Еколошки захтеви за компресоре

Са развојем индустрије, загађење Земље постаје све озбиљније, а заштита животне средине је постала важно питање од глобалне бриге. Спречавање уништавања атмосферског озонског омотача и глобалне климатске промене привукле су широку пажњу земаља широм света и постигле су консензус међу међународним владама, потписујући релевантне споразуме.
компресор
компресор
У области хлађења и климатизације, уништавање атмосферског озонског омотача ЦФЦС и ХЦФЦС, као и глобално загревање изазвано потрошњом енергије, су питања која треба високо ценити у дизајну компресора.
Као што је познато, избор расхладних средстава је један од многих фактора који утичу на дизајн компресора који треба високо ценити.
Да би развили нове компресоре који користе алтернативна расхладна средства, дизајнери су се прво сусрели са два проблема:
Прво, компресор мора редефинисати своју радну запремину како би задовољио захтеве притиска различитих брзина протока;
Друго, мора се размотрити компатибилност између различитих материјала у контакту са расхладним средством у компресору, као што су синтетичка гума и уље за подмазивање.
У прошлој историји више од педесет супстанци је коришћено као расхладна средства. После Другог светског рата, поред употребе амонијака у опсегу великог расхладног капацитета, готово у свим областима хлађења и климатизације доминирају халоалкан ЦФЦС и ХЦФЦС. Замена ЦФЦС наведена у Монтреалском протоколу из 1974. године реализована је у индустријализованим земљама, док ће план супституције ХЦФЦС бити завршен 2020. године; За земље у развоју, биће укинут 2010. и 2040. године. Међутим, у неким развијеним земљама спремни су да то постигну пре рока. На слици 6 приказана су поља примене и потенцијалне замене ЦФЦ-11, ЦФЦ-12, ХЦФЦ-22 и Р502, који су се раније уобичајено користили у Европи (испод линије хоризонталне стрелице).
ЦФЦ-11
ЦФЦ-11 је расхладно средство ниског притиска које се углавном користи у центрифугалним расхладним уређајима, а његова прелазна замена је ХЦФЦ-123. Поред тога, ХФЦ-245ца или ХФЦ-245фа су такође расхладна средства ниског притиска, али имају запаљивост. Због тога је потребно проучити њихове методе смањења сагоревања и токсичност, а њихова употреба није тако ефикасна као ЦФЦ-11 и ХЦФЦ-123. Због тога су многа предузећа прешла на коришћење ХФЦ-134а у центрифугалним расхладним уређајима.
ЦФЦ-12
Због широког спектра примене и проблема са цурењем у аутомобилској климатизацији, ЦФЦ-12 је први објекат који се разматра као замена. ХФЦ-134а може да се користи као замена у фрижидерима за домаћинство и клима уређајима за аутомобиле. ХФЦ-134а има капацитет хлађења и ефикасност сличне ЦФЦ-12 у опсегу средњих и високих температура. Међутим, у условима рада испод -23 степена, губи своју привлачност због нижег капацитета хлађења и ефикасности у поређењу са ЦФЦ-12. Иако ХФЦ-134а има нулту ОДП вредност за потенцијал оштећења озона, његова ГВП вредност за глобално загревање је чак 1300 (на основу ГВП вредности ЦО2), што ће дугорочно утицати и на његов развој и користити.
ХЦФЦ-22
ХЦФЦ{{0}} се широко користи у комерцијалном хлађењу, комерцијалним и стамбеним климатизацијама и топлотним пумпама, са ОДП вредношћу много нижом од вредности ЦФЦ-11 и ЦФЦ-12 , само 0,055. Али његова вредност ГВП-а је прилично висока, око 1700. Управо из тих разлога се неке земље у Европи, попут Немачке, убрзано гасе. Већ постоји неколико мешаних расхладних средстава као замена за ХЦФЦ-22. Америчко удружење за хлађење препоручило је четири типа у свом програму за процену замене расхладног средства (АРЕП): ХФЦ-134а, Р407Ц, Р410А и Р410Б. Међутим, у поређењу са преостала три, ХФЦ-134а има мањи расхладни капацитет и притисак, а његово коришћење као расхладно средство захтева значајан редизајн система. Стога се чини да је могућност његовог коришћења као замене за ХФЦФ-22 минимална, али могућност коришћења у већим расхладним уређајима и даље постоји. Неазеотропно расхладно средство Р407Ц ће вероватно бити замена за постојеће машине, пошто је најближе ХЦФЦ-22. Након замене, потребне су минималне модификације опреме система, а за замену минералног уља користе се кисела мазива. Такође треба обратити пажњу на прилагођавање великом температурном клизању расхладног средства (до 5-7 степени). Близу азеотропних расхладних средстава Р410А и Р410Б су две мешавине истог ХФЦС, са једином разликом у односу мешања. Р410А је погодан за мале клима уређаје подељеног типа, али његов притисак испаравања је око 1,5 пута већи од ХЦФЦ-22. Због тога је систем који користи овај радни флуид потребно потпуно редизајнирати, тако да се користи само у новим системима за хлађење и климатизацију. Оптимизован дизајн овог система може повећати његову ефикасност за 5 процената.
R502
Р502 се широко користи у расхладним системима на ниским температурама. АРЕП препоручује две могуће алтернативе: Р404А и Р507. Р404А има капацитет хлађења и ефикасност сличан Р502, али захтева више тестирања компоненти система, посебно компресора, када се усвоји. Постоји компонента у мешовитој компоненти Р507 која има улогу успоравања пламена, која има сличне перформансе као Р502, али испитивање токсичности је још увек у току у Сједињеним Државама; Али у Европи се примењује на расхладну опрему супермаркета.