использование современных энергоэффективный решений
Поскольку производители систем охлаждения и кондиционирования воздуха в США, Японии, а теперь – и в Европе активно уходят от использования ГХФУ хладагентов, R410A все чаще выбирается как эффективная замена R22. Свыше тридцати ведущих мировых производителей климатического оборудования полностью отказались от использования озоноразрушающих хладагентов и применяют только R410A.
Немного истории
 |
 |
|
R22 R407C R410A
|
|
| 1. Теплопроводность выше | Рис. 2. Перепад давления меньше |
Кроме того, оборудование, спроектированное под R410A, превосходит по надежности установки, работающие на R22 и R407C. По данным фирмы Copeland, выход из строя компрессора при работе на R410A происходит на 30% реже по сравнению с компрессором на R22. Производители систем на R407C дают указание пользователям полностью заменять веcь газ в системе в случае утечки. Но полная замена газа влечет за собой дополнительные издержки, в то время как у R410A практически отсутствует температурный глайд, что позволяет дозаправлять установку при сервисном обслуживании без потери производительности (см. рис. 3, рис. 4).
 |
| Рис. 3. R-407C (утечка/перезарядка): давление при 25 оС; значительные колебания давления; неблагоприятное воздействие на надежность и производительность системы (tvx) |
 |
| Рис. 4. R-410A (утечка/перезарядка): давление при 25°С; практически стабильное
давление/производительность |
Производителями оборудования (OEM) были выделены пять основных причин для применения R410A:
В итоге первые климатические системы, работающие на R410A, были проданы в 1995 году.
Кто следующий?
Несмотря на все еще весьма стойкую популярность хладагента R22, за последние 3–4 года наметился стремительный сдвиг в сторону гидрофторуглеродов, особенно в Японии, где R410А стал уже основным хладагентом. Использование R410А в качестве основного хладагента для бытовых кондиционеров в Японии началось еще в конце девяностых годов. С 2002 года компания Toshiba выпускает полупромышленную серию кондиционеров на R410A.
В 2003 году о переходе на R410A объявила компания Daikin. Другие ведущие японские производители, например Mitsubishi Heavy Ind., также осуществили перевод выпускаемого оборудования на хладагент R410A. В июне 2004 года компания Haier подписала с Honeywell Specialty Materials договор, по условиям которого Honeywell обязуется поставлять озонобезопасные хладагенты для оборудования Haier по всему миру. Один за другим, ведущие производители систем кондиционирования воздуха (ОЕМ) сделали свой выбор в пользу R410A, и сегодня на нем работают десятки миллионов кондиционеров во всем мире. На американском рынке кондиционирования воздуха многие компании (Carrier, Lennox, York, Trane и др.) уже производят моноблочные системы на хладагенте R410A, например, серию чиллеров и руф-топов выпускает компания Carrier.
Как только хладагент R410А был избран в качестве «долгосрочной» замены R22 в бытовых кондиционерах, его употребление стало быстро расти и в Европе. Сегодня почти все продаваемые в Европе бытовые кондиционеры и сплит-системы работают на R410А.
Расширяется его использование в чиллерах для систем кондиционирования и в холодильных установках. R410A может заменять ХФУ хладагенты высокого давления типа R13B1 в новых низкотемпературных системах промышленного охлаждения, для ретрофита существующих систем на R13B1.
Помимо того, что R410А более экологичен, чем R22, спроектированные специально под него установки обладают более высокой энергетической эффективностью и дешевле в эксплуатации благодаря более интенсивной теплопередаче и меньшим гидравлическим сопротивлениям.
Как насчет противоречий?
Несмотря на очевидные преимущества и потенциальные выгоды применения R410А в кондиционировании, некоторые представители монтажных и сервисных служб считают, что с R410А якобы трудно работать, поскольку установки, где он используется, должны быть рассчитаны на более высокое рабочее давление.
Действительно, при более высокой удельной производительности, чем у R22, диапазон нормальных рабочих давлений для R410А составляет от 10 до 30 бар (примерно в 1,5 раза выше, чем у R22), и его следует использовать только в системах, спроектированных для работы при таких давлениях. Однако это нисколько не затрудняет работу с ним: эксплуатация установок на R410А такая же, как и с другими хладагентами, и не требуются ни высокая квалификация обслуживающего персонала, ни особые меры по технике безопасности. При работе с R410А, как и с любыми другими хладагентами, качество соединений и заправки в большой степени зависит от правильного выбора инструментов и материалов (в данном случае они должны быть подобраны с учетом давления), а также от скрупулезного следования предписанной технологии. Само по себе более высокое давление не должно вызывать особых опасений или считаться чем-то беспрецедентным. В принципе, переход с R22 на R410А аналогичен предыдущему переводу систем кондиционирования с R12 на R22. В то время R22 принес с собой рост рабочего давления на 60% (по сравнению с R12) с одновременным повышением производительности и КПД (см. рис. 5).
