ve 2040'ta kullanımdan kaldırılacaktır. Ancak, bazı gelişmiş ülkelerde, bunu planlanandan önce gerçekleştirmeye hazırlar. Şekil 6, daha önce Avrupa'da yaygın olarak kullanılan CFC-11, CFC-12, HCFC-22 ve R502'nin uygulama alanlarını ve olası ikamelerini göstermektedir (yatay ok çizgisinin altında).
CFC-11
CFC-11, esas olarak santrifüj soğutma gruplarında kullanılan düşük basınçlı bir soğutucudur ve geçiş ikamesi HCFC-123'dir. Ayrıca, HFC-245ca veya HFC{4}}fa da düşük basınçlı soğutucu akışkanlardır, ancak yanıcıdırlar. Bu nedenle, yanma azaltma yöntemlerinin ve toksisitelerinin araştırılması gerekir ve kullanımları CFC-11 ve HCFC-123 kadar verimli değildir. Bu nedenle, birçok işletme santrifüj soğutma gruplarında HFC-134a kullanmaya başladı.
CFC-12
Geniş uygulama yelpazesi ve otomotiv iklimlendirmesindeki sızıntı sorunları nedeniyle CFC-12, ikame olarak düşünülmesi gereken ilk nesnedir. HFC-134a, ev tipi buzdolaplarında ve araba klimalarında ikame olarak kullanılabilir. HFC-134a, orta ila yüksek sıcaklık aralığında CFC-12'ye benzer bir soğutma kapasitesine ve verime sahiptir. Ancak, -23 derecenin altındaki çalışma koşullarında, CFC-12 ile karşılaştırıldığında daha düşük soğutma kapasitesi ve verimliliği nedeniyle çekiciliğini kaybeder. HFC-134a'nın ozon tabakasını inceltme potansiyeli için sıfır ODP değeri olmasına rağmen, küresel ısınma için GWP değeri 1300 kadar yüksektir (CO2'nin GWP değerine göre), bu da uzun vadede gelişimini ve kullanmak.
HCFC-22
HCFC{{0}}, CFC-11 ve CFC-12'den çok daha düşük bir ODP değeriyle ticari soğutma, ticari ve konut iklimlendirme ve ısı pompalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. , yalnızca 0,055. Ancak GWP değeri oldukça yüksek, yaklaşık 1700. Tam da bu nedenlerle, Almanya gibi Avrupa'daki bazı ülkeler hızla aşamalı olarak kullanımdan kaldırılıyor. Halihazırda HCFC-22 yerine geçen birkaç karışık soğutucu var. Amerikan Soğutma Derneği, soğutucu değiştirme değerlendirme programında (AREP) dört tip önermiştir: HFC-134a, R407C, R410A ve R410B. Ancak, diğer üçüyle karşılaştırıldığında, HFC{11}}a daha düşük soğutma kapasitesine ve basınca sahiptir ve onu soğutucu olarak kullanmak, sistemin önemli ölçüde yeniden tasarlanmasını gerektirir. Bu nedenle, onu HFCF-22'nin yerine kullanma olasılığı minimum gibi görünüyor, ancak daha büyük soğutucularda kullanma olasılığı hala var. Azeotropik olmayan soğutucu R407C, HCFC-22'ye en yakın olduğundan, muhtemelen mevcut makineler için "yerinde" bir ikame olacaktır. Değiştirmeden sonra, sistem ekipmanında minimum değişiklik yapılması gerekir ve madeni yağın yerine asit yağlayıcılar kullanılır. Soğutucu akışkanın büyük sıcaklık kaymasına (5-7 dereceye kadar) uyum sağlamaya da dikkat edilmelidir. Yakın azeotropik soğutucular R410A ve R410B aynı HFCS'nin iki karışımıdır, tek fark karışım oranıdır. R410A, split tip küçük klimalar için uygundur, ancak buharlaşma basıncı HCFC'nin yaklaşık 1,5 katıdır-22. Bu nedenle bu çalışma sıvısını kullanan sistemin tamamen yeniden tasarlanması gerekmektedir, bu nedenle sadece yeni soğutma ve iklimlendirme sistemlerinde kullanılmaktadır. Bu sistemin optimize edilmiş tasarımı, verimini yüzde 5 artırabilir.
R502
R502, düşük sıcaklıklı soğutma sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. AREP iki olası alternatif önerir: R404A ve R507. R404A, R502'ye benzer bir soğutma kapasitesine ve verimliliğe sahiptir, ancak benimsendiğinde sistem bileşenlerinin, özellikle kompresörlerin daha fazla test edilmesini gerektirir. R507'nin karışık bileşeninde, alev geciktirici rol oynayan, R502'ye benzer performansa sahip bir bileşen vardır, ancak toksisite testleri Amerika Birleşik Devletleri'nde halen devam etmektedir; Ancak Avrupa'da süpermarket soğutma ekipmanlarına uygulanmıştır.