BITZER Czynniki chłodnicze - Raport
[attach=attach1]BITZER Czynniki chłodnicze - Raport wyd. 16[/attach]
BITZER Czynniki chłodnicze - Raport (BITZER Refrigerant Report) - najnowsze wydanie znanego i cenionego kompendium wiedzy o czynnikach chłodniczych w języku po polskim.

Raport zawiera:
- informacje o czynnikach syntetycznych i naturalnych
- informacje o własnościach i obszarach zastosowań
- wymogi projektowe i konstrukcyjne
- obiektywną ocenę zamienników
- praktyczne wskazówki do przezbrajania układów
- pomoc w doborze właściwego oleju.

Lektura obowiązkowa dla wszystkich zainteresowanych chłodnictwem i klimatyzacją!

Obecne wydanie zastępuje wszystkie poprzednie.

Spis treści:
Ogólne zagadnienia rozwoju czynników chłodniczych
Wstęp
Alternatywne czynniki chłodnicze – przegląd
Względy ochrony środowiska

Globalne ocieplenie i wskaźnik TEWI
Efektywność ekologiczna
Czynniki chłodnicze grupy HCFC
R22 jako przejściowy czynnik chłodniczy
Bezchlorowe czynniki chłodnicze grupy HFC
R134a jako zamiennik R12 i R22 Oleje smarne do R134 i innych czynników HFC
Zamienniki czynnika R134a
Czynnik R152a alternatywą R134a(?)
Czynniki o niskim wskaźniku GWP: HFO-1234yf i HFO-1234ze
Mieszaniny
Wieloskładnikowe czynniki chłodnicze
Mieszaniny serwisowe jako zamienniki R12 (R500)
Bezchlorowe wieloskładnikowe zamienniki R502 i R22
R404A i R507 jako zamienniki R502 i R22
Mieszaniny R407A/R407B/R407F jako zamienniki R502 i R22
R422A jako zamiennik R502 i R22
Bezchlorowe zamienniki R22
R407C jako zamiennik R22
R410A jako zamiennik R22
R417A, R417B, R422D i R438A jako zamienniki R22
R427A jako zamiennik R22
Bezfluorowe czynniki chłodnicze
NH3 (amoniak) jako alternatywny czynnik chłodniczy
R723 (NH3/DME) jako alternatywa wobec amoniaku
R290 (propan) jako zamiennik R502 i R22
Propylen (R1270) jako czynnik alternatywny wobec propanu
Dwutlenek węgla R744 (CO2) jako alternatywny czynnik chłodniczy i nośnik ciepła
Zastosowania specjalne
Własności czynników chłodniczych
Zakresy stosowania Oleje smarne


