المبرد 1234ze: الخصائص الرئيسية والإيجابيات والسلبيات وملاحظات تصميم الغرفة الباردة

اسأل غرفة مليئة بمهندسي التبريد عن غاز التبريد 1234ze وستحصل على مجموعة من ردود الفعل، بدءًا من الحماس وحتى الحذر الدقيق. وهذا أمر طبيعي بالنسبة لأي سائل ينتقل من مكانه إلى التبريد التجاري السائد. والأمر الذي لم يعد محل شك هو أن مركب R-1234ze حصل على مكان دائم في مجموعة الأدوات ذات القدرة المنخفضة على إحداث الاحترار العالمي، وخاصة في المبردات، والمضخات الحرارية، وأنظمة درجات الحرارة المتوسطة.

نقوم بتصنيع وحدات التكثيف، والمبخرات، والمعدات أحادية الكتلة للتخزين البارد التجاري، لذلك نادرًا ما نناقش مادة التبريد بشكل مجرد. يظهر كل قرار في مكان عملي: إزاحة الضاغط، وقطر الأنبوب، وعودة الزيت، واستراتيجية إزالة الجليد، ومهارات الفني الذي سيفتح اللوحة يومًا ما. يشاركنا هذا الدليل ما تعلمناه عن R-1234ze من تلك الزاوية.

ما هو المبرد 1234ze؟

ينتمي R-1234ze إلى عائلة زيت الوقود الثقيل من الهيدروفلورولفينات، وليس إلى عائلة مركبات الكربون الهيدروفلورية. اسمه الكيميائي هو trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene، والأيزومر المستخدم في معظم معدات التبريد والمضخات الحرارية مكتوب باسم R-1234ze(E). الأيزومر الثاني، R-1234ze(Z)، لديه نقطة غليان أعلى ويستخدم بشكل رئيسي في أعمال المضخات الحرارية ذات درجة الحرارة العالية.

رقمان يشرحان سبب وجود السائل على الإطلاق. إن قدرتها على استنفاد الأوزون هي صفر، وقدرتها على الاحترار العالمي لمدة 100 عام تقع في خانة فردية منخفضة، والتي يشار إليها عادةً بـ 7 بموجب تقرير التقييم الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ وحوالي 1.4 تحت تقرير التقييم الخامس. قارن ذلك بحوالي 1430 لـ آر-134أ وما يقرب من 3900 لـ آر-404أ. ومع تعديل كيجالي، واللائحة التنظيمية الأوروبية للغاز المفلور، وقانون AIM في الولايات المتحدة، تعمل كل هذه العوامل على دفع استهلاك مركبات الكربون الهيدروفلورية إلى الانخفاض، وأصبحت هذه الفجوة هي الحالة التجارية برمتها.

R-1234ze هو أيضًا مبرد A2L: قابل للاشتعال بشكل طفيف وفقًا لمعايير ASHRAE 34 وISO 817، مع سرعة احتراق منخفضة وحد قابلية اشتعال منخفض مرتفع نسبيًا. يعتبر A2L قابلاً للعمل بشكل كامل، نظرًا لأن آلاف الأنظمة تعمل عليه بالفعل، ولكنه يغير حدود الشحن، واكتشاف التسرب، والتهوية، وإجراءات الخدمة. يجب أن تكون مصممة لذلك، وليس مثبتة بمسامير بعد ذلك.

الخصائص الرئيسية التي تشكل تصميم النظام

تسرد أوراق البيانات عشرات الأرقام. بالنسبة لاختيار المعدات، هذه هي المعدات التي تحدد تصميم غرفة المصنع:

• نقطة الغليان الطبيعية قريبة من -19 درجة مئوية ، أعلى من -26 درجة مئوية تقريبًا لـ R-134a. وبالتالي فإن ضغوط التشبع عند درجة حرارة معينة تكون أقل، مما يخفف من متطلبات أوعية الضغط في الآلات الكبيرة.
• درجة الحرارة الحرجة حوالي 109 درجة مئوية مع ضغط حرج بالقرب من 36 بار. هذه النقطة الحرجة العالية هي بالضبط السبب وراء ملاءمة R-1234ze للمضخات الحرارية والمبردات التي تعمل في الظروف المحيطة الحارة.
• انخفاض القدرة الحجمية ، ما يقرب من 20 إلى 30 في المئة أقل من R-134a. تحتاج مهمة التبريد نفسها إلى مزيد من الإزاحة، لذا تصبح الضواغط وأحيانًا الأنابيب أكبر حجمًا.
• درجة حرارة الانزلاق صفر بشكل أساسي لأنه سائل ذو مكون واحد. يظل الشحن والتحقق من التسرب والتعبئة أمرًا بسيطًا.
• امتزاج جيد مع زيت بو ، وهو معيار لأنظمة HFO وHFC ولكنه لا يزال يتطلب تصميمًا دقيقًا لإعادة الزيت عند درجات حرارة التبخر المنخفضة.
• مجموعة السلامة A2L ، مع عواقب التصميم الموضحة أعلاه.

