Chất làm lạnh 1234ze: Đặc tính chính, ưu, nhược điểm và lưu ý khi thiết kế phòng lạnh

Hãy hỏi một căn phòng đầy kỹ sư điện lạnh về chất làm lạnh 1234ze và bạn sẽ nhận được nhiều phản ứng khác nhau, từ nhiệt tình đến thận trọng. Đó là điều bình thường đối với bất kỳ chất lỏng nào chuyển từ một hốc sang tủ lạnh thương mại thông thường. Điều không còn phải bàn cãi là R-1234ze đã giành được một vị trí cố định trong hộp công cụ có GWP thấp, đặc biệt là trong thiết bị làm lạnh, bơm nhiệt và hệ thống nhiệt độ trung bình.

Chúng tôi sản xuất các thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi và thiết bị monoblock cho kho lạnh thương mại, vì vậy chúng tôi hiếm khi thảo luận về chất làm lạnh một cách trừu tượng. Mọi quyết định đều xuất hiện ở đâu đó thực tế: dung tích máy nén, đường kính ống, chiến lược hồi dầu, rã đông và kỹ năng của kỹ thuật viên, những người một ngày nào đó sẽ mở bảng điều khiển. Hướng dẫn này chia sẻ những điều chúng tôi đã học được về R-1234ze từ góc độ đó.

Chất làm lạnh 1234ze là gì?

R-1234ze thuộc họ hydrofluoroolefin HFO, không phải họ HFC. Tên hóa học của nó là trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene và đồng phân được sử dụng trong hầu hết các thiết bị làm lạnh và bơm nhiệt được viết là R-1234ze(E). Đồng phân thứ hai, R-1234ze(Z), có nhiệt độ sôi cao hơn và chủ yếu được sử dụng trong công việc bơm nhiệt ở nhiệt độ cao.

Hai con số giải thích tại sao chất lỏng lại tồn tại. Tiềm năng làm suy giảm tầng ozone của nó bằng 0 và tiềm năng nóng lên toàn cầu trong 100 năm của nó nằm ở mức thấp một chữ số, thường được trích dẫn là 7 theo IPCC AR4 và khoảng 1,4 theo AR5. So sánh với khoảng 1430 đối với R-134a và gần 3900 đối với R-404A. Với Bản sửa đổi Kigali, Quy định về F-Gas của Châu Âu và Đạo luật AIM của Hoa Kỳ đều đẩy mức tiêu thụ HFC đi xuống, khoảng cách đó là toàn bộ trường hợp kinh doanh.

R-1234ze cũng là chất làm lạnh A2L: dễ cháy nhẹ theo Tiêu chuẩn ASHRAE 34 và ISO 817, với tốc độ cháy thấp và giới hạn cháy thấp hơn tương đối cao. A2L hoàn toàn khả thi vì hàng nghìn hệ thống đã chạy trên nó, nhưng nó làm thay đổi giới hạn sạc, phát hiện rò rỉ, thông gió và quy trình bảo trì. Nó phải được thiết kế cho chứ không được bắt vít vào sau đó.

Các thuộc tính chính định hình thiết kế hệ thống

Bảng dữ liệu liệt kê hàng chục con số. Đối với việc lựa chọn thiết bị, đây là những yếu tố quyết định cách bố trí phòng máy:

• Điểm sôi bình thường gần -19 °C , cao hơn khoảng -26°C của R-134a. Do đó, áp suất bão hòa ở nhiệt độ nhất định thấp hơn, giúp giảm bớt yêu cầu về bình áp suất trong các máy lớn.
• Nhiệt độ tới hạn khoảng 109°C với áp suất tới hạn gần 36 bar. Điểm tới hạn cao này chính là lý do tại sao R-1234ze phù hợp với máy bơm nhiệt và thiết bị làm lạnh hoạt động trong điều kiện môi trường nóng.
• Dung tích thể tích thấp hơn , thấp hơn khoảng 20 đến 30 phần trăm so với R-134a. Nhiệm vụ làm mát tương tự cần nhiều dịch chuyển hơn, vì vậy máy nén và đôi khi đường ống sẽ lớn hơn.
• Về cơ bản nhiệt độ bằng không lướt , vì nó là chất lỏng một thành phần. Việc sạc, kiểm tra rò rỉ và nạp tiền luôn đơn giản.
• Khả năng trộn lẫn tốt với dầu POE , là tiêu chuẩn cho hệ thống HFO và HFC nhưng vẫn yêu cầu thiết kế hồi dầu cẩn thận ở nhiệt độ bay hơi thấp.
• Nhóm an toàn A2L , với các hệ quả thiết kế được mô tả ở trên.

