Оборудование, упаковка, хранение продуктов
Современные хладагенты
Оборудование для пищевой промышленности, Промышленное холодильное оборудование

Современные хладагенты: сегодня и завтра (Грассо Рефрижерейшн)

  Анатолий Рукавишников,
ведущий специалист ООО «Грассо Рефрижерейшн», к.т.н.

Известно, что основным рабочим веществом любой холодильной системы является хладагент.

В современной холодильной технике и кондиционировании наиболее часто применяют пять типов хладагентов. Это аммиак, фреоны, диоксид углерода, углеводороды и их смеси, а также вода. В промышленном холодильном бизнесе наиболее эффективны аммиак, фреоны и диоксид углерода.

Фреон R22? Вопрос закрыт.

В свое время, токсичность, пожаро- и взрывоопасность аммиака и сложность технической реализации холодильных систем на диоксиде углерода привели к созданию класса искусственных хладагентов -- фреонов, хлорфторуглеродов (ХФУ), гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ) и гидрофторуглеродов (ГФУ).

Отрицательное влияние на озоновый слой земли заставило включить механизм запрета озоноразрушающих ХФУ и ограничить производство и использование ГХФУ, в том числе и популярного хладагента фреона R 22. Запреты и ограничения были закреплены в 1987 г. Монреальским протоколом по веществам, разрушающим озоновый слой, который позже был подписан и Россией.

В конце сентября 2007 г. в Монреале подписаны документы по более жестким мерам ограничения и запрещения использования озоноразрушающих ГХФУ. Срок их производства и потребления для развитых стран сокращен на 10 лет и ограничен 2020 г. К 2010 г. производство и потребление ГХФУ должно быть сокращено на 75%, к 2015 г. -- на 90% и прекращено -- к 2020 г. Таким образом, и в России к этому сроку фреон R 22 должен остаться только в приятных воспоминаниях. Жаль, но это был, пожалуй, лучший фреон доступного качества из немногих, выпускаемых отечественной промышленностью.

Это сожаление и сомнение в правильности запрета разделяют не только холодильщики-практики и некоторые ученые, но и, как оказалось, представители властных структур России. Например, в начале июня в выступлении председателя Совета Федерации РФ Сергея Миронова на международной конференции «Россия и Киотский протокол» было озвучено мнение о том, что запрет озоноразрушающих фреонов не имеет достаточно аргументированного обоснования, а ажиотажный интерес к проблеме выброса парниковых газов инициирован США, которые сами от подписания Киотского протокола отказались.

Замена запрещаемых ГХФУ
Для замены запрещаемых ГХФУ созданы фреоны, не оказывающие пагубного воздействия на озоновый слой земли. Это, например, фреоны R 404A, R 407C, R 410A, R 507А и некоторые другие. Однако они, прежде всего, значительно дороже фреона R 22. По данным зарубежных источников эта разница выражается нижеследующими значениями:
R 134A дороже на 165%;
R 404A 175%;
R 407C 215%;
R 507А 250%
R 410A 282%
и т.д., в то время как сам фреон R 22 дороже аммиака на 50%.

Ситуация усугубляется тем, что все «новые» фреоны требуют применения в холодильных системах специальных, дорогостоящих синтетических масел и обладают более низкой эффективностью, что приводит к повышенному энергопотреблению агрегатов и установок для выработки холода.

Кроме того, это в основном многокомпонентные смеси, которые в процессе эксплуатации и при утечках склонны к расслаиванию и перекосу концентраций компонентов, что также приводит к падению их эффективности. В отдельных случаях при их утечке требуется полная перезаправка системы хладагентом, а это чревато большими финансовыми потерями.

Существенным недостатком этих фреонов является то, что большая их часть неприемлема для широкого применения из-за заметного вклада в глобальное потепление климата земли, техногенное воздействие на которое регулируется с 1997 г. Киотским протоколом и последующими жесткими дополнениями и поправками. Например, фреоны R 404A и R 507А, на которые возлагались большие надежды, имеют потенциал глобального потепления GWP равный 3800, при GWP для СО2 равном 1.

Подобные «новые» или «парниковые» фреоны ограничиваются или запрещаются к применению в развитых европейских и скандинавских странах. Дания с 2007 г. ввела, а Австрия и Швейцария с 2008 г. вводят запрет на использование «парниковых» фреонов с большим значением GWP. В странах ЕС вводятся специальные налоги на использование и штрафы за утечку этих фреонов. Например, в скандинавских странах налог на фреон R 404A составляет 75 евро за 1 кг., а штраф за утечку 30% заправки в год в Нидерландах составляет 29 000 Евро.

Предел единичной заправки ограничивается величиной не более 300 кг. на каждую установку с обязательной автоматической системой контроля утечек. Вводятся жесткие меры контроля для систем с заправкой от 30 кг. фреона и выше.

