кондиционер дайкин какой фреон
Блог о климатической технике Консультации по тел.: 8-495-225-37-19
Постоянное совершенствование собственной продукции — главная задача любого производителя. В применении к климатической технике основными направлениями такого совершенствования являются: повышение энергоэффективности и связанной с ней экологичности оборудования, а также улучшение потребительских качеств как с точки зрения удобства эксплуатации, так и с точки зрения простоты монтажа и обслуживания.
Конечно, основной способ, которым решаются все эти задачи, — доработка конструкции. Однако не стоит забывать и о постоянно ведущейся работе по поиску новых хладагентов и исследованию возможностей их применения. Это не очень быстрый процесс, однако результатом его может стать намного более существенное улучшение характеристик.
Компания Daikin, один из ведущих мировых производителей климатической техники, разумеется, тоже ведет исследования новых хладагентов. Результатом этих исследований стало предложение по использованию в парокомпрессионных системах дифторметана (R32 в общепринятой системе обозначений).
Преимущества, которые дает переход на новый хладагент, весьма значительны. Потенциал глобального потепления (ПГП) у R32 на 67% ниже, чем у широко используемого в настоящее время R410A, то есть новый хладагент гораздо менее опасен для окружающей среды. R32 имеет более низкую плотность и вязкость, чем R410A. Более низкая плотность дает возможность использовать меньшее количество хладагента (на 29% по массе) при равной производительности. За счет низкой вязкости уменьшаются потери давления в элементах холодильного контура, что повышает общую энергоэффективность кондиционера примерно на 5%. Теплопроводность R32 выше, чем у R410A, что позволяет повысить холодопроизводительность на единицу массы примерно на 4%. В отличие от R410A R32 — однокомпонентное вещество и поэтому удобнее в использовании, так как допускает дозаправку оборудования независимо от количества хладагента, оставшегося в контуре. В табл. 1 приведены характеристики R32 и традиционных хладагентов.В целом физические свойства R32 и R410A весьма близки, поэтому в оборудовании на R32 используются медные трубы с теми же характеристиками (диаметр, толщина), что и для R410A, и те же самые масла.
Таблица 1. Сравнительные характеристики хладагентов, применяемых в системах кондиционирования воздуха
R32 | R410A | R22 | |
---|---|---|---|
Категория | ГФУ | ГФУ | ГХФУ |
Формула | CH2F2 | CH2F2 / CHF2CF3 | CHClF2 |
Состав (% по массе) | — | R32/R125 (50/50) | — |
Температура кипения (°C) | -51,7 | -51,5 | -40,8 |
ОРП | 0 | 0 | 0,055 |
ПГП | 675 | 2100 | 1810 |
Масло | Синтетическое (полиэфирное) | Синтетическое (полиэфирное) | Минеральное |
Однако R32 имеет ряд особенностей, отличающих его от традиционно применяемых в системах кондиционирования хладагентов, и, следовательно, требует дополнительных знаний и умений от монтажников и обслуживающего персонала.
Согласно классификации стандарта ASHRAE 34 и редакции ISO 817 2014 года, хладагент R32 относится к классу веществ А2L (нетоксичные, слабогорючие). С точки зрения токсичности эти стандарты подразделяют хладагенты на 2 класса. Токсичные хладагенты относятся к классу «B», нетоксичные (безопасные для человека при концентрации менее 400 ppm) — к классу «A».
В табл. 2 приведена классификация распространенных хладагентов с точки зрения горючести. Согласно этой классификации, R32 относится к веществам с малой скоростью горения, для воспламенения которых требуются труднодостижимые на практике условия.
Таблица 2. Классификация хладагентов с точки зрения горючести, согласно ASHRAE 34–2013
Класс 1 | Класс 2L | Класс 2 | Класс 3 |
---|---|---|---|
Негорючие | Слабо-горючие, скорость горения менее 10 см/с | Горючие | Очень горючие |
R744 (CO2) | R717 (аммиак) | R152A | R290 (пропан) |
R410A | R32 |
Выделяют три основные характеристики горючих газов. Первая — верхний и нижний пределы возгорания. Это минимальная и максимальная концентрация горючего газа в смеси с воздухом, в диапазоне между которыми возможно возгорание. Если концентрация горючего газа находится вне этих пределов, возгорание смеси не происходит ни при каких условиях. Для R32 концентрация в воздухе, необходимая для возгорания, составляет от 13,3 до 29,3% по объему. Это достаточно узкий диапазон, к тому же нижний предел концентрации достаточно высок. Например, для того, чтобы в помещении площадью 25 м 2 образовалась опасная концентрация R32, нужно, чтобы в течение короткого промежутка времени произошла полная утечка хладагента одновременно из 16 кондиционеров FTXZ25N/RXZ25N. Для сравнения: у широко используемого при монтаже фреоновых магистралей ацетилена нижний и верхний пределы возгорания составляют 2,3 и 80% по объему соответственно.