R-1234ze So với R-134a và R-404A

Sự so sánh dưới đây là bản tóm tắt ở cấp độ lập kế hoạch chứ không phải là bảng lựa chọn. Số liệu cuối cùng phụ thuộc vào máy nén, phạm vi vận hành và nhà cung cấp linh kiện, vì vậy hãy luôn xác nhận dựa trên dữ liệu đã được phê duyệt trước khi bạn sửa chữa một thiết kế.

Dòng quan trọng nhất trong bảng đó không phải là một con số mà là một cảnh báo: R-1234ze không phải là sản phẩm thay thế có sẵn cho R-134a. Các báo cáo hiện trường về tổn thất hai chữ số về công suất và hiệu suất từ ​​việc hoán đổi phí đơn giản là phổ biến và máy nén được phê duyệt cho một chất lỏng không tự động được phê duyệt cho chất lỏng kia. Một sự chuyển đổi thích hợp có nghĩa là một máy nén khác, bộ trao đổi nhiệt được kiểm tra lại, thiết bị mở rộng mới, bộ điều khiển được cập nhật và phát hiện chất làm lạnh. Việc coi nó như một cuộc trao đổi khí đốt là nguyên nhân khiến các dự án kết thúc một cách đáng thất vọng.

Môi chất lạnh 1234ze phù hợp ở đâu trong điện lạnh thương mại

Việc áp dụng cho đến nay tập trung vào ba lĩnh vực:

• Máy làm lạnh. Đây là cơ sở người dùng lớn nhất với phạm vi rộng, đặc biệt là máy ly tâm và trục vít, nơi áp suất thấp và nhiệt độ tới hạn cao hoạt động có lợi cho người thiết kế.
• Máy bơm nhiệt. Điểm tới hạn cao cho phép sản lượng nhiệt hữu ích ở nhiệt độ dòng chảy cao. Đối với các dự án cũng cần sưởi ấm, cần hiểu rõ thiết bị flo nóng có tần số thay đổi cải thiện khả năng sưởi ấm như thế nào hiệu suất cùng với sự lựa chọn chất làm lạnh.
• Kho lạnh và kho lạnh nhiệt độ trung bình. Tủ trưng bày, phòng bán sữa, cửa hàng rau và khu vực chế biến có nhiệt độ từ -5°C đến 10°C là phù hợp tự nhiên, thường là giai đoạn trên của tầng CO2.

Trường hợp R-1234ze thường không phải là câu trả lời là nhiệm vụ cấp đông sâu. Các phòng cấp đông nhiệt độ thấp gần -25 °C đến -35 °C vẫn ưu tiên sử dụng các chất thay thế CO2 hoặc HFC đã được thiết lập, vì mức áp suất và dung tích thể tích của R-1234ze khiến thiết bị có kích thước lớn và hiệu suất khó bảo vệ hơn.

Đối với các phòng lạnh có nhiệt độ trung bình, thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước thường là cách hiệu quả nhất để loại bỏ nhiệt trong phòng thực vật chật hẹp hoặc trên khu vực có môi trường xung quanh cao và nó kết hợp tốt với chiến lược làm lạnh có GWP thấp.

Nhà sản xuất thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước Thiết bị ngưng tụ làm mát nước ở nhiệt độ trung bình đến thấp Xem sản phẩm →

Phù hợp với các thiết bị ngưng tụ, thiết bị bay hơi và bộ điều khiển

Công suất thể tích thấp hơn và áp suất thấp hơn sẽ lan truyền khắp toàn bộ hệ thống. Trong thực tế, thay đổi chất làm lạnh thường có nghĩa là nhiều bề mặt cuộn dây hơn, cách tiếp cận phân phối chất làm lạnh khác và xem xét sự chênh lệch nhiệt độ mà bạn sẵn sàng chấp nhận giữa nhiệt độ không khí trong phòng và nhiệt độ bay hơi. Chênh lệch nhiệt độ ngắn hơn sẽ cải thiện hiệu suất và chất lượng sản phẩm nhưng yêu cầu cuộn dây lớn hơn.

Để thực hiện nhiệm vụ kéo xuống nhanh trong các phòng có nhiệt độ trung bình, một thiết bị bay hơi được thiết kế để kiểm soát chênh lệch nhiệt độ cao giúp giữ cho căn phòng ổn định mà không làm nhà máy quá khổ.