Более высокая объемная холодопроизводительность R410А по сравнению с R22 и R407C, в сочетании с более высокими коэффициентами теплопередачи, позволяет конструировать компактное оборудование, снижая тем самым стоимость установки и расширяя возможности монтажа. Холодильная установка, специально сконструированная и оптимизированная для работы с R410А, на 5% энергетически более эффективна по сравнению с R22, и на 12% — с R407С.
 |
|
Рис. 5. Давление испарения (evaporation pressure) при 7 оС и давление конденсации (condensing pressure) при 46 оС |
Хороший шов — отсутствие утечки
Ясно, что из-за более высокого рабочего давления, не считая других характеристик, R410А не годится для ретрофита или прямой замены, поскольку под это давление должны быть специально сконструированы как заправочное оборудование и манометры, так и фильтры-осушители, запорно-регулировочная арматура, компрессоры, соединительные трубки и теплообменники. Все соединения в цепи компрессор — фильтр конденсатора — вентиль — теплообменник — компрессор должны отвечать высочайшим требованиям, как и при использовании любого хладагента. В то же время, для технического персонала обслуживание установок с давлением 5 бар и 20 бар одинаково — различны лишь инструменты и материалы.
Поскольку материал для пайки соединения на 28 бар отличается от материалов для соединений на 12, 18 или 36 бар, его выбирают, исходя из конкретных условий эксплуатации.
Процедура обслуживания с правильно выбранными фитингами, соединениями и материалами на R410А такая же, как на R22. Но при этом для гарантии отсутствия утечек особое внимание должно быть уделено качеству соединений, в частности, подготовке поверхностей под твердую пайку. Нужно отметить, что для работы с R410А следует использовать медную трубку с более толстой стенкой, выдерживающую давление 52 бара. Вне зависимости от толщины стенки медной трубки (0,6 или 0,9 мм) тщательная подготовка поверхностей под пайку обеспечит скорость и качество ее выполнения. Рекомендуется использование тугоплавких припоев (>540°C). Испытания показали, что прочный шов может получиться при использовании припоя с содержанием серебра не менее 30%, если пайка выполнена профессионально. Чем больше серебра содержится в припое, тем прочнее шов. Также рекомендуется минимизировать использование флюса — применять его только при пайке разных металлов. Словом, с R410A обращаться не труднее и не опаснее, чем с R22: как и в любой работе, главное — профессионализм!
Для хранения и для сбора R410A при его утечке требуются баллоны, выдерживающие давление 48 бар (ADR), которые должны быть заполнены максимум на 75% веса. При заправке системы необходимо работать только с продуктом в жидкой фазе. В случае утечки R410А ведет себя так же, как любой другой хладагент, и требует таких же предосторожностей, как любой другой сжиженный газ. Но нужно помнить, что R410A тяжелее воздуха и в закрытом пространстве он будет этот воздух вытеснять, так что при значительной утечке необходима эвакуация людей и проветривание помещения.
Необходимость бороться за предотвращение утечек не является какой-то спецификой R410А. Она имеет всеобщее значение, что будет отражено в правилах ЕС, регламентирующих качество разъемных и неразъемных соединений в кондиционерах и холодильных установках. Эти правила вводятся в ближайшее время.
Действительность такова, что на сегодняшний день R410А является единственной заменой хладагентам R22 и R407C. Он способен существенно повысить эффективность систем кондиционирования воздуха, чиллеров и холодильных установок, обеспечивая их более высокую общую надежность при самом низком интегральном коэффициенте влияния на глобальное потепление и экологической чистоте. Кроме того, R410A предпочтительнее в плане энергосбережения, необходимость которого, например, в Японии уже отражена в соответствующих законодательных актах.
Легко представить, что закат недолгой эры ГХФУ хладагентов уже наметился и сильно напоминает историю «падения» R12. Так и хочется задать вопрос: а хватит ли денег на R22 для обслуживания имеющегося оборудования после 2010 года?…