Czynnik chłodniczy 1234ze: kluczowe właściwości, zalety, wady i uwagi dotyczące projektu chłodni

Zapytaj całą salę inżynierów chłodnictwa o czynnik chłodniczy 1234ze, a otrzymasz szereg reakcji, od entuzjazmu po ostrożną ostrożność. Jest to normalne w przypadku każdego płynu przemieszczającego się z niszy do głównego nurtu chłodnictwa komercyjnego. Nie ma już wątpliwości, że R-1234ze na stałe zadomowił się w zestawie narzędzi o niskim GWP, zwłaszcza w agregatach chłodniczych, pompach ciepła i systemach średniotemperaturowych.

Produkujemy agregaty skraplające, parowniki i urządzenia monoblokowe do komercyjnych chłodni, dlatego rzadko omawiamy czynnik chłodniczy w sposób abstrakcyjny. Każda decyzja ma swoje praktyczne uzasadnienie: pojemność sprężarki, średnica rury, powrót oleju, strategia odszraniania i umiejętności technika, który pewnego dnia otworzy panel. W tym przewodniku przedstawiono wszystko, czego dowiedzieliśmy się o R-1234ze pod tym kątem.

Co to jest czynnik chłodniczy 1234ze?

R-1234ze należy do rodziny wodorofluoroolefin HFO, a nie do rodziny HFC. Jego nazwa chemiczna to trans-1,3,3,3-tetrafluoropropen, a izomer stosowany w większości urządzeń chłodniczych i pomp ciepła jest zapisywany jako R-1234ze(E). Drugi izomer, R-1234ze(Z), ma wyższą temperaturę wrzenia i jest stosowany głównie w wysokotemperaturowych pompach ciepła.

Dwie liczby wyjaśniają, dlaczego płyn w ogóle istnieje. Jego potencjał niszczenia warstwy ozonowej wynosi zero, a jego potencjał globalnego ocieplenia w ciągu 100 lat mieści się w niskich jednocyfrowych liczbach, powszechnie podawanych jako 7 w ramach IPCC AR4 i około 1,4 w ramach AR5. Porównaj to z około 1430 dla R-134a i blisko 3900 dla R-404A. Biorąc pod uwagę poprawkę z Kigali, europejskie rozporządzenie w sprawie fluorowanych gazów cieplarnianych i amerykańską ustawę AIM, które powodują spadek zużycia HFC, luka ta stanowi całe uzasadnienie biznesowe.

R-1234ze jest również czynnikiem chłodniczym A2L: lekko palnym zgodnie z normą ASHRAE 34 i ISO 817, o niskiej prędkości spalania i stosunkowo wysokiej dolnej granicy palności. A2L jest całkowicie wykonalny, ponieważ działają już na nim tysiące systemów, ale zmienia limity ładowania, wykrywanie nieszczelności, wentylację i procedury serwisowe. Trzeba to zaprojektować, a nie później przykręcić.

Kluczowe właściwości, które kształtują projekt systemu

Arkusze danych zawierają dziesiątki liczb. Jeśli chodzi o wybór sprzętu, to one decydują o układzie pomieszczenia technicznego:

• Normalna temperatura wrzenia w pobliżu -19°C , wyższa niż około -26°C dla R-134a. Dlatego ciśnienia nasycenia w danej temperaturze są niższe, co zmniejsza wymagania dotyczące zbiorników ciśnieniowych w dużych maszynach.
• Temperatura krytyczna około 109°C przy ciśnieniu krytycznym bliskim 36 barów. Właśnie ten wysoki punkt krytyczny jest powodem, dla którego R-1234ze nadaje się do pomp ciepła i agregatów chłodniczych pracujących w gorących warunkach otoczenia.
• Niższa pojemność objętościowa , około 20 do 30 procent poniżej R-134a. To samo obciążenie chłodnicze wymaga większej pojemności skokowej, więc sprężarki i czasami rurociągi stają się większe.
• Zasadniczo poślizg w zerowej temperaturze , ponieważ jest to płyn jednoskładnikowy. Ładowanie, sprawdzanie szczelności i uzupełnianie pozostają proste.
• Dobra mieszalność z olejem PO , co jest standardem w systemach HFO i HFC, ale nadal wymaga starannego zaprojektowania powrotu oleju w niskich temperaturach parowania.
• Grupa bezpieczeństwa A2L , z konsekwencjami projektowymi opisanymi powyżej.

