Обґрунтування застосування робочих речовин «нового покоління» у випарниках холодильних і теплонасосних установок

Abstract

Наведено енергетичне та екологічне обґрунтування застосування озонобезпечних холодоагентів R1234yf, R513a і R448a в холодильних і теплонасосних установках. При виборі робочих речовин крім екологічних показників були враховані такі параметри, як холодильний коефіцієнт; допустимі по міцності конструкції машин, тиск конденсації і різниця тисків; питома об'ємна холодопродуктивність, величиною якої визначаються розміри компресора; відношення тисків, більш низькі значення якого обумовлюють більш високі робочі коефіцієнти компресора. Для обґрунтування можливості заміни холодоагентів R134a і R404a на холодоагенти «нового покоління» R1234yf, R513a і R448a зроблено порівняння циклів холодильних машин і циклів теплонасосних установок для зазначених холодоагентів на одних температурних рівнях. Для побудови циклів процесів, що характеризують роботу холодильних установок, були прийняті такі температури: температура кипіння –15 °С, температура конденсації 30 °С; для побудови циклів процесів, що характеризують роботу теплонасосних установок: температура кипіння 5 °С, температура конденсації 40 °С. За вихідними даними були побудовані цикли холодильної та теплонасосної установок на lgp-h діаграмах для кожного досліджуваного холодоагенту. На рисунках наведені цикли для однокомпонентного холодоагенту R1234yf і сумішевих холодоагентів R448a і R513a. Пропоновані озонобезпечні холодоагенти практично не поступаються замінним холодо­агентам за основними показниками ефективності роботи холодильної машини: питомої масової холо­допродуктивності і холодильного коефіцієнта. При використанні пропонованих холодоагентів масова витрата зменшиться в 1,8 рази, споживана потужність теплонасосних і холодильних систем змен­шиться в 1,4 рази, проте вартість даних холодоагентів у 10 разів більше вже використовуваних холодоагентів