Вторая характеристика — минимальная энергия возгорания. Это энергия, которую нужно передать смеси горючего газа и воздуха для начала процесса горения. Для смеси воздуха и R32 минимальная энергия возгорания — 15 МДж. Например, для ацетилена эта величина составляет 0,017 МДж, то есть почти в 900 раз меньше. Энергия искры при падении металлического инструмента на бетонный пол — 0,6 МДж, чего вполне хватит для возгорания ацетилена и совершенно недостаточно для воспламенения R32.
Наконец, третья характеристика — температура самовозгорания. Это температура, при которой происходит возгорание смеси без дополнительных источников энергии. Для R32 это 648°С.
Таким образом, для возгорания смеси воздуха и горючего газа необходимо сочетание следующих условий: концентрации строго в пределах возгорания и наличия внешнего источника энергии или нагрев смеси до определенной температуры. В отсутствие любого из этих условий возгорания не происходит.
Если возгорание все-таки произошло, решающее влияние на тяжесть последствий начинает оказывать такая характеристика горючего газа, как скорость горения. При горении происходит выделение тепла и, как следствие, расширение газа. Если процесс расширения происходит в замкнутом, ограниченном объеме, с высокой скоростью, то это с большой вероятностью может привести к скачку плотности среды — взрыву. Если процесс происходит относительно медленно, то скачка плотности (взрыва) не возникает.
Тем не менее, даже несмотря на то, что тяжесть последствий при возгорании R32 не сравнима с последствиями возгорания газов, которые традиционно относятся к взрывоопасным, при работе с этим хладагентом следует соблюдать определенные меры предосторожности.
Эти меры несильно отличаются от мер, предпринимаемых при работе с традиционными хладагентами. Необходимо обращать особое внимание на организацию вентиляции в помещении, где производятся работы. В принципе вентиляция необходима и при работе с традиционными хладагентами, однако в случае R32 ее отсутствие может привести к более неприятным последствиям.
R32, будучи тяжелым газом, имеет свойство скапливаться в углублениях пола, поэтому желательно чем-то их закрывать перед началом работ. Также при производстве любых работ, связанных с пайкой на холодильном контуре, необходимо убедиться, что в нем не осталось хладагента. Это правило справедливо и для традиционных хладагентов, при нагреве которых образуется ядовитый газ, однако в случае R32 проверку следует производить более тщательно.
В целом же ничего особенного, кроме повышенной внимательности и аккуратности, от монтажника не требуется.
Для работы с R32 следует незначительно обновить набор инструмента. Ввиду того что характеристика «давление — температура» R32 отличается от R410A, нужно приобрести специальный манометрический коллектор. Также для работы с R32 нужна станция эвакуации с бесщеточным мотором компрессора, который исключает образование искр при работе. Следует иметь в виду, что R32, как любой горючий газ, поставляется в баллонах с левой резьбой. Для использования стандартных шлангов с правой резьбой необходимо приобрести или изготовить соответствующий переходник. Все остальные инструменты менять не нужно.
Таким образом, применение R32 дает существенное улучшение характеристик оборудования ценой незначительного увеличения сложности в работе, повышения требований к техническому персоналу и некоторых затрат на приобретение дополнительного инструмента.
Большинство ведущих японских производителей климатического оборудования сочли это вполне разумной ценой за заметное повышение экологичности и эксплуатационных характеристик своей продукции. В настоящее время компания Daikin уже завершила процесс перевода всей бытовой линейки сплит-систем для внутреннего рынка на R32.
Другие компании также заявили о выпуске кондиционеров, работающих на новом хладагенте.
Фреон R22, R-407 или R-410A. В чем разница между хладагентами? Что выбрать?