Nhiệt độ trung bình (0 ~ -25oC) Thiết bị bay hơi kéo xuống nhanh Thiết bị bay hơi kéo xuống nhanh ở nhiệt độ trung bình (0°C đến -25°C) — vũ khí bí mật của bạn để làm mát nhanh, hiệu quả và chính xác ở những nơi tốc độ quan trọng nhất. Được thiết kế dành cho... Xem sản phẩm →

Kiểm soát xứng đáng được quan tâm như nhau. Khi bản thân chất làm lạnh có lượng khí thải carbon nhỏ hơn nhiều, tác động môi trường còn lại đến từ việc tiêu thụ năng lượng và điều đó được quyết định ở mức tải một phần. Hoạt động với tần số thay đổi, áp suất hút nổi và rã đông theo nhu cầu đều quan trọng hơn chất lỏng trong đường ống. Về mặt đó, bộ phận flo nóng có tần số thay đổi giúp bạn điều chỉnh công suất và rã đông khí nóng từ cùng một gói, giúp giảm cả số giờ chạy và nhu cầu điện trong kho lạnh nhiệt độ trung bình.

Các nhà sản xuất thiết bị Flo nóng có tần số thay đổi Ai Kiểm soát nhiệt độ tần số thay đổi Đơn vị Flo nóng có tần số thay đổi Xem sản phẩm →

Những điều cần xác minh trước khi bạn cam kết

Trước khi chất làm lạnh có GWP thấp được đưa vào thông số kỹ thuật, chúng tôi sẽ hướng dẫn các nhóm dự án xem qua danh sách kiểm tra này:

1. Mã địa phương và giới hạn phí, bao gồm các quy định về thể tích phòng áp dụng cho chất lỏng A2L trong không gian có người sử dụng hoặc không gian công cộng.
2. Phê duyệt máy nén bằng văn bản và dữ liệu hiệu suất được công bố cho các điều kiện bay hơi và ngưng tụ chính xác của bạn.
3. Khả năng tương thích của các thành phần, đặc biệt là chất đàn hồi, van giãn nở, bộ lọc sấy và công tắc áp suất.
4. Quản lý dầu: POE hút ẩm nên chất lượng sơ tán và kiểm soát độ ẩm quyết định tuổi thọ của hệ thống.
5. Phát hiện chất làm lạnh, logic cảnh báo và thông gió có kích thước phù hợp với mức sạc thực tế chứ không phải ước tính trên bảng tên.
6. Sẵn sàng bảo trì, từ thiết bị phục hồi đến đào tạo kỹ thuật viên, vì một loại dầu không ai có thể bảo dưỡng sẽ trở thành một sai lầm đắt giá.

Những câu hỏi chúng tôi nghe thường xuyên nhất

Tôi có thể sạc R-1234ze vào hệ thống R-134a hiện có không?

Không. Cả công suất và hiệu suất đều bị ảnh hưởng, chất bôi trơn và thiết bị giãn nở có thể không hoạt động như mong đợi và chế độ bảo hành không rõ ràng. Việc chuyển đổi là một dự án được thiết kế, không phải là trao đổi khí đốt.

Việc phân loại A2L có phải là vấn đề trong phòng lạnh nhỏ không?

Nó có thể quản lý được, nhưng nó không miễn phí. Giới hạn sạc, phát hiện rò rỉ, biển báo và thông gió đều cần được chú ý và các phòng kín nhỏ chính xác là nơi những quy tắc đó khó khăn nhất.

Nó có hoạt động ở vùng khí hậu nóng không?

Có, và đó là một trong những điểm mạnh của nó. Nhiệt độ tới hạn rất cao giúp dự đoán được hiệu suất ở điều kiện môi trường xung quanh cao, điều này rất quan trọng đối với các dự án ở Nam Á, Trung Đông và Châu Mỹ Latinh.

Nếu bạn đang cân nhắc các lựa chọn chất làm lạnh cho phòng lạnh, kho lạnh thương mại hoặc nhà máy cần cả làm mát và sưởi ấm, chúng tôi rất vui được làm việc chi tiết với bạn. Phạm vi của chúng tôi đơn vị ngưng tụ bao gồm các cấu hình làm mát bằng không khí, làm mát bằng nước, ổ cắm bên, ổ cắm trên cùng và tần số thay đổi, đồng thời chúng tôi sẽ giúp bạn kết hợp máy, thiết bị bay hơi và bộ điều khiển với chất lỏng và nhiệm vụ bạn đã chọn. Hãy gửi cho chúng tôi tình trạng phòng của bạn và chúng tôi sẽ quay lại với lựa chọn thực tế thay vì số danh mục.