11.1 Альтернативные хладагенты
Альтернативные хладагенты постепенно становятся доступными, но они являются либо смесью ГХФУ-22 и потому имеют ограниченный срок службы, либо состоят из смеси новых озонобезопасных хладагентов, которые сейчас проходят последнюю стадию испытаний на токсичность. Однако, имеются также несколько смесей, которые основаны лишь на ГФУ, это такие смеси как R.-404 и R-410.
Перед подробным изучением проблемы, полезно рассмотреть три категории жидкостей:
1. Эквивалентные хладагенты - смесь, которая может заменить хладагент в любой существующей системе без какой-либо модификации оборудования, за исключением лишь промывки системы и замены фильтра-осушителя.
2. Хладагенты, требующие модификации оборудования - жидкость, которая может быть заменена в существующей системе, но только после некоторой модификации системы, например, после замены масла, замены материала уплотнительного кольца или изменения скорости компрессора.
3. Хладагенты, не пригодные для ретрофита - жидкости, которые не могут быть использованы в существующей системе вследствие различных условий: например большой разницы рабочего давления, несовместимость материалов и другие потенциальные проблемы.
Вряд ли существуют эквивалентные жидкости с абсолютно такими же качествами, как и заменяемый хладагент, и поэтому наиболее вероятно, что необходимо будет выполнить некоторые модификации системы. Необходимо рассмотреть следующие зоны:
- осушитель
- регулирующий клапан
- совместимость и растворимость масла
- рабочий объем и входная мощность компрессора
Таким образом, жидкости, требующие модификации оборудования, являются наиболее вероятной альтернативой.
Перед запуском любого альтернативного хладагента в массовое производство, хладагент должен пройти многосторонние испытания на токсичность и экологическую безопасность. В ЕС хладагент должен соответствовать требованиям Директивы по опасным веществам. В США хладагент должен соответствовать требованиям Закона о контроле токсических веществ. Такое испытание на токсичность является дорогостоящим, и в принципе может потребоваться пять или более лет на завершение такого испытания по каждому веществу. Однако коммерциализация уже началась, и некоторые смеси есть на рынке в ограниченных количествах (1994 г.).
11.2 Системы, требующие модификации (ретрофита)
Многие кондиционеры и холодильные системы, с применением ХФУ, будут переведены на использование озонобезопасных хладагентов ГХФУ (например, 134а и т.д.). Для это потребуется выдуть минеральное масло из системы и заменить его синтетическими эфирными смазочными веществами. На следующих страницах описаны основные процедуры.
При рассмотрении замены хладагента необходимо изучить несколько вопросов:
1. Затраты на альтернативный хладагент
2. Наличие хладагента-заменителя, в настоящее время и в будущем
3. Предполагаемый срок службы существующего оборудования
4. Данные по утечкам хладагента из существующего оборудования
Владельцам оборудования, работающего на основе ХФУ, рекомендуется разработать план по управлению процессом использования хладагентов для своей организации. Это объясняется тем фактом, что закупки ХФУ ограничены и вследствие этого их цена растет. Законодательные требования к регистрации потребления ОРВ подчеркивают необходимость ответственного подхода к управлению процесса использования хладагентов.
После того, как все решения по альтернативному хладагенту были приняты, реализация программы по хладагентам наилучшим образом выполняется при организованном и методичном подходе Необходимо помнить, что существующая практика обслуживания холодильных систем применима и для альтернативных хладагентов. Применяется тот же основной холодильный цикл, а изменения в связи с внедрением альтернативных хладагентов означают дополнительные требования, необходимые к выполнению. Во время предварительного изучения системы можно пользоваться технологической документацией по модернизации оборудования. Помните, что успешная замена начинается с глубокого анализа существующей системы, который должен быть выполнен перед проведением процедур по замене, которым должны предшествовать следующие шаги:
1. Проанализируйте существующее оборудование и изучите потенциальные проблемные области системы (низкие точки, плохие трубы и т. д.)
2. Ознакомьтесь с данными по эксплуатации и техобслуживанию оборудования
3. Внимательно запишите всю информацию относительно компонентов существующей системы (т. е. относительно компрессоров, клапанов, поверхности теплопередачи, системы труб и т. д.)
4. Установите условия эксплуатации (давление, температуры, силу тока в амперах и т. д.). Это необходимо для определения того, обладает ли существующая система желаемой охлаждающей способностью.
5. Проверьте совместимость существующих компонентов с предлагаемым альтернативным хладагентом. Многие компоненты, скорее всего, будут приемлемыми, в то время как некоторые могут потребовать замены.