R-1234ze مقارنة مع R-134a وR-404A

المقارنة أدناه عبارة عن ملخص لمستوى التخطيط وليس جدول اختيار. تعتمد الأرقام النهائية على الضاغط، وظروف التشغيل، ومورد المكونات، لذا تأكد دائمًا من البيانات المعتمدة قبل إصلاح التصميم.

السطر الأكثر أهمية في هذا الجدول ليس رقمًا بل تحذير: R-1234ze ليس بديلاً مباشرًا لـ R-134a. تعد التقارير الميدانية عن الخسائر المكونة من رقمين في القدرة والكفاءة الناتجة عن مقايضات الشحن البسيطة أمرًا شائعًا، كما أن الضواغط المعتمدة لأحد السوائل لا تتم الموافقة عليها تلقائيًا للآخر. ويعني التحويل الصحيح ضاغطًا مختلفًا، ومبادلات حرارية مُعاد فحصها، وجهاز توسيع جديد، وعناصر تحكم محدثة، واكتشاف غاز التبريد. إن التعامل معها كمقايضة للغاز هو السبب الذي يجعل المشاريع في نهاية المطاف مخيبة للآمال.

حيث يتناسب المبرد 1234ze مع التبريد التجاري

ويتركز التبني حتى الآن في ثلاثة مجالات:

• المبردات. هذه هي أكبر قاعدة مستخدمين بفارق كبير، خاصة آلات الطرد المركزي والمسمار حيث يعمل الضغط المنخفض ودرجة الحرارة الحرجة العالية لصالح المصمم.
• مضخات حرارية. تسمح النقطة الحرجة العالية بإخراج تسخين مفيد عند درجات حرارة التدفق المرتفعة. بالنسبة للمشاريع التي تحتاج أيضًا إلى التدفئة، فإن الأمر يستحق التفاهم كيف تعمل وحدة الفلور الساخن ذات التردد المتغير على تحسين التدفئة الأداء جنبا إلى جنب مع اختيار المبردات.
• التبريد بدرجة حرارة متوسطة والتخزين البارد. تعتبر صناديق العرض، وغرف الألبان، ومخازن الخضروات، ومناطق المعالجة التي تتراوح درجة حرارتها من حوالي -5 درجة مئوية إلى 10 درجات مئوية مناسبة بشكل طبيعي، وغالبًا ما تكون بمثابة المرحلة العليا من سلسلة ثاني أكسيد الكربون.

عندما لا يكون R-1234ze هو الحل عادةً، فهو واجب التجميد العميق. لا تزال غرف التجميد ذات درجة الحرارة المنخفضة التي تتراوح ما بين -25 درجة مئوية إلى -35 درجة مئوية تفضل ثاني أكسيد الكربون أو بدائل مركبات الكربون الهيدروفلورية، لأن مستويات الضغط والسعة الحجمية لـ R-1234ze تجعل المعدات كبيرة الحجم ويصعب الدفاع عن الكفاءة.

بالنسبة للغرف الباردة ذات درجة الحرارة المتوسطة، غالبًا ما تكون وحدة التكثيف المبردة بالماء هي الطريقة الأكثر فعالية لرفض الحرارة في غرفة مصنع ضيقة أو في موقع عالي البيئة، وتتزاوج جيدًا مع استراتيجية التبريد ذات القدرة المنخفضة على إحداث الاحترار العالمي.

مصنعي وحدات التكثيف المبردة بالمياه وحدة تكثيف تبريد المياه بدرجة حرارة متوسطة إلى منخفضة عرض المنتج →

مطابقة وحدات التكثيف والمبخرات وعناصر التحكم

تموج السعة الحجمية المنخفضة والضغوط المنخفضة عبر النظام بأكمله. من الناحية العملية، عادةً ما يعني تغيير سائل التبريد زيادة سطح الملف، وطريقة مختلفة لتوزيع غاز التبريد، ومراجعة الفرق في درجة الحرارة الذي أنت على استعداد لقبوله بين هواء الغرفة ودرجة حرارة التبخر. تؤدي الاختلافات في درجات الحرارة الأقصر إلى تحسين الكفاءة وجودة المنتج ولكنها تتطلب ملفات أكبر.

