Hűtőkörfolyamat értékelése hűtőközeg csere után

Hogyan változnak a hűtőkörfolyamat jellemzői abban az esetben, ha egy R404A hűtőközeggel működő hűtőberendezés töltetét R448A-ra, vagy R449A-ra, R407F-re vagy R 452A-ra cseréljük?

Alap hűtőkörfolyamat, Qo= 20 kW a hűtőteljesítmény, összehasonlító hűtőkörfolyamat (7.8. ábra), ahol a közepes to =-15 [oC] elpárolgási, és tc =+45 [oC] közepes kondenzációs hőmérséklet uralkodik, a hűtőközeg telített gőz állapotban hagyja el az elpárologtatót és telített folyadékként hagyja el a kondenzátort.

 (A középhőmérséklet: egy adott nyomáshoz a „Bubble” és a „Dew” hőmérséklet értékek tartoznak, a számtani átlaguk jelenti a középértéket.)

 

7.8. ábra. Az összehasonlító hűtőkörfolyamat

Az eredményeket a következőben foglalom össze:

1.       Az 1 [kg]-közeggel (qo) több hőt el lehet vonni, ahogy a 7.9. ábrán is látható. Ennek következtében kevesebb m hűtőközeg tömegáramot elegendő forgalmazni, ahogy az a 7.10. ábrán is látható. Így 10-15%-kal kevesebb hűtőközeget szükséges tölteni a rendszerbe, továbbá kisebb szállítóteljesítményű kompresszorra van szükség;

2.       Több a fajlagos munkaszükséglet a kompresszió folyamatnál (7.11. ábra), de a COP így is 6-10%-kal – a qo növekedése miatt – növekszik (7.12. ábra);

3.       A kompresszió véghőmérséklete növekszik (7.13. ábra). Alacsony elpárolgási hőmérséklet esetén, gondoskodni kell a hűtőközeg befecskendezésről a szívóvezetékben, és figyelni kell a kompresszor alkalmazási korlátait, ill. tanácsot kérni a kompresszorgyártótól;

  1. Csövekben a nyomás vesztesség: a folyadék vezetékben nagyobb, a gőz vezetékben kisebb;
  2. Szivárgási ráta majdnem azonos, mivel a móltömegük közel azonos;
  3. Nagy hőmérsékletcsúszás miatt kisebb lesz a hőmérsékletkülönbség a hőcserélőkön, így a hőteljesítményük kisebb lesz;
  4. Nyomásszabályozók beállítását el kell végezni a megfelelő hűtőközegre (ON-OFF);
  5. Olajcserére van szükség, mivel az olajban oldott hűtőközeg a töltendő hűtőközeg összetételét és ezzel együtt a paramétereit is megváltoztathatja.

 

7.9. ábra. A hűtőközegekkel elvont qo hőmennyiség

 


7.10. ábra. A hűtőközegek tömegárama

7.11. ábra. W fajlagos munkaszükséglet különböző hűtőközegek esetén

7.12. ábra. COP értékei különböző hűtőközegek esetén

7.13. ábra. t2 Kompresszió véghőmérséklete különböző hűtőközegek esetén