制冷剂循环系统泄漏测试

 

对人类、自然和经济至关重要

为管控制冷剂密封性,相关法规正日益严格。这也难怪,因为越来越多地 使用制冷剂将产生大量温室气体,尤其在在全球变暖的大背景下,这无疑 成为了人们关注的焦点。

为了遵从法规并降低碳的排放,市场对HVAC-R(供暖、通风、空调和制冷)系统的要求越来越高。从质量的保证到生产力标准 的规范,都在追求迭代更新,同时做到节能减排。而这些需求的 实现,往往需要借助现代泄漏检测系统,这类系统可以充分确保 冷却和制冷回路的密封性。

制冷和空调装置的基本运行
冰箱里摆着冰镇啤酒,办公室气温设置为 20 度(70 华氏度),舒适宜人:人们每 天都会与制冷和空调装置打交道。冰箱只需对狭小且隔热的空间制冷,而空调则需 要使我们的整间住宅、办公空间或超市保持舒适的温度。这是通过一项大家早已熟 知的物理原理实现的:气态和液态聚集态的转换。

膨胀成气态的液体会从周围材料或表面吸收热量。在工业环境中,这种过程借助制 冷剂实现。制冷剂的蒸发或沸腾温度比水要低很多,能够更快地从周围环境中吸收 热量。简而言之,制冷循环基本上由压缩机、蒸发器、冷凝器、膨胀阀和各种连接 点组成,还包括诸如各个部件之间的焊接和螺栓连接。这些部件中的每一个都必须 通过泄漏测试,从而确保整个系统在整个生命周期内有效且可持续地运作。制冷剂 的全球变暖潜能值 (GWP) 很高,导致制冷和空调领域法规和标准日益严格。

制冷和空调装置适用的规则和标准
制冷和冷却系统的密封性是通过一定时间内发生的质量损失来描述的。在制冷和空 调技术中,系统制冷剂损失是以克/年 (g/y) 为单位衡量的。在家庭和小型餐馆和商 店,可以容忍 2 到 5 g/y 的制冷剂损失。如果将制冷剂损失转换为示踪气体浓度为 100% 的等效泄漏率,这相当于 1-5 · 10-5 mbar l/s 的泄漏率。生产中泄漏测试流程的 泄漏率限值就是如此规定的。在酒店、办公大楼和医院等商业应用中,系统的规模 和复杂性与住宅应用不同。因此,这些系统对泄漏的敏感度更高。总之,这些场合 允许的最大制冷剂损失为 5 到 15 g/y。在工业领域,制冷剂损失的潜在泄漏总和为 15 到 30 g/y。这与使用大规模工艺制冷的化学工艺有关,如在食品或药品生产中。

为了满足各种法规和标准要求,制冷管路必须尽可能地保持密封。即使是 10 μm 的 极小泄漏点(对比:人类头发的横截面直径为 40 μm)也会造成巨大的损害。其后 果包括:

  • 系统性能降低
  • 能源需求增加
  • 过热
  • 压缩机损坏和故障

这类损坏会延长停机时间,增加制冷剂、维修和电力相关运营成本,而且不仅如 此,,这还会对销售和企业形象产生负面影响,而最严重的是:会加速气候变化。

同时,日益严格的法规和标准对业界构成越来越大的挑战。基加利协议适用于国际 层面。在欧洲,则适用欧盟含氟气体法规 (F-Gas Regulation – EU No. 517/2014)。该法规是各种下位法规的依据,规定了对各种高 GWP 制冷剂的限制。到 2030 年,一系列制冷剂将通过逐步减少而实现禁用,这需要供应商和制造商做出巨大的努 力:整个系统需要修改以确保整个系统的效率,同时确保具有成本效益的运行。

这只是一个摘录。
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