من أجل خدمة السحب السريع للأسفل في الغرف ذات درجة الحرارة المتوسطة، فإن المبخر المصمم للتحكم في اختلاف درجات الحرارة المرتفعة يحافظ على استقرار الغرفة دون زيادة حجم المصنع.

درجة الحرارة المتوسطة (0 ~ -25 درجة مئوية) مبخر سريع السحب المبخر السريع ذو درجة الحرارة المتوسطة (0 درجة مئوية إلى -25 درجة مئوية) - سلاحك السري للتبريد السريع والفعال والدقيق حيث تكون السرعة أكثر أهمية. مصممة ل... عرض المنتج →

الضوابط تستحق الاهتمام على قدم المساواة. وبمجرد أن يحمل المبرد نفسه بصمة كربونية أصغر بكثير، فإن التأثير البيئي المتبقي يأتي من استهلاك الطاقة، ويتم تحديد ذلك عند التحميل الجزئي. التشغيل ذو التردد المتغير، وضغط الشفط العائم، وإزالة الصقيع حسب الطلب، كلها أمور أكثر أهمية من السائل الموجود في الأنبوب. على هذه الجبهة، تمنحك وحدة الفلور الساخن ذات التردد المتغير تعديل السعة وإزالة الجليد بالغاز الساخن من نفس الحزمة، مما يقلل من ساعات التشغيل والطلب الكهربائي في التخزين البارد ذي درجة الحرارة المتوسطة.

مصنعي وحدات الفلور الساخن ذات التردد المتغير منظمة العفو الدولية التحكم في درجة الحرارة متغير التردد وحدة الفلور الساخن التردد المتغير عرض المنتج →

ما يجب التحقق منه قبل الالتزام

قبل أن يدخل المبرد ذو القدرة المنخفضة على إحداث الاحترار العالمي في المواصفات، نقوم بإرشاد فرق المشروع من خلال قائمة المراجعة هذه:

1. الكود المحلي وحدود الرسوم، بما في ذلك قواعد حجم الغرفة التي تنطبق على سوائل A2L في الأماكن المشغولة أو العامة.
2. موافقة كتابية على الضاغط وبيانات الأداء المنشورة لظروف التبخر والتكثيف المحددة لديك.
3. توافق المكونات، وخاصة اللدائن، وصمامات التمدد، ومجففات المرشح، ومفاتيح الضغط.
4. إدارة الزيت: يعتبر POE مادة استرطابية، لذا فإن جودة الإخلاء والتحكم في الرطوبة هي التي تحدد عمر النظام.
5. حجم اكتشاف غاز التبريد ومنطق الإنذار والتهوية بالنسبة للشحنة الفعلية، وليس تقديرًا للوحة الاسم.
6. جاهزية الخدمة، بدءًا من معدات الاسترداد وحتى تدريب الفنيين، نظرًا لأن السائل الذي لا يستطيع أحد صيانته يصبح خطأً مكلفًا.

الأسئلة التي نسمعها في أغلب الأحيان

هل يمكنني ببساطة شحن R-1234ze إلى نظام R-134a موجود؟

لا، حيث تتأثر كل من القدرة والكفاءة، وقد لا يعمل جهاز التشحيم وجهاز التوسيع كما هو متوقع، ويصبح موضع الضمان غير واضح. التحويل هو مشروع هندسي وليس مبادلة غاز.

هل يعتبر تصنيف A2L مشكلة في غرف التبريد الصغيرة؟

يمكن التحكم فيه، لكنه ليس مجانيًا. إن حدود الشحن، وكشف التسرب، واللافتات، والتهوية كلها تحتاج إلى الاهتمام، والغرف الصغيرة المغلقة هي بالضبط المكان الذي تفرض فيه هذه القواعد صعوبة أكبر.

هل يعمل في المناخات الحارة؟

نعم، وهذه إحدى نقاط قوتها. تحافظ درجة الحرارة الحرجة العالية جدًا على إمكانية التنبؤ بالأداء في الظروف المحيطة المرتفعة، وهو أمر مهم بالنسبة للمشاريع في جنوب آسيا والشرق الأوسط وأمريكا اللاتينية.

إذا كنت تزن خيارات المبردات لغرفة باردة، أو منشأة تخزين باردة تجارية، أو محطة تحتاج إلى التبريد والتدفئة معًا، فيسعدنا العمل على التفاصيل معك. مجموعتنا من وحدات التكثيف يغطي تبريد الهواء، وتبريد الماء، والمخرج الجانبي، والمخرج العلوي، وتكوينات التردد المتغير، وسنساعدك على مطابقة الماكينة والمبخر وأدوات التحكم مع السائل والواجب الذي اخترته. أرسل لنا شروط غرفتك وسنعود إليك باختيار عملي بدلاً من رقم الكتالوج.