R-1234ze W porównaniu z R-134a i R-404A

Poniższe porównanie stanowi podsumowanie na poziomie planowania, a nie tabelę wyboru. Ostateczne dane zależą od sprężarki, zakresu roboczego i dostawcy komponentów, dlatego przed naprawieniem projektu należy zawsze sprawdzić, czy dane są zgodne z zatwierdzonymi danymi.

Najważniejszym wierszem w tej tabeli nie jest liczba, ale ostrzeżenie: R-1234ze nie jest bezpośrednim zamiennikiem R-134a. Powszechne są raporty terenowe dotyczące dwucyfrowych strat wydajności i wydajności spowodowanych prostą zamianą ładunku, a sprężarki zatwierdzone do jednego płynu nie są automatycznie zatwierdzane do drugiego. Właściwa konwersja oznacza inną sprężarkę, ponowne sprawdzenie wymienników ciepła, nowe urządzenie rozprężne, zaktualizowane sterowanie i wykrycie czynnika chłodniczego. Traktowanie tego jako zamiany na gaz powoduje, że projekty kończą się rozczarowaniem.

Gdzie czynnik chłodniczy 1234ze pasuje do chłodnictwa komercyjnego

Dotychczasowe przyjęcie koncentruje się w trzech obszarach:

• Chillery. Jest to zdecydowanie największa baza użytkowników, zwłaszcza maszyn odśrodkowych i śrubowych, w których niskie ciśnienie i wysoka temperatura krytyczna działają na korzyść projektanta.
• Pompy ciepła. Wysoki punkt krytyczny umożliwia użyteczną moc grzewczą przy podwyższonych temperaturach zasilania. W przypadku projektów, które również wymagają ogrzewania, warto to zrozumieć w jaki sposób urządzenie z gorącym fluorem o zmiennej częstotliwości poprawia ogrzewanie wydajność w połączeniu z wyborem czynnika chłodniczego.
• Chłodzenie i przechowywanie w chłodniach średniotemperaturowych. Witryny wystawowe, mleczarnie, magazyny warzyw i obszary produkcyjne, w których panuje temperatura od około -5°C do 10°C, są naturalnym rozwiązaniem, często jako górny etap kaskady CO2.

Tam, gdzie R-1234ze zwykle nie jest stosowany, odpowiedzią jest obowiązek głębokiego mrożenia. Zamrażarki o niskiej temperaturze w okolicach -25°C do -35°C nadal preferują zamienniki CO2 lub ustalonych HFC, ponieważ poziomy ciśnienia i pojemność objętościowa R-1234ze sprawiają, że sprzęt jest duży, a wydajność trudniejsza do obrony.

W przypadku chłodni o średniej temperaturze agregat skraplający chłodzony wodą jest często najskuteczniejszym sposobem na odprowadzenie ciepła w ciasnym pomieszczeniu technicznym lub w miejscu o wysokiej temperaturze i dobrze komponuje się ze strategią dotyczącą czynnika chłodniczego o niskim współczynniku GWP.

Producenci agregatów skraplających chłodzonych wodą Agregat skraplający chłodzony wodą od średniej do niskiej temperatury Zobacz produkt →

Pasujące agregaty skraplające, parowniki i elementy sterujące

Niższa wydajność objętościowa i niższe ciśnienia panują w całym systemie. W praktyce zmiana czynnika chłodniczego zwykle oznacza większą powierzchnię wężownicy, inne podejście do dystrybucji czynnika chłodniczego i sprawdzenie różnicy temperatur, jaką jesteś gotowy zaakceptować pomiędzy temperaturą powietrza w pomieszczeniu a temperaturą parowania. Krótsze różnice temperatur poprawiają wydajność i jakość produktu, ale wymagają większych cewek.

Do szybkiego schładzania w pomieszczeniach o średniej temperaturze parownik zaprojektowany z myślą o kontrolowanej wysokiej różnicy temperatur utrzymuje stabilność pomieszczenia bez przewymiarowania instalacji.

