Логин:
Пароль:
Сохранить логин и пароль
Для получения логина и пароля пишите на почту do@planetaklimata.com.ua
Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10



Технологии Mitsubishi Electric по установке новых кондиционеров на старые магистрали от R22



Ограничение импорта хладагента R22, вводимое в 2011 году, неминуемо приведет к сокращению предложения на украинском рынке, а также к увеличению его стоимости. И тогда обычная дозаправка системы кондиционирования воздуха фреоном в случае частичной или полной утечки может оказаться очень дорогостоящей, а в скором времени и просто невозможной процедурой. Какие на сегодняшний день существуют варианты решения этой проблемы?

Первый вариант - заправить в систему альтернативный хладагент, имеющий нулевой потенциал разрушения озона. На рынке уже предложено несколько видов заменителей R22. Например, смесевые хладагенты R417A, R422D или R427A (см. табл.1.), которые совместимы с большинством применяемых сегодня холодильных масел. Производители фреонов заявляют о несложном ретрофите (процедуре замены старого хладагента на новый), а также о полном отсутствии побочных эффектов. Однако большинство производителей холодильного оборудования и систем кондиционирования воздуха пока не разделяют их оптимизма и не подтверждают совместимость до завершения полномасштабных испытаний.

Табл.1. Состав альтернативных смесевых хладагентов
(в массовых долях)

R417A
HFC-125:
46,6%
HFC-134a:
50%
Бутан:
3,4%
R422D
HFC-125:
65,1%
HFC-134a:
31,5%
Изобутан(R600a):
3,4%
R427A
HFC-125:
25%
HFC-134a:
50%
R32:
15%
R143A:
10%


Сейчас очевидны, как минимум, следующие проблемы ретрофита. Во-первых, следует ожидать снижения на 20-25 % производительности в режиме охлаждения и энергетической эффективности в режиме нагрева, которая у изношенных десятилетних систем прошлого поколения и без того не соответствует современным показателям. Во-вторых, вызывает сомнение, будут ли алгоритмы управления, оптимизированные под однокомпонентный хладагент R22, корректно и стабильно работать с новой смесью, характеризующейся температурным глайдом. Фазовый переход большинства смесей происходит не при постоянной температуре, а в некотором диапазоне температур.

Следует понимать, что даже при благоприятном решении технических проблем ретрофит предоставляет лишь некоторую отсрочку, но не решает проблему. Оборудование, установленное более 10лет назад, уже изношено, и количество отказов со временем начинает существенно увеличиваться (рис. 1). В какой-то момент появится дополнительная сложность - прекращение поставок запчастей на модели, снятые с производства. Завод-изготовитель обязан обеспечивать поставку запасных частей только в течение установленного срока службы после снятия модели с конвейера. По истечении данного периода соответствующие запчасти будут списаны со склада и уничтожены.

Рис.1. Типичная функция интенсивности отказов.

Второй вариант заключается в полной замене старых систем и трубопроводов хладагента. Необходимость замены оборудования не вызывает вопросов. Но почему нужно менять трубопроводы хладагента? Дело в том, что в старых трубах осталось минеральное холодильное масло, которое применялось совместно с фреоном R22. С другой стороны, есть сомнения в том, что старая магистраль допускает повышенное рабочее давление хладагента R410A. Причем проблема заключается не в износе старой магистрали.

Проведенные в Японии испытания показывают, что материал сохраняет свои прочностные характеристики несколько десятилетий. Столь же долговечен и материал термоизоляции трубопроводов. Сложность в другом - для старой магистрали хладагента нет возможности достоверно убедиться, что на каком-либо участке не применена тонкостенная труба, которая не обеспечивает 3-х кратного запаса прочности на разрыв при применении фреона R410A. Поэтому следует признать, что наилучшим решением является полная замена трубопроводов. К сожалению, такой вариант приемлем только на этапе проведения ремонта в квартире или реконструкции здания. Поэтому владельцам старых систем с хладагентом R22 рекомендуется предусмотреть расходы на замену оборудования и коммуникаций при ближайшем ремонте помещений или реконструкции.

Эти заботы не должны показаться преждевременными - век фреона R22 «уже измерен», и его продажа в Европе будет полностью запрещена, начиная с января 2015 года.

