Блог

Sep 11, 2023

Отопление и охлаждение со временем становятся проще и сложнее.

Происходит возврат к простым хладагентам, при этом углекислый газ продается

Продолжается возврат к простым хладагентам, при этом углекислый газ продается как R744. Конечно, в коммерческих зданиях системы отопления, вентиляции и кондиционирования далеко не просты: они используют интеллектуальные технологии для прогнозирования потребностей в энергии и, таким образом, работают более эффективно, чем во времена простых термостатов. Гетти Изображения

Человечество использовало энергию для создания тепла в течение 1–2 миллионов лет. По данным Патентного ведомства США, мы используем энергию в другом направлении, отводя тепло, менее 200 лет. Это большая разница, но, конечно, ее легко объяснить. Первый заключался в том, чтобы выяснить, как разжечь и контролировать огонь — природное явление; второй требовал оборудования, и ему суждено было произойти лишь спустя некоторое время после начала промышленной революции.

Первый патент на охлаждающую машину был выдан в 1851 году. Хотя он не имел коммерческого успеха, он продемонстрировал, что механические принципы можно успешно использовать для охлаждения жидкости. Разработанная врачом Джоном Горри для охлаждения палат пациентов, система сжимала окружающий воздух (который нагревал его), отводила от него часть тепла, а затем сбрасывала давление (что охлаждало его). В установке Горри процесс охлаждения отводил тепло от рассола, снижая его температуру примерно до 26 градусов по Фаренгейту. С этого момента было просто поместить в рассол лотки, наполненные водой, и приготовить лед. Уиллис Кэрриер использовал аналогичную концепцию сжатия газа при разработке первой современной системы кондиционирования воздуха в 1902 году.

Другие разработчики использовали другие газы, например эфир и аммиак. Аммиак до сих пор используется в некоторых системах, но многие из других ранних газов были постепенно выведены из обращения и заменены синтетическими хладагентами. На протяжении многих лет использовался алфавитный набор соединений, но законодательство по охране окружающей среды положило конец многим из них.

Люди, которые посетили недавний онлайн-семинар «Тенденции в производстве систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха», узнали, что последняя тенденция заключается в упрощении вопроса за счет использования углекислого газа в качестве хладагента. На заседании, организованном компанией T-Drill при участии Ассоциации развития меди, обсуждались вопросы использования CO2 (продаваемого как R744), конструкции новых систем с более прочными трубами, а также сплавы и инструменты, необходимые для их изготовления.

Двумя преимуществами CO2 являются его вклад в разрушение озона (который равен нулю) и его вклад в глобальное потепление (почти нулевой). Эталонным газом для определения потенциала глобального потепления (ПГП) является CO2, который имеет рейтинг 1. R22 на основе фреона имеет рейтинг 2400, что означает, что 2400 фунтов. CO2 имеет тот же ПГП, что и 1 фунт R22.

Использование CO2 имеет несколько недостатков. Во-первых, хотя это природное соединение, оно тяжелее воздуха, поэтому, если система протекает и вытесняет окружающий воздух, это создает опасность удушья. Во-вторых, система, использующая R744, требует более высокого давления в системе и генерирует более высокие температуры, чем синтетические системы (от 1300 до 1900 фунтов на квадратный дюйм и 320 градусов по Фаренгейту). Излишне говорить, что это привело к переосмыслению конструкции системы и использованию для прочности медного сплава с добавлением железа: C19400. Это 97% меди с некоторым содержанием железа, от 2,1% до 2,6%, что делает ее более прочной, чем стандартная медь, используемая в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, C12200.

Хотя материал более прочный (предельная прочность на разрыв составляет 68 000 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с 50 000 фунтов на квадратный дюйм для C12200), он не слишком твердый. CDA оценивает C19400 как «отличный» для холодной обработки, а T-Drill сообщает, что он находится в пределах рабочего диапазона для ее инструментов.

Конечно, современные системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) для коммерческих зданий делают гораздо больше, чем их предшественники. Здесь все начинает усложняться.

Мы все хотим сократить счета и потребление энергии, не так ли? Конечно, да. В рамках этих усилий новейшие системы управления HVAC оснащены гораздо большим количеством датчиков, чем когда-либо прежде, и имеют возможности самоконтроля, анализа и отчетности (SMART).

Люди, которые посетили недавний онлайн-семинар «Тенденции в производстве систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха», узнали, что последняя тенденция заключается в упрощении вопроса за счет использования углекислого газа в качестве хладагента. На заседании, организованном компанией T-Drill при участии Ассоциации развития меди, обсуждались вопросы использования CO2 (продаваемого как R744), конструкции новых систем с более прочными трубами, а также сплавы и инструменты, необходимые для их изготовления.