압축기에 대한 환경 요구 사항

산업의 발달로 지구의 오염은 날로 심각해지고 있으며 환경보호는 전 세계적인 관심사가 되고 있습니다. 대기 오존층 파괴와 지구 기후 변화를 방지하는 것은 세계 각국의 광범위한 관심을 받고 있으며 관련 협정을 체결하는 등 국제 정부의 공감대를 형성하고 있습니다.
압축기
압축기
냉동 및 공조 분야에서 CFCS 및 HCFCS에 의한 대기 오존층 파괴와 에너지 소비로 인한 지구 온난화는 압축기 설계에서 높은 평가를 받아야 할 문제입니다.
잘 알려진 바와 같이, 냉매의 선택은 높은 평가를 받아야 하는 압축기 설계에 영향을 미치는 많은 요소 중 하나입니다.
대체 냉매를 사용하는 새로운 압축기를 개발하기 위해 설계자는 먼저 두 가지 문제에 직면했습니다.
첫째, 압축기는 다른 유량의 압력 요구 사항을 충족하기 위해 작업 볼륨을 재정의해야 합니다.
둘째, 합성고무, 윤활유 등 압축기 내에서 냉매와 접촉하는 다양한 물질 간의 적합성 문제를 해결해야 한다.
과거에는 50개 이상의 물질이 냉매로 사용되었습니다. 제2차 세계대전 이후, 큰 냉각 용량 범위에서 암모니아를 사용하는 것 외에도 거의 모든 냉동 및 공조 분야는 할로알칸 CFCS 및 HFCS가 지배했습니다. 1974년 몬트리올 의정서에 명시된 CFCS 대체는 선진국에서 실현되었으며 HFCS 대체 계획은 2020년에 완료될 예정입니다. 개발도상국의 경우 각각 2010년과 2040년에 중단된다. 그러나 일부 선진국에서는 일정보다 일찍 달성할 준비가 되어 있습니다. 그림 6은 이전에 유럽에서 일반적으로 사용되었던 CFC-11, CFC-12, HCFC-22 및 R502의 응용 분야 및 잠재적 대체물을 보여줍니다(가로 화살표 선 아래).
연합사-11
CFC-11는 주로 원심 냉동기에 사용되는 저압 냉매이며, 그 전이 대체물은 HCFC-123입니다. 또한 HFC-245ca 또는 HFC-245fa도 저압 냉매이지만 가연성이 있습니다. 따라서 이들의 연소 감소 방법 및 독성에 대한 연구가 필요하며 CFC-11 및 HCFC-123만큼 효율적이지 못하다. 따라서 많은 기업이 원심 냉각기에서 HFC-134a를 사용하도록 전환했습니다.
연합사-12
CFC-12는 자동차 에어컨의 광범위한 적용 범위와 누수 문제로 인해 대체품으로 고려해야 할 첫 번째 대상입니다. HFC-134a는 가정용 냉장고와 자동차 에어컨의 대용품으로 사용할 수 있습니다. HFC-134a는 중온 내지 고온 범위에서 CFC-12와 유사한 냉각 용량 및 효율을 가집니다. 그러나 -23도 이하의 작동 조건에서는 CFC-12에 비해 냉각 용량과 효율성이 낮아 매력을 잃습니다. HFC-134a는 오존 파괴 가능성에 대한 ODP 값이 0이지만 지구 온난화에 대한 GWP 값은 1300(CO2의 GWP 값 기준)이므로 장기적으로 개발 및 사용.
HCFC-22
HCFC{{0}}는 CFC-11 및 CFC-12보다 훨씬 낮은 ODP 값으로 상업용 냉장, 상업용 및 주거용 에어컨, 히트 펌프에 널리 사용되었습니다. , 단지 0.055. 그러나 그 GWP 값은 약 1700으로 상당히 높습니다. 바로 이러한 이유로 독일과 같은 유럽의 일부 국가에서 단계적으로 폐지되고 있습니다. HCFC-22를 대체할 수 있는 여러 혼합 냉매가 이미 있습니다. American Refrigeration Association은 냉매 교체 평가 프로그램(AREP)에서 HFC-134a, R407C, R410A 및 R410B의 네 가지 유형을 권장했습니다. 그러나 다른 세 가지에 비해 HFC-134a는 냉동 용량과 압력이 낮고 이를 냉매로 사용하려면 시스템을 대대적으로 재설계해야 합니다. 따라서 HFCF-22의 대체재로 사용할 가능성은 미미해 보이지만 대형 칠러에 사용할 가능성은 여전히 존재한다. 비공비 냉매 R407C는 HCFC-22에 가장 가깝기 때문에 기존 기계의 "드롭 인" 대체품이 될 가능성이 높습니다. 교체 후 시스템 장비에 대한 최소한의 수정이 필요하며 산성 윤활유를 사용하여 광유를 교체합니다. 냉매의 큰 온도 슬립(최대 5-7도)에 적응하는 데에도 주의를 기울여야 합니다. 근공비 냉매 R410A 및 R410B는 동일한 HFCS의 두 가지 혼합물이며 유일한 차이점은 혼합 비율입니다. R410A는 분할형 소형 에어컨에 적합하지만 증발압력이 HCFC-22의 약 1.5배입니다. 따라서 이 작동 유체를 사용하는 시스템은 완전히 재설계되어야 하므로 새로운 냉동 및 공조 시스템에만 사용됩니다. 이 시스템의 최적화된 설계는 효율성을 5%까지 높일 수 있습니다.
R502
R502는 저온 냉동 시스템에 널리 사용되었습니다. AREP는 R404A와 R507의 두 가지 가능한 대안을 권장합니다. R404A는 R502와 유사한 냉각 용량 및 효율성을 가지고 있지만 채택될 때 시스템 구성 요소, 특히 압축기에 대한 더 많은 테스트가 필요합니다. R507의 혼합 성분에는 난연제 역할을 하는 성분이 있는데 R502와 비슷한 성능을 가지고 있지만 미국에서는 여전히 독성 시험이 진행 중입니다. 그러나 유럽에서는 슈퍼마켓 냉동 장비에 적용되었습니다.