Компания Daikin переходит на R32

Деятельность любой производственной компании связана не только с выпуском новых товаров, но и с постоянным их совершенствованием. Если рассматривать сферу реализации климатического оборудования, его производители заинтересованы в повышении энергетической эффективности и уровня экологичности предлагаемых устройств, а также в улучшении потребительских свойств товара. Ими является простота использования климатической техники, удобство ее установки и послепродажного сервиса.

Основная методика, позволяющая решать поставленные задачи, связана с доработкой оборудования. При этом нужно обращать внимание на использование оптимальных расходных материалов, которыми являются хладагенты. Данный компонент системы кондиционирования воздуха должен периодически обновляться и исследоваться, чтобы продукция компании имела превосходные эксплуатационные характеристики. Процедура поиска подходящих фреонов является достаточно медленной, однако успешное ее завершение приводит к существенному улучшению возможностей климатического оборудования.

Характеристика R32

Сотрудники корпорации Daikin, которая является ведущим мировым игроком на рынке производителей климатических систем, постоянно работают над исследованием хладагентов. Хочется сказать, что последние технологические исследования компании привели к предложению использовать дифторметан в парокомпрессионном оборудовании. Среди реализаторов кондиционеров данное газообразное соединение маркируется как R32.

У нового хладагента, которым заинтересовалась Daikin, имеются значительные преимущества. В первую очередь это касается потенциала глобального потепления (ПГП). Если сравнивать весьма популярный в данное время хладагент R410A с R32, последний отличается уменьшенным более чем на 65 процентов ПГП. Из этого следует, что от нового хладагента в меньшей степени страдает окружающая среда. Также R32 отличается сниженной вязкостью и плотностью. За счет более низкой плотности уменьшается интенсивность расходования фреона с учетом одинаковых показателей мощности. Плотность дифторметана почти на 30 процентов меньше по сравнению с хладагентом R410A. Сниженный уровень вязкости приводит к уменьшению потерь давления в холодильном контуре, что в итоге способствует повышению суммарной энергоэффективности кондиционера на 5 процентов. Что касается теплопроводности, R32 по данному показателю превосходит R410. Это положительным образом складывается на холодопроизводительности, которая увеличена на 4 процента. По сравнению с R410A R32 является однокомпонентным веществом, в связи с чем он очень удобен в эксплуатации по причине возможности дополнительной заправки системы без акцентирования внимания на количестве хладагента, содержащегося в контуре.

Таблица 1 примечательна наличием характеристик R32 и других холодильных агентов. Если говорить о физических свойствах R410A и R32, они очень похожи. По этой причине оборудование, сопоставимое с R32, оснащено медными трубами, имеющими те же характеристики, что и трубопроводы, по которым может циркулировать R410А. Также нужно сказать об использовании аналогичных масел.

Таблица 1. Сравнение характеристик холодильных агентов, используемых в климатическом оборудовании

Вместе с тем особенности R32 отличают его от привычно используемых в климатическом оборудовании фреонов. По этой причине установщики и обслуживающий персонал должны иметь дополнительные знания и опыт работы с данным хладагентом.

Если классифицировать фреон R32 по стандарту ASHRAE 34 и качественным нормативам ISO 817, которые были выпущены в нынешнем году, он является представителем класса A2L – слабогорючих и нетоксичных веществ. Если обратить внимание на токсичность, хладагенты стандартизируются по двум классам. Токсичным хладагентам присвоен класс «В», а нетоксичным (не причиняющим вреда человеческому организму, если их концентрация составляет меньше 400 ppm) – класс «А».

При помощи таблицы 2 можно ознакомиться с классификацией востребованных на рынке климатических систем хладагентов, учитывая их горючесть. Данная классификация показывает, что R32 является веществом, имеющим незначительную скорость горения. Чтобы произошло его воспламенение, требуется обеспечение труднодостижимых в практическом аспекте условий.