Очень часто в Прайс-листах климатических фирм к указанным моделям кондиционеров добавляются комментарии в виде: «фреон R22», «R-407» или «R-410A». Что это означает и насколько существенно для заказчика, кондиционер с каким фреоном приобретать, мы и опишем в данной статье.
Комментарий автора. Во избежание нападок от других специалистов, следует оговориться, что статью подготовил специалист по бытовым системам кондиционирования, а не специалист по фреонам. И статья направлена не на доскональное описание свойств разных фреонов, а на то, чтобы дать клиенту понимание того, стоит ли переплачивать за кондиционеры с новейшими марками фреонов.
Первый, признанный историками техники комнатный кондиционер, выпущенный в 1929 году компанией General Electric, работал на аммиаке. Это вещество небезопасно для человека, что в значительной мере сдерживало развитие холодильной техники.
Проблема была разрешена в 1931 году, когда был синтезирован безвредный для человеческого организма хладагент — фреон. Впоследствии было синтезировано более четырех десятков различных фреонов, отличающихся друг от друга по свойствам и химическому составу. Наиболее дешевыми и эффективными оказались R-11, R-12, которые долгое время всех устраивали. Правда, в последние 15 лет они попали в немилость из-за своих озоноразрушающих свойств. Вообще, бурная эволюция хладагентов в последние 15 лет связана в основном с проблемами экологии. Используемые в кондиционерах и холодильниках фреоны были названы главными виновниками печально известных озоновых дыр (что весьма сомнительно). Так это на самом деле или нет, но 1987 году был принят Монреальский протокол, ограничивающий использование озоноразрушающих веществ. В частности, согласно этому документу, производители будут вынуждены отказаться от использования фреона R-22, на котором сегодня работает 90% всех кондиционеров. В большинстве европейских стран продажа кондиционеров на этом фреоне должна была прекратиться уже в 2002–2004 годах. И многие новые модели уже поставляются в Европу только на озонобезопасных хладагентах — R-407C и R-410A.
В отличие от традиционных хладагентов, R-407C и R-410A являются смесями различных фреонов, а потому менее удобны в эксплуатации. Так в состав R-407C, созданного в качестве альтернативы R-22, входят три фреона: R-32 (23%), R-125 (25%) и R-134a (52%). Каждый из них отвечает за обеспечение определенных свойств: первый способствует увеличению производительности, второй исключает возгорание, третий определяет рабочее давление в контуре хладагента.
При любых утечках этого хладагента его фракции улетучиваются неравномерно, и оптимальный состав меняется. Таким образом, при разгерметизации холодильного контура кондиционер нельзя просто дозаправить. Остатки хладагента необходимо слить и заменить новым. Именно это и стало основным препятствием для распространения R-407C. Проблема в том, что сбор старого фреона — весьма трудоемкая операция, которая требует наличия дорогостоящего и громоздкого оборудования, а также высокой квалификации персонала.
К тому же его «экологичность» на практике может привести к дополнительной нагрузке на окружающую среду. Эвакуированный из кондиционеров фреон необходимо утилизировать, а в России или странах Азии с этим никто не станет связываться. Его просто стравят в ближайшей подворотне. И хотя для озонового слоя R-407C не опасен, он является одним из наиболее сильных «парниковых газов».
Хладагент марки R-410A, состоящий из R-32 (50%) и R-125 (50%) является условно изотропным. То есть при утечке смесь практически не меняет своего состава, а потому кондиционер может быть просто дозаправлен. Однако и R-410A не лишен некоторых недостатков. Дело в том, что детали компрессора кондиционера смазываются специальным маслом, растворенным во фреоне. Для каждого фреона необходимо применять строго ту марку масла, которая совместима с данным хладагентом. В случае неправильной заправки маслом вероятность погубить компрессор (сердце кондиционера) возрастает почти до 100%. В отличие от R-22, который хорошо растворим в обыкновенном минеральном масле, новые хладагенты предполагают использование синтетического полиэфирного масла. Что это означает на практике?
Полиэфирное масло обладает одним очень существенным недостатком — оно быстро поглощает влагу, теряя при этом свои свойства. Причем при хранении, транспортировке и заправке необходимо исключить не только попадание капельной влаги, но и контакт с влажным воздухом, из которого масло активно впитывает воду. К тому же оно не растворяет любые нефтепродукты и органические соединения, которые становятся потенциальными загрязняющими веществами.
