Хладагент 1234ze: основные свойства, плюсы, минусы и замечания по проектированию холодильных помещений

Спросите комнату, полную инженеров по холодильному оборудованию, о хладагенте 1234ze, и вы услышите самые разные реакции: от энтузиазма до осторожности. Это нормально для любой жидкости, перемещающейся из ниши в обычное коммерческое холодильное оборудование. Что больше не вызывает сомнений, так это то, что R-1234ze занял постоянное место в арсенале инструментов с низким ПГП, особенно в чиллерах, тепловых насосах и среднетемпературных системах.

Мы производим конденсаторные агрегаты, испарители и моноблочное оборудование для коммерческого холодильного хранения, поэтому редко обсуждаем хладагент абстрактно. Каждое решение проявляется на практике: объем компрессора, диаметр трубы, возврат масла, стратегия размораживания и навыки технического специалиста, который однажды откроет панель. В этом руководстве рассказывается о том, что мы узнали о R-1234ze с этой точки зрения.

Что такое хладагент 1234ze?

R-1234ze принадлежит к семейству гидрофторолефинов ГФО, а не к семейству ГФУ. Его химическое название — транс-1,3,3,3-тетрафторпропен, а изомер, используемый в большинстве холодильного и теплового насосного оборудования, обозначается как Р-1234зе(Е). Второй изомер, R-1234ze(Z), имеет более высокую температуру кипения и в основном используется в высокотемпературных тепловых насосах.

Два числа объясняют, почему жидкость вообще существует. Его потенциал разрушения озона равен нулю, а его 100-летний потенциал глобального потепления измеряется однозначными числами, обычно указываемыми как 7 в ДО4 МГЭИК и около 1,4 в ДО5. Сравните это с примерно 1430 для Р-134а и почти с 3900 для Р-404А. Учитывая, что Кигалийская поправка, Европейский регламент по фторсодержащим газам и Закон США о AIM способствуют снижению потребления ГФУ, этот разрыв представляет собой все экономическое обоснование.

R-1234ze также является хладагентом А2Л: слабо воспламеняемым согласно стандарту ASHRAE 34 и ISO 817, с низкой скоростью горения и относительно высоким нижним пределом воспламеняемости. A2L вполне работоспособен, поскольку на нем уже работают тысячи систем, но он меняет лимиты заряда, обнаружение утечек, вентиляцию и процедуры обслуживания. Его нужно проектировать, а не прикручивать потом.

Ключевые свойства, определяющие дизайн системы

В технических характеристиках указаны десятки цифр. При выборе оборудования именно они определяют планировку производственного помещения:

• Нормальная температура кипения около -19 °C. , что выше, чем примерно -26 °C у R-134a. Таким образом, давление насыщения при данной температуре ниже, что облегчает требования к сосудам под давлением в больших машинах.
• Критическая температура около 109 °C. с критическим давлением около 36 бар. Именно эта высокая критическая точка является причиной того, что R-1234ze подходит для тепловых насосов и чиллеров, работающих в жарких условиях окружающей среды.
• Меньшая объемная емкость , примерно на 20–30 процентов ниже R-134a. Та же самая функция охлаждения требует большей производительности, поэтому компрессоры, а иногда и трубопроводы, становятся больше.
• Практически нулевая температура скольжения , потому что это однокомпонентная жидкость. Зарядка, проверка утечек и дозаправка остаются простыми.
• Хорошая смешиваемость с маслом ПОЕ. , который является стандартным для систем HFO и HFC, но все же требует тщательной разработки системы возврата масла при низких температурах испарения.
• Группа безопасности A2L , с проектными последствиями, описанными выше.

R-1234ze по сравнению с R-134a и R-404A

Приведенное ниже сравнение представляет собой сводку уровня планирования, а не таблицу выбора. Окончательные цифры зависят от компрессора, рабочего диапазона и поставщика компонентов, поэтому всегда проверяйте утвержденные данные, прежде чем исправлять конструкцию.

Самая важная строка в этой таблице — это не число, а предупреждение: R-1234ze не является полной заменой R-134a. Полевые отчеты о двузначных потерях производительности и эффективности из-за простой замены заряда являются обычным явлением, а компрессоры, одобренные для одной жидкости, не одобрены автоматически для другой. Правильное преобразование означает использование другого компрессора, повторной проверки теплообменников, нового расширительного устройства, обновленных средств управления и обнаружения хладагента. Если относиться к этому как к газовому обмену, проекты в конечном итоге разочаровываются.

Где хладагент 1234ze подходит для коммерческого холодильного оборудования

В настоящее время внедрение сосредоточено в трех областях:

• Чиллеры. Это самая большая база пользователей с большим отрывом, особенно центробежных и винтовых машин, где низкое давление и высокая критическая температура работают на благо проектировщика.
• Тепловые насосы. Высокая критическая точка обеспечивает полезную тепловую мощность при повышенных температурах подачи. Для проектов, которые также нуждаются в отоплении, стоит понимать как установка горячего фтора с переменной частотой улучшает обогрев производительность наряду с выбором хладагента.
• Среднетемпературное охлаждение и холодильное хранение. Витрины, молочные помещения, овощехранилища и перерабатывающие помещения с температурой от -5 °C до 10 °C вполне подходят, часто в качестве верхней ступени каскада CO2.