А что делать, если реконструкция в ближайшее время не планируется, а проведение строительных работ нарушит производственный ритм организации? Эта ситуация, вдруг ставшая актуальной в европейских странах, отнюдь не нова для Японии. В этой стране есть множество объектов, на которых VRF-системы физически и морально устарели, отработав более 15- 20 лет.

Можно говорить о сформировавшемся спросе и предложении на рынке замены старых систем на новые. Пожалуй, наибольших успехов в развитии технологии замены старого оборудования удалось достичь компании Mitsubishi Electric, которой принадлежит торговая марка Replace Multi. Занимая около 30% японского рынка новых VRF-систем, компания, безусловно, доминирует на рынке замены оборудования, отслужившего свой срок. Первые системы Replace Multi были установлены в 2001 году, а сейчас доля компании составляет около 45%. В Японии марка Replace Multi стала синонимом модернизации старых VRF-систем кондиционирования воздуха.

Наиболее приемлемый вариант модернизации старой системы заключается в установке новых приборов (внутренних и наружных блоков, пультов управления) без замены трубопроводов хладагента. Этот способ доставит лишь минимальные беспокойства пользователям. Объем работ внутри действующих помещений небольшой - замена одного внутреннего блока занимает не более 2-х часов, а работы по установке новых наружных агрегатов пройдут и вовсе незаметно. Поэтому офис, гостиница или ресторан могут работать в своем обычном режиме, а холодоснабжение будет прервано только на несколько дней. Кроме удобства такой способ дает еще существенную экономию . Стоимость работ и расходных материалов будет в 3- 4 раза ниже относительно варианта замены оборудования с прокладкой новых магистралей хладагента.

Компания Mitsubishi Electric разработала две технологии, обеспечивающие возможность установки новых систем на старые трубопроводы хладагента.

Технология А: применение алкилбензольного масла.

Полиэстерные масла, применяемые в современных системах кондиционирования воздуха на озонобезопасных хладагентах, имеют отличные физико-химические характеристики. Но есть и существенный недостаток - высокая гигроскопичность, то есть способность впитывать влагу из воздуха. Повышенное содержание влаги в масле абсолютно недопустимо для установки и приводит к сокращению срока службы системы. Получается, что применение полиэстерных масел усложняет технологию изготовления кондиционеров, их монтаж и сервисное обслуживание. В условиях предприятия избежать контакта синтетического масла с воздухом и тем самым предотвратить поглощение влаги не составляет проблем. Но сложно рассчитывать на соблюдение высоких требований качества при массовой установке систем.

Инженеры Mitsubishi Electric справедливо рассудили, что усложнение монтажа может привести к ухудшению его качества, и нашли способ избежать полного перехода на полиэстерные масла. Оказывается, что алкилбензольное масло еще рано сбрасывать со счетов, и вопреки устоявшемуся мнению вполне возможно использовать несмешиваемое с хладагентом масло. Тем более что оно имеет всего один недостаток - несмешиваемость, а труднопреодолимых недостатков у полиэстерных масел как минимум два - гигроскопичность и стоимость.

Движение масла по холодильному контуру и возврат его в компрессор обеспечивается в следующих случаях:

  • хладагент и масло смешиваются;
  • установлен сепаратор масла;
  • возврат масла под действием силы тяжести;
  • механическое увлечение масла потоком движущегося хладагента.

Последнее явление можно положить в основу систем холодопроизводительностью до 8 кВт, которые характеризуются средними значениями длин магистрали. К таким системам относятся кондиционеры бытовой серии, а также «младшие» модификации полупромышленной серии Мг.SLIM. Удается подобрать скорость движения хладагента в трубопроводах такой, чтобы обеспечивался нормальный возврат масла в картер компрессора даже при условии его несмешиваемости с фреоном.

В системах до 8 кВт на озонобезопасном хладагенте R410A в системах кондиционирования воздуха компания Mitsubishi Electric использует алкилбензольное масло. Таким образом, реализуется возможность установки этих приборов на магистрали хладагента от «старых» кондиционеров, использовавших фреон R22 и минеральное масло. При этом не требуется даже промывка магистралей и не предъявляется никаких особых требований к технологии монтажа новых систем. Компрессор систем специально приспособлен для работы на несмешиваемом с хладагентом R410A алкилбензольном масле. Одна из его особенностей - это расположение калиброванного отверстия возврата масла в отделителе жидкости, которое находится не сколько выше, чем у отделителей жидкости для хладагента R22.

