Umhverfiskröfur fyrir þjöppur

Með þróun iðnaðarins er mengun jarðar að verða sífellt alvarlegri og umhverfisvernd hefur orðið mikilvægt mál sem varða alheims áhyggjuefni. Að koma í veg fyrir eyðingu ósonlagsins í andrúmsloftinu og loftslagsbreytingar á heimsvísu hefur vakið mikla athygli frá löndum um allan heim og hefur náð samstöðu meðal alþjóðlegra stjórnvalda um að undirrita viðeigandi samninga.
þjöppu
þjöppu
Á sviði kælingar og loftræstingar eru eyðilegging ósonlagsins í andrúmsloftinu af völdum CFCS og HCFCS, sem og hlýnun jarðar af völdum orkunotkunar, mál sem ætti að vera mikils metið í hönnun þjöppu.
Eins og kunnugt er er val á kælimiðlum einn af mörgum þáttum sem hafa áhrif á hönnun þjöppu sem ætti að meta mikils.
Til þess að þróa nýjar þjöppur með öðrum kælimiðlum lentu hönnuðir fyrst í tveimur vandamálum:
Í fyrsta lagi verður þjöppan að endurskilgreina vinnumagn sitt til að mæta þrýstingskröfum mismunandi flæðishraða;
Í öðru lagi þarf að fjalla um samhæfni ýmissa efna sem eru í snertingu við kælimiðilinn í þjöppunni, eins og gervigúmmí og smurolíu.
Í fyrri sögu hafa meira en fimmtíu efni verið notuð sem kælimiðlar. Eftir seinni heimsstyrjöldina, auk þess að nota ammoníak á bilinu mikillar kæligetu, voru næstum öll kæli- og loftræstisvið einkennist af halóalkan CFCS og HCFCS. CFCS staðgengill sem tilgreind er í Montreal-bókuninni árið 1974 hefur verið að veruleika í iðnvæddum löndum, en HCFCS staðgönguáætlun verður lokið árið 2020; Fyrir þróunarlönd mun það hætta 2010 og 2040, í sömu röð. Hins vegar, í sumum þróuðum löndum, eru þeir reiðubúnir til að ná því á undan áætlun. Mynd 6 sýnir umsóknareitina og hugsanlega staðgöngu CFC-11, CFC-12, HCFC-22 og R502, sem áður voru almennt notaðir í Evrópu (fyrir neðan láréttu örlínuna).
CFC-11
CFC-11 er lágþrýstikælimiðill sem aðallega er notaður í miðflóttakælivélum og staðgengill þess er HCFC-123. Að auki eru HFC-245ca eða HFC-245fa einnig lágþrýstingskælimiðlar, en þeir eru eldfimir. Þess vegna þarf að rannsaka aðferðir til að draga úr bruna þeirra og eiturhrif og notkun þeirra er ekki eins skilvirk og CFC-11 og HCFC-123. Þess vegna hafa mörg fyrirtæki skipt yfir í að nota HFC-134a í miðflóttakælum.
CFC-12
Vegna fjölbreytts notkunarsviðs og lekavandamála í loftkælingu bíla er CFC-12 fyrsti hluturinn sem kemur til greina sem staðgengill. HFC-134a er hægt að nota sem staðgengill í heimiliskælum og loftræstum bílum. HFC-134a hefur kæligetu og skilvirkni svipað og CFC-12 á meðal- og háhitasviði. Hins vegar, við rekstrarskilyrði undir -23 gráðu, missir það aðdráttarafl sitt vegna minni kæligetu og skilvirkni miðað við CFC-12. Þó að HFC-134a hafi núll ODP gildi fyrir ósoneyðandi möguleika, er GWP gildi þess fyrir hlýnun jarðar allt að 1300 (miðað við GWP gildi CO2), sem til lengri tíma litið mun einnig hafa áhrif á þróun þess og nota.
HCFC-22
HCFC{{0}} hefur verið mikið notað í kælingu í atvinnuskyni, loftkælingu fyrir atvinnuhúsnæði og íbúðarhúsnæði, og varmadælur, með ODP gildi mun lægra en CFC-11 og CFC-12 , aðeins 0,055. En GWP gildi þess er nokkuð hátt, um 1700. Það er einmitt af þessum ástæðum sem sum lönd í Evrópu, eins og Þýskaland, eru í hröðum skrefum að hætta. Það eru nú þegar til nokkur blönduð kælimiðlar í stað HCFC-22. The American Refrigeration Association hefur mælt með fjórum tegundum í kælimiðilsskiptamatsáætlun sinni (AREP): HFC-134a, R407C, R410A og R410B. Hins vegar, samanborið við hina þrjá, hefur HFC-134a minni kæligetu og þrýsting og notkun þess sem kælimiðill krefst verulegrar endurhönnunar á kerfinu. Þess vegna virðist möguleikinn á að nota það sem staðgengill fyrir HFCF-22 vera í lágmarki, en möguleikinn á að nota það í stærri kælivélum er enn til staðar. Líklegt er að kælimiðill R407C, sem ekki er geymdur, komi í staðinn fyrir núverandi vélar, þar sem hann er næst HCFC-22. Eftir að skipt hefur verið um þarf lágmarksbreytingar á búnaði kerfisins og súr smurefni eru notuð til að skipta um jarðolíu. Einnig ætti að huga að því að laga sig að miklu hitastigi kælimiðilsins (allt að 5-7 gráðu). Nálægt azeotropic kælimiðlar R410A og R410B eru tvær blöndur af sama HFCS, þar sem eini munurinn er blöndunarhlutfallið. R410A er hentugur fyrir litla loftræstikerfi með skiptingu, en uppgufunarþrýstingur þess er um það bil 1,5 sinnum meiri en HCFC-22. Þess vegna þarf að endurhanna algjörlega kerfið sem notar þennan vinnuvökva, þannig að það er aðeins notað í nýjum kæli- og loftræstikerfum. Bjartsýni hönnun þessa kerfis getur aukið skilvirkni þess um 5 prósent.
R502
R502 hefur verið mikið notað í lághita kælikerfi. AREP mælir með tveimur mögulegum valkostum: R404A og R507. R404A hefur kæligetu og skilvirkni svipað og R502, en það krefst meiri prófunar á kerfishlutum, sérstaklega þjöppum, þegar það er notað. Það er efnisþáttur í blönduðu efnisþáttinum R507 sem gegnir logavarnarhlutverki, sem hefur svipaða frammistöðu og R502, en eiturhrifapróf eru enn í gangi í Bandaríkjunum; En í Evrópu hefur það verið notað á kælibúnað í matvörubúðum.