Там, где обычно нет R-1234ze, ответом является глубокая заморозка. В морозильных камерах с низкой температурой от -25 °C до -35 °C по-прежнему предпочитают использовать CO2 или традиционные замены ГФУ, поскольку уровни давления и объемная емкость R-1234ze делают оборудование большим, а эффективность сложнее защитить.

Для холодильных камер со средней температурой конденсационная установка с водяным охлаждением часто является наиболее эффективным способом отвода тепла в стесненных технических помещениях или на объектах с высокой температурой окружающей среды, и она хорошо сочетается со стратегией хладагента с низким ПГП.

Производители конденсаторных установок с водяным охлаждением Конденсаторный агрегат с водяным охлаждением средней и низкой температуры Посмотреть продукт →

Подходящие конденсаторные агрегаты, испарители и средства управления

Меньшая объемная емкость и более низкое давление колеблются во всей системе. На практике замена хладагента обычно означает увеличение поверхности змеевика, другой подход к распределению хладагента и пересмотр разницы температур, которую вы готовы принять между воздухом в помещении и температурой испарения. Меньшие перепады температур повышают эффективность и качество продукции, но требуют катушек большего размера.

Для быстрого понижения температуры в помещениях со средней температурой испаритель, рассчитанный на контролируемую высокую разницу температур, обеспечивает стабильность помещения без увеличения размеров установки.

Среднетемпературный (0~-25℃) быстродействующий испаритель Среднетемпературный (от 0°C до -25°C) быстродействующий испаритель — ваше секретное оружие для быстрого, эффективного и точного охлаждения там, где скорость имеет решающее значение. Разработан для... Посмотреть продукт →

Элементы управления заслуживают не меньшего внимания. Поскольку выбросы самого хладагента в атмосферу значительно меньшие, оставшееся воздействие на окружающую среду происходит за счет потребления энергии, и это решается при частичной нагрузке. Работа с переменной частотой, плавающее давление всасывания и оттаивание по требованию — все это имеет большее значение, чем жидкость в трубе. В этом отношении установка горячего фтора с регулируемой частотой обеспечивает модуляцию производительности и размораживание горячим газом из одной и той же установки, что сокращает как часы работы, так и потребность в электроэнергии в среднетемпературных холодильных складах.

Производители установок горячего фтора переменной частоты Ai Регулируемая частота регулирования температуры Установка горячего фтора с переменной частотой Посмотреть продукт →

Что нужно проверить перед совершением

Прежде чем хладагент с низким ПГП будет включен в спецификацию, мы проводим проектным группам следующий контрольный список:

1. Местные нормы и ограничения по расходам, включая правила объема помещений, применимые к жидкостям A2L в жилых или общественных помещениях.
2. Письменное одобрение компрессора и опубликованные данные о производительности для конкретных условий испарения и конденсации.
3. Совместимость компонентов, особенно эластомеров, расширительных клапанов, фильтров-осушителей и реле давления.
4. Управление маслом: POE гигроскопичен, поэтому качество откачки и контроль влажности определяют срок службы системы.
5. Обнаружение хладагента, логика сигнализации и вентиляция рассчитаны на фактическую заправку, а не на паспортные данные.
6. Готовность к техническому обслуживанию, от восстановительного оборудования до обучения технических специалистов, поскольку жидкость, которую никто не может обслуживать, становится дорогостоящей ошибкой.

Вопросы, которые мы слышим чаще всего

Могу ли я просто загрузить R-1234ze в существующую систему R-134a?

Нет. Страдают и производительность, и эффективность, смазка и расширительное устройство могут вести себя не так, как ожидалось, и положение гарантии становится неясным. Конверсия – это инженерный проект, а не замена газа.

Является ли классификация A2L проблемой для небольших холодильных камер?

Это осуществимо, но это не бесплатно. Ограничения заряда, обнаружение утечек, вывески и вентиляция — все это требует внимания, а в небольших закрытых помещениях эти правила действуют сильнее всего.

Работает ли он в жарком климате?

Да, и это одна из его сильных сторон. Очень высокая критическая температура обеспечивает предсказуемость производительности при высоких температурах окружающей среды, что важно для проектов в Южной Азии, на Ближнем Востоке и в Латинской Америке.

Если вы обдумываете варианты хладагента для холодильной камеры, коммерческого холодильного склада или предприятия, которое нуждается как в охлаждении, так и в обогреве, мы будем рады обсудить с вами детали. Наш ассортимент конденсаторные агрегаты охватывает конфигурации с воздушным охлаждением, водяным охлаждением, боковым выпуском, верхним выпуском и конфигурацией с регулируемой частотой, и мы поможем вам подобрать машину, испаритель и элементы управления к выбранной вами жидкости и режиму работы. Отправьте нам условия вашего помещения, и мы предоставим практичный выбор, а не каталожный номер.