Кроме того, само климатическое оборудование на R-410A при той же производительности получается существенно дороже. Причина в более высоком рабочем давлении. Так при температуре конденсации +43 °С, у R-22 оно составляет около 16 атм., а у R-410A — порядка 26 атм. По этой причине все узлы и детали холодильного контура кондиционера на R-410A, включая компрессор, должны быть более прочными. Это существенно увеличивает расход меди и делает всю систему более дорогой.
И, наконец, сами озонобезопасные хладагенты стоят в несколько раз дороже традиционных. Так за килограмм R-410A придется выложить в 7 раз больше, чем за килограмм привычного R-22. Немногим дешевле R407C, на который активно переводится полупромышленная гамма оборудования. Здесь будет 6-кратная разница, а с учетом того, что при любой утечке его надо сливать, реальные расходы на фреон вырастут на порядок. Следует учесть и тот факт, что с ростом рабочего давления количество утечек неизбежно увеличится, поскольку прочность паяных, а главное вальцованных соединений остается прежней.
Таким образом, Вы вольны сами выбирать, какое оборудование приобрести. Важно четко понимать следующее:
* Кондиционеры на новом фреоне ничуть не лучше оборудования на R22.
* Сегодня подобная забота об окружающей среде может только навредить.
* Новые фреоны обладают чрезвычайно высокой текучестью и, следовательно, вероятность утечки и остановки кондиционера возрастает даже при грамотном и аккуратном монтаже.
* Системы с новым фреоном почти всегда дороже аналогов на R22.
* И самое главное: если Вы решили приобрести кондиционер на R-410A по очень низкой цене, то есть ниже среднерыночной, будьте готовы к тому, что при поломке кондиционера к Вам никто не приедет исправить положение. Суды не помогают отловить однодневных «профессионалов». Поэтому новинки кондиционерного рынка следует приобретать исключительно у серьезных компаний.
И последнее: на сегодняшний день так и нет достоверных доказательств того, что именно фреон R22, применяемый в большинстве современных холодильных установок, так опасен для озонового слоя. Есть расхожее мнение о том, что причина дискриминации R22 — чисто экономический интерес производителей.
Daikin и новый хладагент
Компания Daikin является первопроходцем использования нового хладагента R-32 в климатическом оборудовании. В то время как другие производители только начинают выпускать на рынок первые модели, работающие на этом хладагенте, Daikin уже обладает полностью сформированным портфелем предложений линеек бытовых кондиционеров, применяющих R-32. Уже появились в продаже модельные ряды блоков полупромышленных систем кондиционирования «Sky Air A-series» и мини-системы VRV 5 S-серии на R-32.
При выборе хладагента все производители климатического оборудования обращают пристальное внимание на ряд параметров конкретного хладагента: озоноразрушающий потенциал (ОРП); потенциал глобального потепления (ПГП); безопасность; эффективность использования природных ресурсов; энергоэффективность и доступность.
Хладагент же R-32 чрезвычайно сложен в обращении, именно этим объясняется его трудное продвижение к широкому использованию во всем мире. Однако преимущества нового хладагента неоспоримы: он эффективно переносит тепло, заметно снижает энергопотребление, оказывает щадящее воздействие на окружающую среду. Он самый оптимальный хладагент относительно энергоэффективности, безопасности, воздействия на окружающую среду и рентабельности при использовании в стационарных кондиционерах и тепловых насосах. Его ПГП=675, что ниже, чем у пока ещё широко применяемых R-22 и R-410A.
Монреальский протокол и европейское законодательство требует, чтобы используемые хладагенты не истощали озоновый слой, то есть их ОРП должен быть нулевым. И хотя ОРП и R-410A, и R-32 равны нулю, но всё же ПГП R-410A, равный 2090, выше практически в три раза, чем ПГП R-32. Это позволяет характеризовать новый R-32, как многообещающий и перспективный хладагент. Проиллюстрируем на примере: если весь применяемый сегодня R-410A преобразовать в R-32, то воздействие на глобальное потепление к 2030 году сократится на 19% (800 миллионов тонн в эквиваленте CO2) по сравнению с продолжающимся использованием R-410A. Эффект ощутим.
