R-1234ze vượt qua ammonia để trở thành chất làm lạnh lý tưởng cho chillers

BỞI NEIL MERRETT

Jean De Bernardi, trưởng nhóm kỹ thuật của Honeywell Fluorine Products EMEA, giải thích lý do tại sao chất làm lạnh Honeywell Solstice ze (R-1234ze) ngày càng được coi là giải pháp thay thế hiệu quả cho amoniac (NH3) truyền thống trong việc giảm mức tiêu thụ năng lượng và lượng khí thải carbon của các ứng dụng máy làm lạnh ngày nay.

Điện lạnh đã trải qua một chặng đường dài kể từ nỗ lực đầu tiên trên thế giới vận chuyển thịt bảo quản từ Úc đến Vương quốc Anh vào năm 1876, khi – bất chấp những nỗ lực tốt nhất của thủy thủ đoàn trên tàu hơi nước Northam – máy móc thử nghiệm đã bị hỏng giữa chuyến đi, làm hư hỏng hàng hóa quý giá.

Trong 145 năm kể từ đó, các công nghệ và kỹ thuật làm lạnh đã phát triển nhanh chóng –song song với những rủi ro do biến đổi khí hậu toàn cầu gây ra. Chính trong bối cảnh này, Solstice ze (R-1234ze) có tiềm năng làm nóng lên toàn cầu (GWP) cực thấp của Honeywell đã nổi lên như một chất làm lạnh được lựa chọn cho ngành công nghiệp làm mát, mang lại sự kết hợp tốt nhất của các đặc tính để giảm lượng khí thải carbon và giảm chi phí -làm mát hiệu quả cho các ứng dụng như máy làm lạnh áp suất trung bình cho các tòa nhà lớn, dự án cơ sở hạ tầng, máy làm lạnh quy trình trong các ứng dụng làm lạnh, làm mát và sưởi ấm khu vực, và bơm nhiệt nhiệt độ cao.

Vượt trội hơn amoniac ở những góc độ quan trọng

Điều gì làm cho Solstice ze trở thành một đề xuất hấp dẫn như vậy? Dựa trên công nghệ hydrofluoroolefin của Honeywell, Solstice ze cung cấp GWP dưới 1 – khiến nó thấp hơn 99,9% so với R-410A. Ngoài ra, lượng khí thải CO2 cần thiết để sản xuất 1kg Solstice ze thấp hơn lượng khí thải cần thiết để sản xuất 1kg dầu ô liu.

Để so sánh, amoniac - chất làm lạnh chiếm ưu thế trong các ứng dụng máy làm lạnh trong nhiều thập kỷ - khi bị rò rỉ trong khí quyển, có khả năng hình thành các hạt khí quyển, một chất gây ô nhiễm không khí đã biết, đồng thời tạo ra các sản phẩm phân hủy (nitơ oxit) làm suy giảm tầng ôzôn và có GWP ~265.

Về mặt an toàn, Solstice ze được ASHRAE phân loại là A2L (dễ cháy nhẹ, không ăn mòn, không gây kích ứng da người) và PED Nhóm 2 'không nguy hiểm'. Điều này có nghĩa là nó có thể được xử lý, lắp đặt và chuyển đổi bởi người dùng một cách an toàn và tự tin mà không cần kỹ năng hoặc thiết bị chuyên dụng.

Ngược lại, amoniac độc hại, ăn mòn cao và gây kích ứng da. Nó cũng tạo ra các hạt trong khí quyển với số lượng đủ để làm trầm trọng thêm tình trạng ô nhiễm không khí, có thể gây ra các rủi ro về sức khỏe như hen suyễn hoặc bệnh về đường hô hấp. Amoniac cũng là một tác nhân được biết đến gây ra hiện tượng phú dưỡng.

Ngoài ra, trong trường hợp xấu nhất là rò rỉ hoặc tràn thảm khốc ở nhiệt độ nước từ 0°C trở lên, khí hóa lỏng Solstice ze sẽ chỉ bốc cháy và bốc hơi vào không khí, trong khi đó amoniac sẽ góp phần gây ra hiện tượng phú dưỡng và axit hóa các hệ sinh thái.

Nghiên cứu đột phá đặt các giải pháp song song

Ngoài các lợi ích về môi trường và an toàn, Solstice ze còn thể hiện lợi thế về hiệu suất và tiết kiệm chi phí so với amoniac, điều này đã được minh họa trong một nghiên cứu gần đây do công ty Pháp Quercy Refrigeration ủy quyền cho Hợp tác xã trái cây Aiguillon (COFRA), nổi tiếng về sản xuất táo. ở tây nam nước Pháp. Nghiên cứu được thúc đẩy bởi mong muốn của COFRA nhằm cải thiện quy trình bảo quản trái cây và giảm chi phí điện cao của thiết bị làm lạnh chạy bằng amoniac, vốn tiêu tốn của hợp tác xã khoảng €300.000 mỗi năm.

Khi so sánh song song, máy làm lạnh Solstice ze hoạt động tốt hơn 25% so với máy làm lạnh amoniac tương đương dựa trên phân tích tỷ lệ hiệu quả năng lượng (EER) – tỷ lệ giữa công suất làm mát được tạo ra và năng lượng điện mà máy làm lạnh tiêu thụ. Thông qua phép đo mức tiêu thụ điện và các thông số kỹ thuật khác, máy làm lạnh Solstice ze đạt được EER là 1,72 trong khi máy làm lạnh amoniac chỉ đạt được 1,29*.

Biết rằng 90 phần trăm chi phí của máy làm lạnh dựa trên mức tiêu thụ điện trong suốt vòng đời của nó, COFRA có thể nhận thấy đề xuất giá trị rõ ràng của Solstice ze và họ đã quyết định tiêu chuẩn hóa chất làm lạnh Honeywell để thúc đẩy các nỗ lực bảo quản trái cây của mình.

Lợi thế bổ sung

Solstice ze có những ưu điểm khác so với amoniac như khả năng tương thích với các kim loại và hợp kim phổ biến như đồng (amoniac yêu cầu ống thép không gỉ), giảm chi phí và độ phức tạp khi triển khai. Nó cũng có thể trộn lẫn với dầu và không hòa tan trong nước (amoniac không trộn lẫn với dầu và hút ẩm cao với nước), làm cho nó hiệu quả hơn trong việc bảo dưỡng. Cuối cùng, Solstice ze phù hợp hơn với các công nghệ mới nổi như máy nén khí trục vít thế hệ tiếp theo và không dầu cũng như cải tiến chu kỳ nhiệt động lực học, làm cho cả hai trở nên bền vững hơn trong dài hạn.

Phần kết luận

Luôn có sự đánh đổi khi lựa chọn chất làm lạnh, nhưng Solstice ze có một số nhược điểm khi so sánh với các công nghệ hiện có khác. Với thông tin ấn tượng về môi trường, an toàn và hiệu suất, hiệu quả năng lượng và tổng chi phí thấp