Вступление России в ВТО и интеграция в экономику ЕС неизбежно приведут к ужесточению ограничений и запретов на «парниковые» фреоны и в нашей стране.

Основные мировые производители промышленного холодильного оборудования, такие как «Грассо», «Майком», «Джонсон Контролс» и «ХАФИ», выпускают компрессоры и агрегаты как для работы на аммиаке, так и на фреонах. Однако, чутко реагируя на ограничения и запреты «парниковых» фреонов, фирмы готовы, по желанию заказчиков, перенести центр тяжести производства холодильного оборудования на использование в качестве хладагента аммиака с учетом современных новейших разработок, позволяющих резко снизить его негативное воздействие.

Вопросы глобального потепления климата выдвигаются в ряд важнейших в международных отношениях и включаются в планы немедленного реагирования ООН и других мировых организаций.

Эффект глобального потепления по мнению ведущих специалистов мира, по самому жесткому сценарию может привести на рубеже 2040 г. к подтоплению только в Европе большей части Великобритании, всей территории Дании, Бельгии и Нидерландов, а также территорий всех островных государств планеты.

Есть альтернатива
Таким образом, судя по всему, в ближайшие 10-15 лет Европа, а вслед за ней и Россия, вынуждены будут вернуться к широкому использованию аммиачных и комбинированных (аммиак/диоксид углерода) систем.

Уже сейчас 75% оборудования Европы (кроме Франции) для глубокого холода (заморозка и низкотемпературное хранение пищевых продуктов) работает на аммиаке и эта тенденция носит растущий характер.

Существенной и непременной деталью разработки новых холодильных установок и систем с аммиаком в мире стало обеспечение дозированной заправки хладагента и разделение на блоки в рамках крупных централизованных систем хладоснабжения. Аммиак укрепляет свои позиции предпочтительного хладагента для промышленного холода в Канаде, США, Австралии, в ряде стран Азии, Южной Америки и в большинстве стран Европы.

Основными движущими факторами для возврата к аммиаку являются его энергетическая эффективность и экологичность. Первый фактор связан с потреблением энергии на выработку холода, которое необходимо минимизировать. Второй фактор - отсутствие прямого вклада в глобальное потепление и естественное, природное происхождение данного хладагента.

Ведущие специалисты мира по холодильной технике считают дорогой ошибкой предпочтение аммиаку фреонов так же, как и перевод существующих систем с аммиака на фреон. Очевидным фактом является то, что использование фреонов приводит к повышенному расходу энергоресурсов для получения единицы холода по сравнению с аммиаком.

Достойны уважения российские борцы за искоренение аммиака в холодильных системах, по крайней мере, в пределах Москвы и в крупных городах России, но объективная реальность такова - либо придется смириться с его хотя бы ограниченным использованием (дозированная заправка), либо выводить предприятия с холодильным циклом на аммиаке за городскую черту. Понятно, что экономия электроэнергии и замена аммиака на фреоны противоречат друг другу.

Наряду с головной болью по правильному выбору хладагентов в России актуален вопрос наведения порядка и единообразия в документах, регулирующих правила использования холодильного оборудования и хладагентов. В настоящее время правила работы в этой сфере определяют около 120 документов. Ожидается, что эту проблему решит разрабатываемый технический регламент «О требованиях к безопасности холодильного оборудования».

Есть надежда, что этот документ аккумулирует положительный зарубежный и отечественный опыт производства и эксплуатации холодильных систем и позволит упростить переоснащение наших производств современным оборудованием.

Печально, но в настоящее время финансирование работ по этому регламенту приостановлено.

Из разряда экзотических в область промышленного применения уверенно переходят комбинированные холодильные системы на основе аммиака и диоксида углерода. В каскадном исполнении диоксид углерода используется в них в качестве хладагента в нижней ветви каскада, а в верхней -- работает аммиак или фреон. В двухконтурном исполнении диоксид углерода является промежуточным хладоносителем, в то время как аммиак или фреон работают как хладагент. В обоих случаях количество аммиака или фреона в системе резко сокращается и остается в пределах машинного отделения.

По ряду основных показателей экономии электроэнергии, снижению токсичности, пожаро- и взрывоопасности эти системы в ближайшем будущем могут стать основой холодильных установок для получения глубокого холода, в том числе и в крупных городах России. Уже сейчас подобные установки эффективно работают в Европе, а первые их образцы в России проходят успешную обкатку.

Таким образом, судя по всему, через 7-10 лет путем естественного отбора по энергетическим, экологическим и экономическим показателям рабочее поле в холодильном бизнесе останется за аммиаком и диоксидом углерода, что подтверждается материалами последних международных конференций.

Журнал «Империя холода», август 2008 г.


просмотров: 5513


2011 Copyright © Food24News.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Товароведение продовольственных товаров. Продукты питания. Пищевая промышленность. Оборудование для пищевой промышленности. Упаковка.
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика Яндекс цитирования