Статьи по видам промышленности

50001.pro

Тэги

интервью   проекты ЮНИДО   ЕврАзЭс   промышленное развитие   экология   энергоэффективность   зеленое строительство   зеленые стандарты   качество жизни   сертификация   передача технологий   гидропоника   ГХФУ   ХФУ   R22   озоновые дыры   монреальский протокол   киотский протокол   общественное обсуждение   профессиональное образование   аммиак   промышленность   углерод   глобальное потепление   парниковый эффект   технологии   очистка воды   сточные воды   химический лизинг   зарубежный опыт   энергоаудит   альтернативные источники энергии   биоэнергетика   ветроэнергетика   гидроэнергетика   водородная энергетика   ГЭФ   переработка мусора   саморегулируемые организации   тепловые насосы   нормативы и правила   природный газ   биоразнообразие   инвестиции   возобновляемые источники энергии   гранты   частное партнерство   озоновый слой   землепользование   мировой океан   рыболовство   конференции   социальная ответственность   морские перевозки   энергоменеджмент   уран   ядерная энергетика   озоноразрушающие вещества   биотопливо   законопроекты   налоговые льготы   промышленная интеграция стран   международное сотрудничество   энергосбережение   автоматизация зданий   АЭС   благотворительность  

Альтернативы ГХФУ и ГФУ в жарких развивающихся странах

В 2007 году на 19-м совещании Сторон Монреальского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой, было принято решение об ускорении темпов отказа от производства и потребления ГХФУ в развивающихся странах (так называемых странах Статьи 5). Сегодня эти вещества применяются преимущественно в холодильном и климатическом оборудовании, а также при производстве пеноматериалов. Ожидается, что к 2030 году экономический рост утроит спрос на хладагенты и вспениватели, поэтому при выборе альтернатив следует принять во внимание вопросы защиты озонового слоя и климата.

В странах с развитой экономикой на смену озоноразрушающим веществам (ОРВ) пришли ГФУ, обладающие высоким потенциалом глобального потепления (ПГП). Сегодня применение этих веществ в развитых странах ограниченно.

За исключением сегмента автомобильных кондиционеров, в развивающихся странах ГФУ с высоким ПГП применяются пока не слишком широко, поэтому там есть возможность сразу перейти на вещества и технологии, безопасные для климата. В этом случае для замены ОРВ и удовлетворения растущего спроса на хладагенты и вспениватели будут использоваться решения, отвечающие требованиям завтрашнего дня. При этом крайне важно обеспечить эффективное использование энергии, особенно в условиях высокой температуры, которая в летнее время наблюдается во многих развивающихся странах.

Секторальный анализ подтверждает возможность применения экологичных альтернатив ГХФУ и ГФУ с высоким ПГП уже сегодня.

  • В 55% случаев ГХФУ можно заменить природными хладагентами и вспенивателями и в 13% — гидрофторолефинами (ГФО), представляющими собой особую разновидность ГФУ с малым ПГП, уже в краткосрочной перспективе.
  • В 22% случаев ГХФУ можно заменить ГФУ со средним ПГП в краткосрочной перспективе и смесями ГФУ-ГФО — в среднесрочной.
  • В остальных случаях альтернативы, сопоставимые по эффективности и цене, пока отсутствуют, и их появление ожидается не ранее 2025 года.

Природные хладагенты и вспениватели

В умеренном и жарком климате наивысшие показатели энергоэффективности обеспечиваются при замене R22 пропаном (R290). Схожесть термодинамических свойств этих веществ позволяет ограничиться модернизацией устройств, работавших на R22 (компрессоры).

В силу горючести количество пропана, использующегося в помещениях, не может превышать 1,5 кг, а если речь идет о кондиционерах воздуха — 1 кг. К устройствам, размещаемым на открытом воздухе или в отдельных машинных залах, такие ограничения не применяются, что позволяет использовать большое количество углеводорода в чиллерах или двухконтурных холодильных установках. Такие же требования применимы и к аммиаку, который считается самым эффективным хладагентом.

В большинстве промышленно развитых стран углеводороды уже заняли доминирующее положение на рынке оборудования с небольшим количеством хладагента: бытовых холодильников, морозильников, коммерческого автономного оборудования, мобильных и оконных кондиционеров.

Та же ситуация наблюдается и во многих развивающихся странах, где сейчас происходит переход крупнейшего сектора — бытовых сплит-систем — на R290. Основная масса этих устройств производится и применяется именно в развивающихся странах. Углеводороды наиболее эффективны в качестве хладагента в кондиционерах мощностью до 7 кВт, на долю которых приходится до 80% от общего количества оборудования и около 50% общего объема использующихся хладагентов. В силу норм безопасности в устройствах большей мощности используются менее горючие вещества.

В секторе коммерческих конденсаторных агрегатов, широко используемых в розничной торговле, наблюдается схожая ситуация. Составляющие абсолютное большинство устройства мощностью менее 5 кВт не могут содержать более 1,5 кг углеводородов. На их долю приходится более 50% используемого в сегменте объема хладагентов.

Ограничения на количество хладагента не распространяются на чиллеры на базе компрессоров объемного сжатия.

