Những tiêu chí lựa chọn chất làm lạnh cho máy bơm nhiệt

Một loạt các chất làm lạnh có sẵn để sử dụng trong máy bơm nhiệt cơ học. Với mỗi loại đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng, một số tiêu chí lựa chọn chất làm lạnh cần phải tính đến như:

Tiêu chí lựa chọn chất làm lạnh

Nói chung, các tiêu chí sau phải được tính đến:

Áp suất: Ở một nhiệt độ nhất định, áp suất ngưng tụ là khác nhau đối với các chất làm lạnh khác nhau. Đối với một số chất làm lạnh ở nhiệt độ cao, áp suất sẽ trở nên quá cao và các thành phần bơm nhiệt thông thường không còn có thể được áp dụng. Áp suất thấp là một rủi ro khác: đối với áp suất thấp, khối lượng cần quét sẽ tăng lên. Điều này đòi hỏi các thành phần lớn hơn và do đó tăng đầu tư. Hình dưới đây cho thấy nhiệt độ bay hơi là một hàm của áp suất đối với một số chất làm lạnh thường được sử dụng. 

Tại các thuộc tính vật lý của một số chất làm lạnh thường được sử dụng có thể được tải xuống.

Nhiệt độ tới hạn: Trên một nhiệt độ nhất định, môi chất lạnh đạt đến vùng siêu tới hạn của nó. Trong phạm vi siêu tới hạn, pha lỏng và khí của chất làm lạnh không còn có thể bị biến dạng.

Hiệu quả năng lượng: Hiệu suất của bơm nhiệt phụ thuộc vào sự lựa chọn chất làm lạnh.

Chất làm lạnh tự nhiên so với tổng hợp: Hầu hết các chất làm lạnh tổng hợp (HFC) đóng góp mạnh mẽ vào hiệu ứng nhà kính trong trường hợp rò rỉ. Tác động này có thể cao hơn 3000 lần so với CO 2 .

Bên cạnh các tiêu chí được đề cập ở trên, một số yếu tố khác cũng liên quan đến việc ra quyết định. Chi phí đầu tư, kích thước yêu cầu của việc lắp đặt và an toàn và giấy phép phải được tính đến khi quyết định sử dụng chất làm lạnh nào.

Ký hiệu các chất làm lạnh

Tất cả các chất làm lạnh được ký hiệu bằng một mã. Mã được bắt đầu bằng một chữ cái ‘R’ (Chất làm lạnh) và theo sau là một số. Từ số này, các thuộc tính sau có thể được suy ra:

R000-R399: Chất làm lạnh hóa học trong đó thành phần được xác định bởi số mã của chúng. Mã chung: Rxyz = R (số nguyên tử C-1) (số nguyên tử H -1) (số nguyên tử F). Chẳng hạn, R134 gồm hai nguyên tử C, 4 nguyên tử H và 4 nguyên tử F: C 2 H 2 F 4 .

R400-series: Hỗn hợp chất làm lạnh Zeotrope không có điểm bay hơi mà là phạm vi bay hơi. Sự bay hơi diễn ra không phải ở nhiệt độ cố định mà trong quá trình tăng nhiệt độ với một vài độ.

R500-series: Hỗn hợp Azeotrope với điểm bay hơi cố định.

R600-series: Chất làm lạnh hữu cơ khác.

R700-series: Chất làm lạnh vô cơ

Chi tiết các chất làm lạnh cho bơm nhiệt

Dưới đây, một số chất làm lạnh thường được sử dụng trong bơm nhiệt được mô tả.

R134a được sử dụng làm chất làm lạnh cho các hệ thống bơm nhiệt cỡ trung bình hoặc lớn. So với chất làm lạnh R407c và R410a thì hiệu quả của nó cao hơn nhiều. Tuy nhiên, so với chất làm lạnh NH 3 thì hiệu quả của nó thấp hơn. Áp suất trong R134 khá thấp. Do đó, khối lượng cần phải được quét bởi máy nén là khá cao và do đó cần đầu tư cao hơn để cài đặt.

