О дной из серьезных задач,
стоящих перед производителями и продавцами климатической техники во всем мире
, является поэтапный переход на озонобезопасные холодильные агенты и отказ
от использования хладагента R22. В равной степени это относится и к России,
вернувшейся в режим соблюдения монреальского протокола. Специалисты полагают,
что уже в самое ближайшее время следует ожидать введения квот на ввоз озонопасных
хладагентов и оборудования, работающего на R22.
Основной путь, пройденный разработчиками систем комфортного кондиционирования
за последнее десятилетие — это переход от простых веществ к смесям хладагентов:
R22 — R407C — R410A.
Поиск альтернативы хладагенту R22 привел к хладагенту R32. Этот холодильный
агент оказался по термодинамическому показателю лучше, чем R22 на 20–30%. Однако,
R32 горюч и подразумевает определенные сложности в процессе эксплуатации и
технического обслуживания. Для нейтрализации этого его недостатка, его смешивают
с хладагентом R125 в пропорции 50/50 и получают негорючую смесь R410А.
Этот хладагент не горюч и, примерно, на 20% эффективнее по энергопотреблению,
чем R22. По состоянию на сегодня именно он и является самым перспективным хладагентом
для систем комфортного кондиционирования. Единственным недостатком R410А является
более высокое — на 40%, чем у R22 рабочее давление, что заставляет производителей
постоянно совершенствовать конструкцию компрессоров и теплообменного оборудования.
Промежуточным решением здесь стала модификация R410A посредством добавления
в его состав хладагента с низким рабочим давлением — R134а. В R410A добавили
R134а столько, что рабочие давления смеси сравнялись с рабочими давлениями
R22.
 |
| Рис.1. Сроки перехода на озонобезопасное оборудование в ЕС |
Так был создан холодильный агент R407С содержащий 23% R32, 25% R125 и 52%
R134a, который по своей эффективности не превосходил R22, но относился к классу
озонобезопасных и позволил производителям систем кондиционирования плавно осуществить
перестройку производственного процесса.
 |
| Рис.2. Изменение структуры оборудования производимого DAIKIN |
Важной составляющей успешного применения нового оборудования является квалификация
специалистов, которые должны профессионально разбираться во всех особенностях
применения всех существующих хладагентов и их модификаций. В публикациях на
данную тему зачастую не вполне корректно применяются связанные со смесями холодильных
агентов технические термины, например, путаются понятия изотропии и зеотропии
— близкие по звучанию они, тем не менее имеют разное значение. Для справки.
Изотропия, изотропность (от изо… и греч. tropos — поворот, направление),
одинаковость физических свойств среды по всем направлениям. Все газы и жидкости,
включая смеси холодильных агентов изотропны по всем физическим свойствам. Азеотропная
смесь (от а — отрицательная частица, греческое zeo — киплю и trope — поворот,
изменение), нераздельно-кипящая смесь. Однородная жидкая смесь, которая при
перегонке не разделяется на фракции. Так, многокомпонентные холодильные агенты
R410A и R407C изотропны, однако они зеотропны, то есть имеют отличия в свойствах
при кипении от чистых веществ.
 |
| Рис.3. «Swing» компрессор DAIKIN |
 |
| Рис.4. Магнитоэлектрический двигатель DAIKIN |
Переход на смеси холодильных агентов — это переход на более высокий уровень
технологий, открывающий новые возможности для совершенствования техники. Показателен
в этом плане опыт одного из ведущих мировых производителей клим матической
техники — корпорации DAIKIN. Компания DAIKIN уже в 2004 году перешла к поставке
в Европу всей линейки комфортного оборудования на холодильном агенте R410A.
Процесс перехода на новые холодильные агенты представлен на рис.2. Примечательно,
что этот процесс во многом изменил существовавшие ранее представления о возможностях
кондиционерного оборудования, поскольку дело отнюдь не ограничилось простой
перезаправкой кондиционера…
 |
| Рис.5. Темпы перехода на инверторные технологии |
Например, потребовалась замена масла. Масло выбрали синтетическое полиэфирное
— по сравнению с традиционным минеральным маслом оно имеет более стабильную
вязкость в рабочем диапазоне температур. Температура начала застывания масла
понизилась с -30 0 С до -50 0 С и , в то же самое время, температура начала
разложения масла упала до 206 0 С. При более высоких температурах масло разлагается
на жирные кислоты и спирты. Капиллярные трубки, регулирующие вентили, закупориваются
под воздействием жирных кислот, тем самым существенно снижая холодопроизводительность
и эффективность работы, а спирты, реагируя с хладагентом, образуют те же кислоты,
со всеми вытекающими последствиями, как то: омеднение трущихся поверхностей
компрессора и их заклинивание, разрушение и пробой электроизоляции электродвигателя.
Решить проблему удалось только тогда, когда был разработан новый тип компрессора,
в котором отсутствуют зоны местного разогрева до температур 200 0 С и выше.
Это «SWING» — компрессор DAIKIN (рис.3). Изменения претерпел и привод компрессора
— им стал магнитоэлектрический DC двигатель, обладающий высокой эффективностью
в широком диапазоне скоростей вращения (рис.4). Компрессор получил инверторное
управление, что позволило значительно увеличить экономичность системы, существенно
повысить ее надежность и поставить под надежный контроль все параметры системы
кондиционирования, отклонение от которых может привести к отказам в работе.
Плюс к тому, появились новые потребительские функции и режимы работы. Вот некоторые
из них:
- «Home leave» — обеспечивает поддержание дежурных, энергосберегающих параметров
в отсутствие пользователя; - «Silent» — устанавливает пониженный уровень шума наружного блока в ночное
время; - «Quiet» — устанавливает пониженный уровень шума внутреннего блока;
- «Intelligent eye» — следит за присутствием людей в по мещении, при их
отсутствии переключает систему на энергосберегающий режим, а при необходимости,
отключает оборудование; - кондиционеры серии «Sky Air», оборудованные «SWING» — компрессором DAIKIN,
эксплуатируются в диапазоне от 14 до 32°С, то есть серийное оборудование
можно использовать для поддержания микроклимата в винном погребе или помещении
для хранения цветов.
Динамику обновления парка производимого корпорацией DAIKIN кондиционерного
оборудования отражает диаграмма перехода на выпуск инверторных кондиционеров
(рис.5).
При создании новых образцов систем кондиционирования DAIKIN, помимо улучшения
функциональных параметров (увеличение допустимой длины трассы и перепада высот),
совершенствуются и ее сервисные возможности — исключается дозаправка системы,
упрощаются процедуры монтажа и технического обслуживания. Ставшая привычной
функция самодиагностики помогает, в том числе, контролировать правильность
монтажа и исключает возможность старта при неправильной установке оборудования.
При этом, технология монтажа принципиально не изменяется. Также требуется обеспечить
герметичность системы, отсутствие в ней грязи и влаги. Остаются прежними последовательность
и содержание монтажных действий — изменились только рабочие параметры и длительность
отдельных операций — так, при работе с R410а, изменились параметры давления
при опрессовке системы. Частичному обновлению подвергнется монтажный инструмент,
в первую очередь, манометровые станции и течеискатели, которые должны будут
соответствовать изменившимся давлениям и физическим свойствам холодильных агентов.
При переходе на смеси, придется отказаться от зарядных цилиндров, а дозаправку
вести используя только весовой метод.
Штейн А.С., к.т.н., главный специалист компании «ДАИЧИ»