В промышленно развитых странах природные хладагенты широко применяются уже сегодня: углеводороды — в системах мощностью до 150 кВт, а аммиак — в более мощных. В Европе в промышленных холодильных системах большой производительности самым популярным хладагентом является аммиак. Развивающиеся страны могут воспользоваться этими проверенными технологиями отчасти потому, что при высокой температуре окружающего воздуха (более +40 °C) и пропан, и аммиак демонстрируют превосходные показатели.

В секторе производства пеноматериалов промышленно развитых стран углеводородные вспениватели уже стали обычной практикой и могут заменить ГХФУ в производстве пенополиуретана и экструдированного пенополистирола.

ГФО

Гидрофторолефины (ГФО), как и углеводороды, обладают малым ПГП, но при этом менее горючи. Сегодня автопроизводители всего мира внедряют ГФО R1234yf в автомобильных системах кондиционирования. Уже появились серийные модели центробежных чиллеров на R1234ze, это же вещество используется и как вспениватель в некоторых теплоизоляционных плитах из экструдированного пенополистирола. Такие ГФО, как R1234ze или R1336mzz, могут использоваться в монтажной пене, которую нельзя производить с использованием легковоспламеняющихся углеводородов.

Примерно 13% спроса на хладагенты и вспениватели к 2030 году невозможно будет удовлетворить за счет углеводородов и аммиака, поэтому для этих целей будут использоваться ГФО.

ГФУ и смеси ГФУ-ГФО

Поскольку допускаемого нормами безопасности 1 килограмма углеводородов недостаточно для работы сплит- и мульти-сплит-систем мощностью более 7 кВт, в качестве хладагента в таком оборудовании следует использовать менее горючие хладагенты.

При замене углеводородов на менее горючие ГФУ-32 или смеси ГФУ-32 и ГФО современные требования к безопасности разрешают увеличить количество хладагента в 10–12 раз. Новые смеси ГФУ и ГФО с ПГП от 200 до 400 выйдут на рынок только к 2018 г., сейчас же доступен только R32 с относительно высоким ПГП (675), который в то же время ниже аналогичного показателя смесей ГФУ, пришедших на смену R22 в развитых странах.

С точки зрения энергоэффективности при высоких температурах R32 превосходит эти смеси и так же эффективен, как пропан (при условии ряда модификаций). В краткосрочной перспективе R32 можно считать приемлемым временным решением для использования в кондиционерах производительностью более 7 кВт, эксплуатируемых в жарких странах.

Остальные случаи

В промышленно развитых странах R22 в конденсаторных агрегатах мощностью более 5 кВт и централизованных системах для супермаркетов заменили смесью R404а с ПГП, почти равным 4 000, что вдвое выше ПГП R22. Поскольку прогнозы обещают утроение спроса на хладагенты к 2030 г., массовый переход на R404а в указанных подсекторах коммерческого охлаждения нивелирует эффект сокращения воздействия на климат, тем более что при высоких температурах он крайне неэффективен. В этой связи следует не допустить перехода с R22 на R404а.

Для популярной одноступенчатой схемы холодильной системы, используемой в супермаркетах, где в средне- и низкотемпературном контурах применяется один и тот же хладагент, альтернатив с низким ПГП пока нет.

В странах Европы предпочтение отдается высокоэффективным двухконтурным каскадным системам, в которых CO2 используется в низкотемпературном контуре, а R134a — в среднетемпературном. По сравнению с одноступенчатыми системами на R22 такой подход позволяет уменьшить ПГП практически вдвое. При появлении недорогих смесей ГФУ-ГФО или углеводородных систем охлаждения вторичным хладагентом ПГП уменьшится еще больше.

Проблему представляет и отказ от использования R22 в конденсаторных агрегатах мощностью более 5 кВт, поскольку эффективной альтернативы с низким или средним ПГП для этой технологии непосредственного охлаждения в краткосрочной перспективе нет. Углеводородные системы охлаждения вторичным хладагентом могут использоваться только при увеличении производительности. Необходимые компоненты не только дорогостоящи, но и отсутствуют на рынке в требуемом количестве. Иными словами, в развивающихся странах этот вариант нельзя предлагать в качестве рядового решения проблемы.

Альтернативы R22 или R404а для холодильного транспорта пока еще не готовы к выходу на рынок.

Как видно, в развивающихся странах ГХФУ и ГФУ с высоким ПГП в 90% случаев можно заменить веществами со средним или низким ПГП. Такой переход может быть осуществлен в кратко- или среднесрочной перспективе без снижения энергоэффективности при высоких температурах окружающего воздуха.

Здесь следует, однако, отметить, что успешное сокращение вклада в глобальное потепление во многом зависит от распространения таких углеводородных хладагентов, как R290, которое пока тормозится действующими нормами безопасности. При высоких температурах эти хладагенты так же эффективны, как R22. К тому же за многие годы использования не только в развитых, но и развивающихся странах они подтвердили свою надежность и эффективность.

Для замены ОРВ и удовлетворения растущего спроса на хладагенты и вспениватели могут и должны применяться безотлагательные меры, отвечающие требованиям завтрашнего дня.

По материалам Öko-Recherche

Правила использования статей

© 2010 - 2019, Вестник «ЮНИДО в России». Все права защищены.