Что сегодня предлагает Daikin из оборудования на новом R-32? В первую очередь, это бытовые инверторные кондиционеры, среди которых обновлённые стильные и тишайшие сплит-системы настенного типа FTXM-R/RXM-R серии Perfera с отличными техническими характеристиками, широким набором функций, классом сезонной энергоэффективности A+++ и качественной четырёхступенчатой системой воздушной фильтрации. Кроме того, среди предлагаемого оборудования — коммерческие кондиционеры Sky Air A-series и мультизональные системы VRV 5 S-серии с уникальными компактными внешними блоками, которые имеют широкий диапазон рабочих температур и высокую энергоэффективность.
С практической точки зрения, при использовании нового хладагента почти на треть снижена масса заправки хладагентом климатического оборудования при той же производительности, появляется возможность увеличения длины трассы за счёт более низких потерь давления в холодильном контуре, улучшаются показатели сезонной энергоэффективности, сокращаются затраты, упрощается сервисное обслуживание и утилизация R-32, благодаря его однокомпонентности. Действительно, перспективный хладагент.
Фреон R32 – новое слово в производстве кондиционеров
Со времен своего появления и до наших дней производители систем климатического контроля борются не только за повышение производительности своей продукции, но и за ее эргономику и безопасность для окружающей среды и здоровья человека.
И если первые хладагенты в своей основе вообще содержали аммиак и несли колоссальнейший вред для владельцев таких устройств, то появившиеся позднее фреоны стали менее вредными для людей, но уже небезопасными для природы, поскольку их парниковая активность на то время превышала в 1300–8500 раз данный показатель углекислого газа. Кроме того, хлор- и бромсодержащие фреоны могли быть ответственными и за разрушение Озонового слоя Земли, тем самым вызывая еще большую обеспокоенность общественности.
R-32 — прогрессивная идея от Daikin
Но прогресс не стоит на месте, новые времена всегда ставят людей перед очередными вызовами и решениями. Потому и не удивительно, что недавно появился еще более высокотехнологичный аналог R-410A, а именно – R-32 (дифторметан), который в отличие от своего предшественника характеризуется почти на две трети меньшим коэффициентом GWP (потенциала глобального потепления), что не удивляет, учитывая высокие требования нашей эпохи.
Также не удивительно, что впервые эту разработку в свою продукцию внедрили именно в компании Daikin – мировом лидере производства систем климатического контроля.
Преимущества фреона R-32
Помимо большей экологической безопасности R-32, он еще и намного выгоднее, чем R-410A с точки зрения скорости расходования хладагента, благодаря меньшей плотности и вязкости этого вещества. Кроме того, улучшается и холодопроизводительность системы (почти на 4%), уменьшается на 10% энергопотребление устройства. Также R-32 относится к числу нетоксичных слабогорючих веществ, который не воспламеняется в условиях обычных помещений. Температура его самовозгорания находиться в пределах 648 о С. Помимо этого, детонация наступает при очень большой концентрации R-32 в воздухе, что делает этот фреон наиболее безопасным из всех соединений подобного рода на данный момент.
Не смотря на это, работа с фреоном R-32 требует соблюдения соответствующих мер безопасности. В первую очередь, необходимо хорошо вентилировать рабочее помещение, изолировать углубления в полу от попадания и накапливания в них фреона, а также проверять отсутствие остатков R-32 перед началом пайки холодильного контура.
Новая эра климатического контроля уже наступила
Еще две новинки этой фирмы: FTXM-M (FTXM20M, FTXM25M, FTXM35M, FTXM42M, FTXM50M, FTXM60M, FTXM71M) и FTXJ-L (FTXJ20LW, FTXJ25LW, FTXJ35LW, FTXJ50LW, FTXJ20LS, FTXJ25LS, FTXJ35LS, FTXJ50LS), также перешли на использование фреона R-32, не только заботясь о здоровье своих владельцев, но и значительно экономя их семейный бюджет.
Хладагенты в центральных системах кондиционирования корпорации Daikin
Любая система кондиционирования содержит в своем составе систему холодоснабжения. Более 90 % систем холодоснабжения используют в качестве хладагента фреоны. Фреоны используются как в системах непосредственного охлаждения (VRVсистемах), так и в системах с промежуточным теплоносителем (чиллерах). Хладагенты во многом определяют важные характеристики систем кондиционирования.