Таблица 2. Классификация хладагентов с учетом степени их горючести по стандарту ASHRAE 34

Параметры, характеризующие горючие газы

Все горючие газы характеризуются по трем основным параметрам. Первым параметром является верхняя и нижняя границы возгорания. Это касается максимальной и минимальной концентрации горючих веществ в воздушной массе, способствующей процессу горения. В случае нахождения концентрации горючих элементов за пределами установленных границ, смесь воздуха с ними не способна воспламеняться. Если рассматривать R32, данный фреон воспламенится в случае его содержания в объеме воздушной смеси в пределах 13,3-29,3 процента. Отметим, что такой процентный диапазон является очень узким с учетом достаточно высокой нижней границы концентрации. К примеру, помещение, площадь которого равна 25 квадратным метрам, за короткий промежуток времени необходимо наполнить объемом фреона, содержащимся в 16 системах кондиционирования FTXZ25N или RXZ25N, чтобы в нем произошло образование опасной концентрации R32. В качестве сравнения приведем нижнюю и верхнюю границы воспламенения ацетилена, который регулярно применяют во время установки фреоновых узлов. Диапазон горения этого вещества в объеме воздушной массы составляет в пределах 2,3-80 процента.

Второй параметр связан с минимальной энергией, необходимой для возгорания. Количество минимальной энергии, которую получит воздушная масса в смеси с холодильным агентом R32 и начнется процесс горения, составляет 15 мегаджоулей. Для сравнения, ацетилен воспламенится при энергии, равной 0,017 мегаджоулям. Разница между этими веществами с учетом энергетического потенциала составляет более 88 тысяч процентов. Для примера можно обозначить энергию искры, которая возникает в результате контакта металлического изделия с бетонным напольным покрытием. Она составляет 0,6 мегаджоуля и, в случае воздействия на ацетилен, приведет к возгоранию последнего. Если такой объем энергии будет передан R32, данный хладагент не воспламенится.

Третий параметр связан с температурой самовозгорания. Под воздействием данной температуры происходит воспламенение хладагента, содержащегося в воздухе, даже в случае отсутствия дополнительного энергетического воздействия. R32 вступит в процесс горения при температуре, равной 648 градусам по Цельсию.

На основании вышеописанного можно сделать вывод, что воспламенение смеси воздушной массы и горючего газообразного вещества произойдет в том случае, если выполнить следующие условия:

• концентрация хладагента в воздушной смеси соответствует установленным границам возгорания;
• имеется внешний энергетический источник или на смесь воздействует определенная температура.

Если какое-либо из указанных условий не будет соблюдено, процесс горения не начнется.

Скорость горения хладагентов

В случае начала воспламенения хладагента необходимо обратить внимание на такую характеристику горючего вещества, как скорость горения. После воспламенения газа происходит процесс выделения тепловой энергии и его расширения. Если помещение, в котором начался процесс горения, является небольшим и в нем нарушена вентиляция, высокая скорость воспламенения, вероятнее всего, станет причиной увеличения плотности воздушного пространства, в результате чего произойдет взрыв. Если горение происходит медленными темпами, плотность воздушной смеси увеличится незначительно. В таком случае взрыв невозможен.

Отметим, что R32 является веществом, имеющим низкую скорость горения, равную 6,7 сантиметрам в секунду. Чтобы возник взрыв, данный хладагент в смеси с воздушной массой должен гореть в условиях ограниченного объема. К примеру, скорость горения пропана (R290), который является горючим газом, составляет 46 сантиметров в секунду. В результате для взрыва этого вещества достаточно начать процесс горения в условиях объемного замкнутого пространства. Наглядным тому примером является стандартное помещение жилого назначения.

Работа с хладагентом R32

Невзирая на относительно безопасное воспламенение хладагента R32 по сравнению с взрывоопасными газообразными веществами, работа с ним требует соблюдения определенных мер безопасности.

Такие нормы безопасности имеют сходства с теми, которые соблюдаются во время работы с другими холодильными агентами. Следует акцентировать особенное внимание на вентиляции в рабочем помещении. Несмотря на то, что вентиляцию необходимо организовать и в случае использования традиционных хладагентов, работа с R32 в условиях недостаточного проветривания помещения может стать причиной более неприятных последствий.

R32 позиционируется как тяжелый газ, в связи с чем он может заполнить углубления напольного покрытия, если таковые имеются. По этой причине следует изолировать пол от проникновения в щели фреона. Помимо этого, во время пайки холодильного контура нужно проверить отсутствие в нем остатков хладагента. Данное правило применительно и к традиционным хладагентам, повышение температуры которых приводит к образованию ядовитого газа.

Следует подчеркнуть, что использование R32 приводит к существенному улучшению эксплуатационных параметров климатических устройств.

Несмотря на незначительную сложность работы с хладагентом, японские компании пожертвовали данной особенностью, чтобы сделать продукцию более экологичной и производительной.

На основе материалов из журнала "Мир Климата"