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【冷水机知识】制冷应用和制冷剂类型

返回列表 作者:工业冷水机厂家 浏览:956 发布日期:2021-03-29【

  在未来,由于有害制冷剂的使用逐渐减少和对能源效率的需求增加(最低能源绩效标准或MEPS),GWP值将下降的趋势,HVACR专业人员将专注于使用可最大程度减少负荷的组件以及对于给定类型的制冷剂提供最佳成本/性能比的技术。

  以下是有关重要应用程序的更多信息:

  冷水机

  可变制冷剂流量(VRF)

  工业制冷

  商业制冷和食品分销行业

  冷水机

  通常,在制冷剂方面,冷水机分为两类:低压/中压(L / M)和中/高压(M / H)。L / M冷却器可以利用纯HFO制冷剂(R1233zd和R1234ze)的优势,从而使GWP系数接近零。易燃性损失低且易于管理,尤其是对于安装在室外或机舱中的系统。可以预料,从短期到中期,这些类型的系统将采用GWP系数极低的制冷剂。对于大型L / M冷水机组,最大GWP限值可以达到630,相当于HFO R513A混合物的GWP系数,已包含在2015年7月的EPA-SNAP法规中(R134a将在2024年从清单中删除)。

  对于M / H冷却器,尽管用户必须愿意接受A2L易燃性等级,但替代品的平均GWP为125至750。同样,在室外或机舱中安装的系统中也可以认为这是可以接受的。市场可能会采用较低的GWP替代方案,从而在系统成本和性能之间找到最佳折衷方案。我们的预测是,选项将缩小到GWP在500至750之间的高密度/高压制冷剂。

  市场转变和全球升温潜能值水平取决于冷水机组的规模。大多数M / H冷水机组将使用GWP接近750的制冷剂,而大多数L / M冷水机组将使用GWP极低的制冷剂。

  VRF系统

  与管道系统相比,VRF系统每单位使用的制冷剂量相对较大,这归因于使用了分散式蒸发器以及随之而来的管道使用。为了使管道尺寸最小化,需要使用中密度到高密度的制冷剂,尽管R410A的唯一替代品是A2L型制冷剂,例如R32或DR55。

  A2L制冷剂的使用与安全标准(例如EN 378和ISO 5149)密切相关,安全标准的最新版本大大增加了A2L制冷剂的允许使用量。ASHRAE15工作组也正在考虑对低全球升温潜能值低的制冷剂的未来需求。但是,尽管这样的安全标准是必不可少的,但仅靠它们本身还不够。许多当地消防法规为使用A2L制冷剂设置了严重的障碍。替代流体循环的创新选择正在不断发展:水是显而易见的选择,甚至有人提出了二氧化碳的建议。最近由《蒙特利尔议定书》启动的氢氟碳化合物淘汰计划已迫使人们对与使用A2L制冷剂相关的机会和风险进行研究。未来几年将更加清楚VRF系统首选的制冷剂。

  工业制冷

  乍一看,就使用低全球升温潜能值的制冷剂而言,工业(IR)制冷似乎是一个简单的行业,但仍存在潜在的不利因素,我们认为有创新的空间。NH 3(氨)由于其出色的效率而成为工业制冷中的首选制冷剂,并随着对可持续制冷剂需求的增加而继续使用。但是,出于安全考虑,它可能会限制NH 3的成功,因为它是有毒的。在过去的十年中,发生了几起严重的事故,这些教训使我们从行业中获得了一些重要的教训:避免沉重的负荷并仔细计划最大的工厂的位置。这导致工业制冷寻求减少负载量的创新方法。减少负荷大小并提高效率的一种方法是将NH 4与CO 2结合:CO 2承担热载体的作用,并在大型存储设施中循环。

  商业制冷和食品分销行业

  就系统类型和使用的制冷剂而言,商业制冷应用和食品分销行业的差异非常大。其中包括冷藏室,带玻璃门的冷藏柜,展示柜和隔热展示柜(集中式或连接到较大的系统);所有这些应用都是基于带有冷凝单元的封闭式或自主式制冷回路。

  商业制冷应用和食品分销行业分为三大类。

  气密密封的应用是使用低全球升温潜能值的制冷剂的理想选择,由于其加料量小,因此是安全的。尽管应注意的是,自2016年以来欧盟逐步降低法规要求GWP值必须低于150,但这些系统中的许多系统已经使用了碳氢化合物,例如R600a和R290。

  冷凝装置的制冷剂充注量通常在5至20千克之间,因此与可燃性相关的安全性非常重要,因为许多这样的系统是公众可以使用的。

  高全球升温潜能值的制冷剂,例如R404A,已经使用了很多年。但是,还有其他替代方案,例如A1级的HFC制冷剂,其GWP系数小于R404A的GWP系数的60%。然而,较高的压缩机排气温度在运行极限和制冷剂的梯度之间就其冷却性能的影响提出了巨大的挑战。我们认为,在缓慢寻找诸如CO 2,R290(碳氢化合物)或HFO混合物之类的较低解决方案之前,市场将迅速接近GWP的平均水平1500。

  迄今为止,集中式DX系统由于装料量大且泄漏率高,因此是制冷剂消耗最多的应用程序。据估计,在欧盟逐步淘汰过程中,他们使用的制冷剂超过建议的基本制冷剂量的40%。在过去的十年中,CO 2已成为一种可行的制冷剂,可用于不同的系统配置中:

  在所有回路(MT和LT)中都使用CO2的跨临界系统。跨临界CO 2系统还推动了集成供热和制冷系统的发展,并在制冷剂的选择和系统类型之间建立了联系。

  间接系统,其中使用HFC,HC或NH 3的冷却器框架冷却接收器中的CO 2,然后使接收器中的CO 2循环通过MV回路进行冷却。LT也被CO2覆盖,并直接冷凝到顶部冷却器或MT CO回路中。

  级联系统,其中CO 2仅在LT回路中使用,并使用HFC级联到MV回路中。这种类型的系统消耗常规系统中约80%的HFC制冷剂。

  地理位置会由于外部环境温度而影响任何系统的能源效率。众所周知,CO 2超临界系统对外界温度极为敏感。然而,即使在非常炎热的气候下,喷射技术的最新进展也大大提高了CO 2系统的效率。因此,我们预计该市场将在未来几年实现巨大增长。