ПодписьРис. 1. Расчетный цикл/p>
Рис. 2. Энергоэффективные чиллеры Daikin
Рис. 3. Давление конденсации хладагентов
Рис. 4. Холодопроизводительность модельного ряда компрессоров Daikin на различных холодильных агентах
Рис. 5. «Орбитальный» спиральный компрессор фирмы Daikin
В настоящее время компания Daikin использует в выпускаемом оборудовании три холодильных агента: R134a, R407c, R410a. Все эти современные хладагенты являются озонобезопасными и имеют хорошие термодинамические характеристики. К сожалению, идеального хладагента, удовлетворяющего всем критериям, не существует, поэтому разработчики для каждого оборудования индивидуально выбирают хладагент.
На выбор хладагента оказывают большое влияние те качества, которые являются определяющими для проектируемого оборудования, но поскольку всегда хочется создавать оборудование и энергоэффективное, и компактное, и дешевое, и надежное, то конечный выбор хладагента всегда является компромиссом. Фреон HFC134a успешно применяется в чиллерах Daikin средней и большой производительности как с воздушным, так и с водяным охлаждением.
У этого хладагента много достоинств. Прежде всего, это азеотропный (однокомпонентный) и озонобезопасный хладагент. Поэтому эксплуатация оборудования с таким хладагентом не вызывает проблем. В случае утечки из системы хладагент можно дозаправлять, не нарушая характеристик оборудования. Но, пожалуй, самым важным достоинством фреона HFC134a является его энергоэффективность.
На рис. 1 представлены данные для определения холодильного коэффициента: EER = (i6 – i5)/(i2 – i1). Как видно из приведенных данных, холодильный коэффициент для фреона R134a выше на 14 %, по сравнению с R410a, и на 6 % выше, чем у фреона R407c (см. табл. 1). Необходимо однако учитывать, что эти значения характерны для условий работы холодильных машин с воздушными конденсаторами.
Еще важно понимать, что мы сравниваем теоретические циклы холодильных машин на разных хладагентах при одинаковых условиях (температура кипения и конденсации). Не удивляйтесь, если у реальной холодильной машинына фреоне R410a окажется холодильный коэффициент даже выше, чем у машины такой же производительности на фреоне R134a.
Это объясняется тем, что за счет увеличения размеров конденсатора и испарителя можно увеличить температуру кипения и уменьшить температуру конденсации и тем самым повысить холодильный коэффициент. Но такое увеличение в большей степени определяется разными режимными параметрами, а не свойствами хладагентов. Для холодильных машин с водяными конденсаторами разность значений холодильных коэффициентов уже не так существенна.
Так, холодильный коэффициент для фреона HFC134a имеет значение 6,24, а для фреона HFC410a — 6,04. То есть разница сократилась с 14 до 3,5 %. Поэтому самые энергоэффективные чиллеры Daikin (рис. 2) производятся на фреоне HFC134a. Модельный ряд чиллеров EWWD с водяным конденсатором и испарителем «затопленного вида» очень широк — от 390 до 1100 кВт.
В чиллерах используются уникальные одновинтовые компрессоры Daikin с плавным регулированием производительности. К достоинствам применения фреона R134а для холодильных машин с воздушным конденсатором следует отнести низкое давление конденсации и меньший перепад давлений (рис. 3). Казалось бы, все говорит о преимуществах использования фреона HFC134а для холодильных машин с воздушным конденсатором, однако есть большое «НО».
Дело в том, что у фреона HFC134а низкая удельная объемная производительность. Это означает, что для достижения одинаковой холодопроизводительности холодильных машин на фреоне HFC134а и фреоне HFC410a требуется, чтобы объемный расход хладагента HFC134а был бы почти в два раза больше (рис. 4). Это приводит к большим размерам основных элементов холодильной машины, а также увеличивает ее стоимость при прочих равных условиях.
На рис. 4 видно, как меняется холодопроизводительность компрессоров при работе на различных хладагентах. Иными словами, если в чиллере используется фреон HFC410a и объемная производительность одного используемого компрессора равна 100 %, то чиллер на фреоне HFC134a равной холодопроизводительности должен иметь либо два компрессора с объемной производительностью по 100 % каждый, либо один большой компрессор с объемной производительностью 200 %.
При этом два компрессора на фреоне HFC134a будут работать эффективнее (меньше потреблять электроэнергии), чем один компрессор на фреоне HFC410a. Фреон HFC410a применяется для систем VRV, чиллеров небольшой производительности с воздушным конденсатором и чиллеров средней и большой производительности с водяным охлаждением конденсатора.