6. Совместимость материалов определяется лучше всего изготовителем комплексного оборудования. Обязательно проверьте рекомендации-изготовителя комплексного оборудования по замене хладагента, это особенно важно в отношении старых систем.
7. После того, как сделан отбор оборудования, и завершены все предварительные исследования, необходимо провести тщательную проверку системы на утечки. Помните, большая часть проблем ХФУ возникает в связи с большими утечками.
8. Кроме того, характеристики утечек некоторых альтернатив требует "очень герметичной" системы.
9. После завершения всей предварительной работы, можно приступать к процедурам по замене, как всегда уделяя большое внимание всем деталям.
Необходимо также отметить, что замена хладагента может быть выполнена с минимальными экономическими и эксплуатационными неудобствами, если будет применен методичный и кропотливый подход. Решения по замене хладагента во время аварийных остановов или неисправности оборудования чаще всего неправильные. Подробный план по замене хладагента обеспечит наиболее успешный переход от хладагентов ХФУ на альтернативные.
11.3. Замена ХФУ-12 на ГФУ-134А
Общее руководство
1. Установите рабочий режим действующей системы
2. Исследуйте всю систему на утечки и проведите необходимый ремонт
3. Определите необходимые изменения системных компонентов для применения ГФУ-134а
Типичный вариант ретрофита:
1. Размер компрессора
2. Размер регулирующего клапана или капиллярных трубок
3. Мощность испарителя и конденсатора
4. Откачайте имеющееся минеральное масло, измерьте количество и сравните с рекомендуемым количеством для определения количества масла, оставшегося в системе. Замените минеральное масло рекомендуемым количеством полиэфирного масла.
5. Введите систему в действие с ГФУ-134а и полиэфирным маслом (рекомендуется эксплуатация в течение 48 часов), затем слейте эфирное масло и зарядите новым. Замерьте количество удаленного масла для проверки наличия остатков минерального масла. Повторите эту процедуру несколько раз для обеспечения полного удаления минерального масла. В соответствии с рекомендациями производителей, для соответствующего функционирования системы допустимо наличие от 1% до 5% оставшегося минерального масла. Рекомендуется провести лабораторные анализы масла для выявления содержания минерального масла.
6. При замене хладагента рекомендуется также заменить осушители, которые должны быть совместимы с системой, на ГФУ-134а. Обычно рекомендуется молекулярное сито ХН-9 или ХН-7.
7. После удаления минерального масла из системы можно извлечь оставшийся хладагент R 12. Необходимо строго следовать практике извлечения хладагентов для извлечения R 12 в специальные емкости. Необходимо определить вес извлеченного количества для определения объема заправки новым хладагентом.
8. После извлечения ХФУ-12 необходимо провести тщательную откачку системы в соответствии с промышленными правилами.
9. Паром ГФУ-134а разбейте вакуум
10. Зарядите систему хладагентом ГФУ-134а в соответствии с принятыми правилами. Внимательно следите за количеством - для начала рекомендуется заправить 80% - 90% от объема ХФУ-12.
11. Запустите систему и следите за ее функционированием. Может потребоваться некоторая регулировка. Обязательно проверьте параметры перегрева для обеспечения правильного функционирования испарителя.
12. По истечении 48 часов проверьте функционирование системы, уровни хладагента и масла. Рекомендуется взять пробу масла для проверки отсутствия влаги и уровня остаточного минерального масла.
11.4 Смазочные масла для альтернативных вариантов
Требования по полиэфирным маслам
С хладагентами ГФУ необходимо применять полиэфирные масла. Для существующих систем требуется проведение процедур по промывке масла. Полиэфирные масла совместимы в обратном порядке. Поэтому, они подходят для применения с хладагентами ХФУ-2, ГХФУ-22 и Р502.
Рисунок 1 Руководство по замене
Существующие автомобильные кондиционерные системы в основном функционируют на ХФУ-12, но мировая автомобильная промышленность обязуется прекратить использование этого вредного хладагента.
Первая система с использованием ГФУ-134а была внедрена в новых автомобильных моделях на японском, европейском и американском рынках в 1991 г. Ожидается, что к концу 1995 г. все новые автомобили будут использовать ГФУ-134а. Глобальное вытеснение озоноразрушающих хладагентов будет достигнуто за счет сокращения использования ХФУ-12, усовершенствования методов содержания и хранения, переработки/утилизации ХФУ-12 во время обслуживания и замены ХФУ-12 на ГФУ-134а в новых машинах.