Технология Б: двухфазная промывка магистралей.

К сожалению, применение алкилбензольного масла в системах производительностью более 8 кВт на хладагенте R410A не представляется возможным, и полиэстерные масла остаются единственным решением. Повышенная длина магистрали этих систем препятствует использованию несмешиваемых с хладагентом масел.

Еще сложнее реализовать технологию замены приборов на мультизональных VRF-системах. В протяженной и разветвленной магистрали трубопроводов хладагента может содержаться существенное количество минерального масла. Его остаточное содержание в полиэстерном масле не должно превышать 5 %. Сравнительно простые решения, примененные в бытовых и полупромышленных кондиционерах, оказываются неэффективными в мультизональных системах. Поэтому для замены старых VRF-систем компания Mitsubishi Electric выпускает специальные модификации наружных блоков серии Replace Multi Y (PUHY-RP) производительностью от 22 до 100 кВт и серии с утилизацией тепла Replace Multi R2 (PURY-RP) производительностью от 22 до 35 кВт.

Собрать остатки минерального масла, пленка которого покрывает внутреннюю поверхность трубопроводов, - непростая задача. Во-первых, ввиду нерастворимости минерального масла в хладагенте R410A, а во-вторых, из-за эффекта смачивания. Для того чтобы «оторвать» масло от поверхности трубопровода, требуется существенно увеличить скорость движения жидкого хладагента в магистрали. Причем хладагент должен оставаться жидким во всех элементах, в том числе и в газовой магистрали. Работу системы в режиме очистки трубопроводов иллюстрирует рис.2.

Посмотреть рис.2. Движение хладагента в режиме промывки трубопроводов.

В режиме промывки направление движения хладагента в системе может соответствовать режиму охлаждения или нагрева, но наиболее эффективно сбор масла осуществляется в режиме охлаждения. Дополнительную конденсацию и испарение хладагента обеспечивает пластинчатый теплообменник в наружном блоке. Перед поступлением в магистраль давление хладагента уменьшается с помощью электронного расширительного вентиля до значения, соответствующего хладагенту R22. Процесс конденсации в наружном блоке поддерживается таким образом, чтобы на выходе была двухфазная смесь жидкость/газ, которая затем пропускается через все элементы старого гидравлического контура, а так же через внутренние блоки. Далее в аккумуляторе наружного блока хладагент отделяется от масла, после чего минеральное масло блокируется в специальном резервуаре - масляной ловушке.

Технологии Mitsubishi Electric по установке новых кондиционеров на старые магистрали от R22

Рис.3. Промывка хладагентом R410A

Промывка происходит за счет того, что газовая фаза хладагента, имеющая высокую скорость, движется в центральной части трубопровода и разгоняет жидкий хладагент. Скорость его становится достаточной для отрыва масляных капель от внутренней поверхности трубы. За два часа работы в режиме промывки удаляется все минеральное масло из трубопроводов. Технология промывки магистрали смесью жидкого и газообразного фреона запатентована компанией Mitsubishi Electric, а в 2007 году получена награда Японского института инноваций.

Таким образом, проблему несмешиваемости минерального и синтетического масел разработчикам компании Mitsubishi Electric удалось решить для всех типов оборудования, поставляемого на озонобезопасных хладагентах. Что касается других препятствий: несоответствие диаметров старых трубопроводов требованиям новой системы и несоответствие сечения кабеля, то здесь можно сформулировать следующие правила.

Во-первых, допускается на участках магистрали хладагента применение труб с диаметром, отличающимся от номинального значения. При этом следует помнить, что значительное отклонение от номинального диаметра может привести к коррекции производительности системы, а наибольшая протяженность магистрали достигается только на номинальных диаметрах.

Во-вторых, допускается использовать кабель для сигнальной линии меньшего сечения, чем это указано в спецификации. При этом максимальная длина линии связи будет ограничена. На практике даже уменьшенные значения длины магистрали хладагента и линии связи компонентов новой системы оказываются больше, чем возможности старых систем на фреоне R22.

 

Правила использования материалов сайта

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Incorrect $cc