R407c và R410a thường được sử dụng trong các sytems bơm nhiệt cỡ nhỏ đến trung bình. Những chất làm lạnh này thường được sử dụng trong các cài đặt có chức năng kép của cả điều hòa không khí và sưởi ấm. R410a là siêu tới hạn trên nhiệt độ 71°C. Trên nhiệt độ này, một pha khí và chất lỏng betweeen khác nhau có thể không còn được thực hiện. R410a có thể được áp dụng trong các hệ thống bơm nhiệt độ thấp. So với R134a, âm lượng có thể được quét bởi máy nén là nhỏ hơn; ngụ ý chi phí đầu tư thấp hơn. Mặt khác: hiệu quả của nó so với R134a cũng thấp hơn.

R600 (butane) và R600a (isobutane) được sử dụng để lắp đặt điện lạnh. Những chất làm lạnh này cũng thích hợp để sử dụng trong bơm nhiệt, đặc biệt là đối với nhiệt độ cao hơn 80°C. Nhiều chất làm lạnh cho áp suất cao ở các mức nhiệt độ này. Đối với R600 và R600a, việc tăng áp suất với nhiệt độ thấp hơn nhiều. Do nguy cơ cháy nổ, cài đặt với R600 và R600a phải đáp ứng các yêu cầu an toàn của NPR-7600.

R717 (Ammonia) là chất làm lạnh phù hợp nhất để sử dụng trong bơm nhiệt trong môi trường công nghiệp. Amoniac có hiệu quả cao và có thể áp dụng Easiliy dưới nhiệt độ 80°C. Kỳ vọng là phạm vi này sẽ sớm được mở rộng lên tới nhiệt độ 90 ° C. Furhtermore, Ammmonia là một chất làm lạnh tự nhiên không đóng góp vào hiệu ứng nhà kính. Amoniac thường được sử dụng làm chất làm lạnh trong các hệ thống lạnh. Kinh nghiệm và kiến ​​thức đã được xây dựng do điều này, có thể được sử dụng khi lắp đặt máy bơm nhiệt với Ammonia làm chất làm lạnh. Nó dễ cháy và độc hại nhưng do mùi mạnh, rò rỉ có thể được phát hiện nhanh. Việc cài đặt Amoniac phải đáp ứng các yêu cầu của PGS-13.

R744 (CO2 ) là một rerfigerant tự nhiên khác. Nó được sử dụng trong lắp đặt điện lạnh, thường kết hợp với máy nén khí Amoniac để giảm lượng Amoniac trong hệ thống. Đối với các ứng dụng cấp đông nhiệt độ thấp, một hệ thống có thể được xây dựng từmáy nénCO2 kết hợp với Amoniac. Đối với CO2 , nhiệt độ chuyển hóa là 31°C. Trên nhiệt độ ngưng tụ này không diễn ra ở nhiệt độ không đổi, thay vào đó nó xảy ra trong một phạm vi nhiệt độ (trượt nhiệt độ). Do đó, bơm nhiệt chỉ có thể được áp dụng trong các tình huống mà người dùng tiềm năng cho phép sưởi ấm ở nhiệt độ không đổi. Nước là một người sử dụng phù hợp. Một số bơm nhiệt hoạt động trên nhiệt độ siêu tới hạn: CObơm nhiệt siêu tới hạn .

R718 (Nước) cũng có thể được sử dụng làm chất làm lạnh. Nước có những ưu điểm mà nó dễ dàng thu được và không gây hại cho môi trường. Nó chỉ có thể được áp dụng ở nhiệt độ cao (> 100°C). Ở những nhiệt độ này, áp suất trong các chất làm lạnh khác có thể trở nên quá cao. Một bất lợi của việc sử dụng nước là mật độ thấp ở trạng thái khí. Một công suất máy nén tương đối cao là không cần thiết bởi vì điều này.

Những tiêu chí lựa chọn chất làm lạnh cho máy bơm nhiệt
5 (100%) 1 vote
Chat Facebook
Chat Zalo
Hotline: 0362855678