♻️ Наверняка каждый из читателей нашей статьи помнит вкусное мороженное, которое доставал продавец из коробки в магазине или на улице. Мороженное сохранялось твердым и не таяло благодаря твердым белым кускам чего-то холодного (обжигающего руки), на чем лежали коробки с мороженым. Именно этот образ «сухого льда» был у меня в голове при запуске первой нашей субкритической холодильной установки на СО₂, который мне очень не хотелось получить в рабочем контуре холодильной системы при неправильной пусконаладке.
♻️ Это теперь, работая в команде с профессионалами в холодильной отрасли, я знаю, что «сухой лед» — твердый диоксид углерода CO₂, при обычных условиях (атмосферном давлении и комнатной температуре) переходящий в газообразное состояние, минуя жидкую фазу (ГОСТ 12162–77). А в детстве меня этот вопрос мало интересовал — наверно, вкус мороженного был важнее для меня, чем научные познания.
♻️ Сегодняшние реалии, вне зависимости от наших видений и пожеланий, ежедневно бросают вызовы, которые необходимо преодолевать, приобретая новый опыт и знания. Так, Кигалийская поправка к Монреальскому протоколу сделала неизбежным и неотвратимым вывод из обращения уже привычных для нас хладагентов, таких как R404a, R507, R134a и так далее. Соответственно их стоимость уже в ближайшее время будет расти, а также возникнут дополнительные сложности с их приобретением и использованием, как это в свое время было с хладагентом R12, а впоследствии — и с R22. К примеру, в Испании стоимость R404а доходит до 40 евро за килограмм.
♻️ Страны Евросоюза уже более пяти лет назад начали осуществлять модернизацию оборудования для возможности работы на природных хладагентах. Последние два года настоящий бум наблюдается в странах Скандинавии.
♻️ Из сказанного выше следует вывод — необходимо развивать направление природных хладагентов, поскольку они имеют наименьший коэффициент глобального потепления, а значит, еще длительное время будут актуальны. Но каждый из них имеет свои особенности. Наиболее перспективный в малых холодильных установках пропан — взрыво- и огнеопасен. Аммиак — токсичен и взрывоопасен. CO₂ имеет высокое рабочее давление и при больших концентрациях также может быть опасен для человека.
♻️ Проанализировав ложившуюся ситуацию, мы сделали ставку на CO₂, как наиболее перспективный природный хладагент в коммерческом и полупромышленном применении. Разработана концепция внедрения данного хладагента в Республике Беларусь. Первым этапом явились разработка, поставка и запуск системы с CO₂ на субкритическом цикле. Основные аргументы:
- относительно невысокие давления, до 35–45 бар на нагнетании и до 20–25 бар на стороне всасывания;
- возможность использования многих «стандартных» линейных компонентов;
- привычный для специалистов рабочий цикл с конденсацией хладагента;
- энергоэффективность не менее, а в холодный период — более, чем в классической схеме холодоснабжения объекта;
- низкая стоимость хладагента и его доступность на рынке.
♻️ В этом году нам удалось реализовать задуманное совместно с ООО «Санта Ритейл» в новом супермаркете в Кобрине. Хочется выразить благодарность команде специалистов ООО «Санта Ритейл» в лице директора Александра Чуйко в стремлении к инновациям и желании быть лидерами в своем деле. Компания «ЗИП24» установила холодильную машину производства REFRA (Литва) на базе компрессоров BITZER (Германия).
♻️ В магазине среднетемпературный контур работает на R134a, а низкотемпературный контур, пять боннет и четыре камеры хранения замороженной продукции — на CO₂. Запуск прошел успешно и без особых сложностей. Однако стоит отметить определенные нюансы в работе как непосредственно каскадной схемы, так и с контуром CO₂.
♻️ Необходимость непрерывного и точного поддержания температуры кипения R134а при работе НТ каскада, так как в противном случае может произойти сработка аварий по реле высокого давления.
♻️ Для обеспечения безопасности персонала и посетителей в обязательном порядке нужно обеспечить вентиляцию компрессорной, а также установить датчики ПДК CO₂, вывести трубопровод аварийного сброса CO₂. При первоначальной заправке системы необходимо поднять давление в контуре больше критического при помощи газовой фазы, и только при ее превышении продолжать заправку CO2 в жидкой фазе, в противном случае возможно достижение условий «тройной точки» CO₂ согласно диаграмме состояния вещества с образованием твердой фазы СО₂ («сухой лед» для мороженного). В связи с чем запуск машины придется отложить на длительное время для устранения данного явления.
♻️ Для поддержания рабочего давление жидкого CO2 в ресивере не более 45 бар, в случае отключения электроснабжения либо других причин, необходимо предусмотреть отдельный холодильный агрегат с автономным электропитанием. В качестве хладагента для него подойдет пропан (R290).
♻️ Стоит отметить, что схема с субкритическим циклом хоть и имеет определенное удобство, однако она не может полностью раскрыть потенциал CO₂ как энергоэффективного хладагента, способного заменить в ближайшее время привычные нам хладагенты R404a и R507.
♻️ Использование субкритического цикла является определенным компромиссом, призванным дать возможность привыкнуть к новому хладагенту, а затем подняться на ступеньку выше.
♻️ Мы говорим о транскритическом цикле CO₂. Наиболее перспективными, на наш взгляд, являются бустерные холодильные машины, с использованием параллельных компрессоров для удаления пара из ресивера. Такие типовые решения уже есть у компании Danfoss с применением мультиэжектора.
♻️ В настоящее время мы разрабатываем проект с использованием транскритического цикла CO₂ с последующим внедрением на рынок Республики Беларусь.