Średnia temperatura (0 ~ -25 ℃) Parownik z szybkim opuszczaniem Parownik o średniej temperaturze (0°C do -25°C) z funkcją szybkiego opuszczania — Twoja tajna broń zapewniająca szybkie, wydajne i precyzyjne chłodzenie tam, gdzie prędkość ma największe znaczenie. Zaprojektowane dla... Zobacz produkt →

Sterowanie zasługuje na równą uwagę. Gdy sam czynnik chłodniczy pozostawia znacznie mniejszy ślad węglowy, pozostały wpływ na środowisko wynika ze zużycia energii, a o tym decyduje się przy częściowym obciążeniu. Praca ze zmienną częstotliwością, zmienne ciśnienie ssania i odszranianie w oparciu o zapotrzebowanie mają większe znaczenie niż płyn w rurze. W tym przypadku moduł gorącego fluoru o zmiennej częstotliwości umożliwia modulację wydajności i odszranianie gorącym gazem w ramach tego samego pakietu, co zmniejsza zarówno godziny pracy, jak i zapotrzebowanie na energię elektryczną w chłodniach średniotemperaturowych.

Producenci urządzeń do gorącego fluoru o zmiennej częstotliwości Ai Sterowanie temperaturą o zmiennej częstotliwości Jednostka gorącego fluoru o zmiennej częstotliwości Zobacz produkt →

Co sprawdzić przed podjęciem decyzji

Zanim czynnik chłodniczy o niskim GWP zostanie objęty specyfikacją, zespoły projektowe zapoznają się z poniższą listą kontrolną:

1. Lokalne przepisy i limity opłat, w tym zasady dotyczące objętości pomieszczenia, które mają zastosowanie do płynów A2L w przestrzeniach zamieszkałych lub publicznych.
2. Pisemna akceptacja sprężarki i opublikowane dane dotyczące wydajności dotyczące dokładnych warunków parowania i skraplania.
3. Kompatybilność komponentów, zwłaszcza elastomerów, zaworów rozprężnych, filtrów osuszaczy i przełączników ciśnienia.
4. Zarządzanie olejem: POE jest higroskopijny, więc jakość odprowadzania i kontrola wilgoci decydują o żywotności systemu.
5. Wykrywanie czynnika chłodniczego, logika alarmów i wielkość wentylacji dostosowana do rzeczywistego ładunku, a nie szacunków z tabliczki znamionowej.
6. Gotowość do serwisu, od sprzętu do odzyskiwania po szkolenie technika, ponieważ płyn, którego nikt nie jest w stanie naprawić, staje się kosztownym błędem.

Pytania, które słyszymy najczęściej

Czy mogę po prostu naładować R-1234ze do istniejącego systemu na R-134a?

Nie. Zarówno wydajność, jak i wydajność, smar i urządzenie rozprężne mogą nie działać zgodnie z oczekiwaniami, a sytuacja gwarancyjna staje się niejasna. Konwersja to projekt inżynieryjny, a nie zamiana gazu.

Czy klasyfikacja A2L stanowi problem w małych komorach chłodniczych?

Jest to wykonalne, ale nie jest darmowe. Limity opłat, wykrywanie wycieków, oznakowanie i wentylacja wymagają uwagi, a małe zamknięte pomieszczenia to dokładnie te miejsca, w których te zasady są najbardziej rygorystyczne.

Czy to działa w gorącym klimacie?

Tak i to jest jedna z jego mocnych stron. Bardzo wysoka temperatura krytyczna zapewnia przewidywalną wydajność w wysokich warunkach otoczenia, co ma znaczenie w przypadku projektów w południowej Azji, na Bliskim Wschodzie i w Ameryce Łacińskiej.

Jeśli rozważasz opcje czynnika chłodniczego dla chłodni, komercyjnej chłodni lub zakładu, który potrzebuje zarówno chłodzenia, jak i ogrzewania, chętnie omówimy z Tobą szczegóły. Nasz asortyment agregaty skraplające obejmuje konfiguracje chłodzone powietrzem, chłodzone wodą, z wylotem bocznym, wylotem z góry i konfiguracje ze zmienną częstotliwością, a my pomożemy Ci dopasować maszynę, parownik i elementy sterujące do cieczy i wybranego zadania. Wyślij nam warunki pokoju, a my wrócimy z praktycznym wyborem, a nie numerem katalogowym.