Компания Daikin является крупным производителем фреона HFC410a и первой в Японии стала активно внедрять его в системы кондиционирования. HFC410a является смесью двух фреонов: 50 % фреон R32 + 50 % фреон R125. На практике зеотропность HFC410a мало сказывается при эксплуатации системы. Изменение температуры кипения в испарителе крайне незначительно (0,2 °К), и им можно пренебречь.
Главным достоинством этого фреона является благоприятное сочетание двух важных характеристик: высокой термодинамической эффективности и высокой объемной производительности. Такое сочетание позволяет создавать компактное оборудование высокой эффективности. Именно по этой причине хладагент активно используется в бытовых кондиционерах Daikin, а также в системах VRV и чиллерах. Однако его применение требует от производителя решения сложных технических проблем.
Дело в том, что давление конденсации и перепад давлений у этого хладагента существенно выше, чем у других (см. рис. 3). Следовательно, необходимо сконструировать компрессор, который бы надежно работал при повышенных нагрузках. Компания Daikin успешно решила эту задачу и разработала уникальный «орбитальный» спиральный компрессор (рис. 5). «Орбитальный» компрессор существенно отличается от традиционного спирального компрессора.
Прежде всего это относится к магнитоэлектрическому электродвигателю, запатентованному фирмой Daikin. Магнитоэлектрический электродвигатель постоянного тока с постоянными магнитами из редкоземельного металла неодима развивает высокие крутящие моменты, которые достаточны для нормальной работы компрессора во всем диапазоне эксплуатационных параметров. При этом данный электродвигатель имеет самую высокую эффективность среди подобных электродвигателей, за что отмечен многочисленными наградами на международных выставках.
Еще одно отличие заключается в том, что в зазор между подвижной и неподвижной спиралью подается под давлением масло, которое значительно уменьшает потери на трение и снижает перетечки хладагента. Масляная «подушка» нейтрализует отрицательное воздействие высокого перепада давлений на работу компрессора. «Орбитальный» компрессор отличается от традиционного и тем, что охлаждение электродвигателя производится горячим паром на стороне нагнетания, а не холодными парами на всасывании.
Это объясняется более высокой оптимальной температурой обмоток электродвигателя. С другой стороны, это позволяет устранить избыточный перегрев пара на всасывании. Компактность кондиционеров на фреоне HFC410a объясняется еще и тем, что выигрышные теплофизические характеристики позволяют минимизировать площадь и размеры теплообменников. Преимущества HFC410a особенно очевидны для систем с водяным охлаждением конденсатора.
Это относится и к «водяной» VRV, и к чиллерам. В недалеком будущем появятся мощные компрессоры для HFC410a, и тогда он будет эффективно использоваться в чиллерах средней и большой производительности. Для систем с водяным охлаждением конденсатора давление конденсации HFC410a не превышает давления конденсации на других хладагентах с воздушными конденсаторами. Поэтому эффективность систем на HFC410a возрастает.
Конечно, все оборудование, использующее HFC410a, является недешевым, поэтому разработчикиоборудования ищут и более экономичное решение для систем компактных и эффективных. Фреон HFC-407c применяется для систем небольшой производительности как с воздушным, так и с водяным охлаждением конденсатора. Этот фреон обеспечивает экономичное решение для реализации тех достоинств, которыми обладают HFC410a и HFC134a.
Системы с фреоном HFC407с имеют компактные размеры и высокую эффективность. При этом параметры хладагента позволяют использовать обычные спиральные компрессоры. Но у HFC407с имеется существенный недостаток, который препятствует его более широкому применению. Фреон HFC407с состоит из трех фреонов: 23 % R32 + 25 % R125 + 52 % R134a. Температура кипения такой смеси зависит от процентного соотношения компонентов и в процессе кипения в испарителе значительно (около 5 К) изменяется.
В случае утечки хладагента необходимо либо полностью заменить весь хладагент в системе, либо анализировать состав оставшегося хладагента и восстанавливать исходные концентрации, добавляя компоненты по отдельности. Компания Daikin производит модульные чиллеры с водяным конденсатором EWWPKAW1N на фреоне HFC407с холодопроизводительностью от 13 до 195 кВт. Суммируя сказанное, можно сделать следующие выводы: