Copeland
Copeland a R513A, R450A
Výrobce kompresorů pro chladící a klimatizační techniku Copeland – součást koncernu Emerson, průběžně ověřuje a zkouší své výrobky v laboratořích i provozu s chladivy, které přicházejí na trh s cílem snížení ekologické zátěže životního prostředí. Mezi dalšími jsou to i chladiva, která navazují na v současnosti používaná chladiva, například náhrada R134a. Chladivo R134a nahradilo původní chladivo R12, které je dnes již v provozu zakázané. Náhrad za R134a je celá řada, Copeland zvolil azeotropní směs R513A a zeotropní směs R450A. Důvod náhrady je v hodnotě GWP – chladivo R134a má GWP 1430, zatím co nové azeotropní chladivo R513A má GWP hodnotu nižší – jen 631 a chladivo R450A 604. Hodnota ODP je u obou chladiv nulová. Chladivo R513a je vyráběno společností DuPont pod názvem Opteon XP10. Je to směs dvou chladiv – R1234yf v množství 56% a R134a v poměru 44%. Zeotropní směs R450A je pod obchodním názvem Soltice N13 dodáváno Honeywellem. Je to směs R134a a HFO chladiva R1234ze v poměru 42% a 58%. Chladivo R513A je zařazeno do třídy chladiv A1 a jako azeotropické chladivo se chová při změně skupenství stejně jako R134a – tedy bez teplotního skluzu. Pro plnění a odsávání je tato vlastnost výhodná – není povinné plnění kapalinou fází chladiva pro zachování potřebné koncentrace, jako u zeotropních chladiv.
R450A naproti tomu je zeotropní, tzn. během změny skupenství se mění jeho teplota a je žádoucí plnění pouze v kapalném stavu. Teplotní skluz u R450A je nicméně velmi malý – přibližně pod 1K.
Jako příklad provozních vlastností kompresoru s uvedenými chladivy je možné vzít naměřené údaje u kompresoru typu ZR 250 KCE TWD 523. Provozní oblast kompresoru – obálka – s uvedenými chladivy výrazně liší. Omezení jsou dána teplotami a hustotou chladiva, tlaky při změně skupenství i zatížením elektromotoru. Zobrazená oblast je platná pro provoz s chladivem přehřátým o 10K na vstupu do kompresoru.
Z hlediska dosažených vlastností kompresoru ZR 250 je zajímavé porovnání chladících výkonů a chladících faktorů (COP) kompresoru při stejných podmínkách – podchlazení chladiva není použito. Graf zobrazuje dosažené chladící výkony při kondenzační teplotě +35°C/55°C a vypařovací teplotě -5°C až 15°C. Z uvedeného přehledu výkonů se jeví jako nejvýhodnější chladivo R513A, které ale nelze doporučit pro nízké vypařovací teploty. Chladivo je zajímavé tím, že z hlediska rozsahu použitelnosti – pracovní obálky kompresoru – je nejvíce omezeno. ale dosahuje nejpříznivějších výkonových vlastností. Srovnání chladících faktorů výhodnost chladiva R513A také potvrzuje. Energeticky vychází výhodněji chladivo R134a až při dosažení vypařovací teploty 15°C.
R450A naproti tomu je zeotropní, tzn. během změny skupenství se mění jeho teplota a je žádoucí plnění pouze v kapalném stavu. Teplotní skluz u R450A je nicméně velmi malý – přibližně pod 1K.
Jako příklad provozních vlastností kompresoru s uvedenými chladivy je možné vzít naměřené údaje u kompresoru typu ZR 250 KCE TWD 523. Provozní oblast kompresoru – obálka – s uvedenými chladivy výrazně liší. Omezení jsou dána teplotami a hustotou chladiva, tlaky při změně skupenství i zatížením elektromotoru. Zobrazená oblast je platná pro provoz s chladivem přehřátým o 10K na vstupu do kompresoru.
Z hlediska dosažených vlastností kompresoru ZR 250 je zajímavé porovnání chladících výkonů a chladících faktorů (COP) kompresoru při stejných podmínkách – podchlazení chladiva není použito. Graf zobrazuje dosažené chladící výkony při kondenzační teplotě +35°C/55°C a vypařovací teplotě -5°C až 15°C. Z uvedeného přehledu výkonů se jeví jako nejvýhodnější chladivo R513A, které ale nelze doporučit pro nízké vypařovací teploty. Chladivo je zajímavé tím, že z hlediska rozsahu použitelnosti – pracovní obálky kompresoru – je nejvíce omezeno. ale dosahuje nejpříznivějších výkonových vlastností. Srovnání chladících faktorů výhodnost chladiva R513A také potvrzuje. Energeticky vychází výhodněji chladivo R134a až při dosažení vypařovací teploty 15°C.
Vypařovací teplota | -10°C | -5°C | 0 °C | 5°C | 10°C | 15°C |
---|---|---|---|---|---|---|
Chladivo | Chladící výkon (kW) tk=35°C | |||||
R134a | 21,7 | 27,1 | 33,5 | 41,1 | 49,9 | 60,1 |
R450A | 19,3 | 24 | 29,7 | 36,4 | 44,5 | 54,2 |
R513A | 23,9 | 29,9 | 36,8 | 44,6 | 53,1 | 62,2 |
Chladící výkon (kW) tk=55°C | ||||||
R134a | 16,7 | 21,2 | 26,4 | 32,5 | 39,7 | 48,1 |
R450A | 14,4 | 18,55 | 23,4 | 29,1 | 36,1 | 44,4 |
R513A | 17,45 | 22,1 | 27,6 | 33,9 | 41,1 | 49,1 |
COP (-) tk=35°C | ||||||
R134a | 2,74 | 3,38 | 4,12 | 4,98 | 5,93 | 6,96 |
R450A | 2,62 | 3,19 | 3,85 | 4,58 | 5,37 | 6,15 |
R513A | 2,91 | 3,6 | 4,36 | 5,17 | 5,99 | 6,8 |
COP (-) tk=55°C | ||||||
R134a | 1,42 | 1,76 | 2,16 | 2,64 | 3,19 | 3,83 |
R450A | 1,34 | 1,71 | 2,13 | 2,6 | 3,1 | 3,61 |
R513A | 1,43 | 1,79 | 2,21 | 2,7 | 3,24 | 3,82 |