Wstęp:
Od początku lat 90-tych ubiegłego wieku w technice chłodniczej i klimatyzacyjnej nastąpiło szereg drastycznych zmian. Ich przyczyną jest udział czynników chłodniczych emitowanych do atmosfery w niszczeniu ozonu stratosferycznego oraz powiększaniu efektu cieplarnianego.
Ma to szczególne znaczenie w przypadku handlowych instalacji chłodniczych i urządzeń klimatyzacyjnych, w szerokim zakresie ich stosowania. Jeszcze do niedawna typowymi czynnikami chłodniczymi, wykorzystywanymi w takich układach były substancje zubożające warstwę ozonową, a mianowicie R12, R22 i R502. Ponadto, w specyficznych zastosowaniach, można było spotkać R114, R12B1, R13B1, R13 i R503.
W krajach uprzemysłowionych wykorzystanie tych czynników nie jest już dozwolone, z wyjątkiem R22. Jednakże na obszarze Unii Europejskiej trwa zdecydowany, stopniowy proces wycofywania z użycia i tego czynnika (patrz str. 8). Harmonogram redukcji wykorzystania R22 jest w Unii Europejskiej krótszy w porównaniu z ustaleniami umów ogólnoświatowych ze względu na zdolność R22 do niszczenia ozonu stratosferycznego mimo, że potencjał zubażania warstwy ozonowej tego czynnika jest stosunkowo mały. Począwszy od roku 2010 przepisy o wycofywaniu czynnika R22 z użycia wejdą w życie także w innych krajach, np. w USA.
Sytuacja ta pociąga za sobą poważne konsekwencje dla całej branży chłodniczej i klimatyzacyjnej. Firma BITZER uznała za swój obowiązek przyjęcie wiodącej roli w dziedzinie projektowania i rozwoju układów chłodniczych bezpiecznych dla środowiska naturalnego.
Chociaż bezchlorowe czynniki chłodnicze z grupy HFC: R134a, R404A, R507A, R407C i R 410A ugruntowały sobie pozycję w technice chłodniczej – podobnie jak amoniak i niektóre węglowodory – to nadal pozostaje do rozwiązania wiele problemów, w szczególności związanych ze wzrostem efektu cieplarnianego.
Podstawowym celem tych działań jest osłabienie bezpośredniego wpływu tych czynników, poprzez ograniczenie ich wycieków do atmosfery, a także zmniejszenie wpływu pośredniego, dzięki konstruowaniu coraz bardziej efektywnych energetycznie układów chłodniczych.
Z tego względu blisko współpracujemy z placówkami naukowymi, producentami czynników chłodniczych i środków smarnych, wytwórcami podzespołów instalacji chłodniczych oraz z wieloma innowacyjnymi firmami branży chłodniczej i klimatyzacyjnej. Ogromna liczba zadań badawczych została zakończona, dzięki czemu dostępny jest już szeroki asortyment sprężarek i wyposażenia dla różnych nowych czynników chłodniczych.
Poza prowadzeniem projektów rozwojowych, BITZER wspiera również rozwój legislacji i wewnętrznych regulacji odnoszących się do odpowiedzialnego stosowania czynników chłodniczych.
Niniejsze opracowanie pokazuje możliwości przejścia w krótkim i średnim terminie na czynniki przyjazne dla środowiska naturalnego w średnich i dużych handlowych urządzeniach chłodniczych oraz w układach klimatyzacyjnych. Wzięto pod uwagę dotychczasowe doświadczenia i konsekwencje dla technologii budowy instalacji chłodniczych.
Rezultaty wielu badań potwierdzają, że powszechne stosowanie w chłodnictwie handlowym urządzeń parowych sprężarkowych, jest daleko bardziej korzystne niż innych rodzajów obiegów chłodniczych. Wniosek ten potwierdza się w całym zakresie spotykanych tam temperatur, nawet do około -40°C.
Istotne znaczenie ma wszakże wybór czynnika chłodniczego i odpowiednie zaprojektowanie obiegu. Obok warunku zerowego potencjału niszczenia warstwy ozonowej (ODP=0), stawia się wymóg jak najmniejszej energochłonności układu, którego znaczenie wynika z dążenia do zmniejszenia pośredniego wpływu urządzeń chłodniczych na efekt cieplarniany. Natomiast wpływ bezpośredni wiąże się z potencjałem tworzenia efektu cieplarnianego (GWP) samego czynnika roboczego w razie jego emisji do atmosfery. Wobec tego opracowano metodę obliczeniową, pozwalającą na ocenę układu chłodniczego pod kątem całkowitego wpływu na efekt cieplarniany. W tym celu wprowadzono tak zwany wskaźnik TEWI (Total Equivalent Warming Impact) – całkowity równoważnik tworzenia efektu cieplarnianego. Stworzono także inną, jeszcze bardziej kompleksową metodę oceny wpływu czynników na środowisko, uwzględniającą aspekt tzw. efektywności ekologicznej (ang. „Eco-Efficiency”), która bierze pod uwagę zarówno wskaźnik TEWI, jak też ekonomiczne kryteria wyboru czynnika i obiegu chłodniczego.
Możliwe jest zatem, że w przyszłości ekologiczna ocena czynnika może się różnić w zależności od miejsca zainstalowania urządzenia i rodzaju energii wykorzystywanej do jego napędu.
Bliższe spojrzenie na zamienniki oparte o HFC pokazuje, że możliwości znalezienia jednorodnej substancji będącej bezpośrednim substytutem są ograniczone. Stosunkowo korzystna jest sytuacja w przypadku czynnika R12 zastąpionego przez R134a, oraz w przypadku R502, którego zamiennikami są R404A i R507A. Znacznie trudniejsze okazało się znalezienie uniwersalnych zamienników dla innych czynników z grupy CFC, a także dla HCFC, w tym np. R22.
Spośród substancji typu HFC, jako bezpośrednie zamienniki wskazuje się R32, R125 i R134a. Jednak ze względu na ich specyficzne cechy rzadko mogą być one stosowane jako substancje jednorodne. Ograniczeniem są przede wszystkim ich własności aermodynamiczne, palność i potencjał tworzenia efektu cieplarnianego. Dlatego najczęściej substancji tych używa się w mieszaninach, w których indywidualne własności poszczególnych składników są modyfikowane przez odpowiedni skład mieszaniny.
Poza substancjami z grupy HFC, do grona zamienników zalicza się również amoniak (NH3) i niektóre węglowodory. Ich wykorzystanie w chłodnictwie handlowym ograniczają jednak restrykcyjne wymogi bezpieczeństwa.
Na znaczeniu zyskuje dwutlenek węgla (CO2), zarówno jako czynnik chłodniczy, jak i medium pośrednie. Jednak i w tym przypadku szersze stosowanie jest ograniczone szczególnymi własnościami tego płynu.
Ilustracje zamieszczone na kolejnych stronach stanowią schematyczne zestawienie dostępnych obecnie alternatywnych czynników chłodniczych, z podziałem na substancje jednorodne i mieszaniny. W dalszej części przedstawiono charakterystykę poszczególnych płynów.
Z uwagi na rosnące zainteresowanie zamiennikami czynników R114, R12B1, R13B1, R13 i R503, w niniejszym opracowaniu uwzględniono także możliwe ich substytuty.
Własności czynników chłodniczych, obszary zastosowania oraz przeznaczone dla nich oleje smarne zestawiono na stronach od 36 do 39.
Dla zachowania przejrzystości, niniejsze opracowanie nie obejmuje czynników mało znanych lub posiadających tylko lokalne znaczenie, co w niczym nie umniejsza ich wartości.


Źródło: Termo Schiessl Sp. z o.o.