Persyaratan Lingkungan Untuk Kompresor

Dengan perkembangan industri, pencemaran bumi menjadi semakin serius, dan perlindungan lingkungan telah menjadi isu penting yang menjadi perhatian global. Mencegah penghancuran lapisan ozon atmosfer dan perubahan iklim global telah menarik perhatian luas dari negara-negara di seluruh dunia, dan telah mencapai konsensus di antara pemerintah internasional, menandatangani perjanjian yang relevan.
kompresor
kompresor
Di bidang refrigerasi dan tata udara, perusakan lapisan ozon atmosfer oleh CFCS dan HCFCS, serta pemanasan global yang disebabkan oleh konsumsi energi, merupakan masalah yang harus diperhatikan dalam desain kompresor.
Seperti diketahui, pemilihan refrigeran merupakan salah satu dari sekian banyak faktor yang mempengaruhi desain kompresor yang patut dijunjung tinggi.
Untuk mengembangkan kompresor baru menggunakan refrigeran alternatif, pertama-tama para perancang menghadapi dua masalah:
Pertama, kompresor harus mendefinisikan kembali volume kerjanya untuk memenuhi persyaratan tekanan dari laju aliran yang berbeda;
Kedua, kompatibilitas antara berbagai bahan yang bersentuhan dengan refrigeran di kompresor, seperti karet sintetis dan oli pelumas, harus diperhatikan.
Dalam sejarah masa lalu, lebih dari lima puluh zat telah digunakan sebagai zat pendingin. Setelah Perang Dunia II, selain penggunaan amonia dalam kisaran kapasitas pendinginan yang besar, hampir semua bidang refrigerasi dan AC didominasi oleh CFC dan HCFCS haloalkana. Substitusi CFC yang ditentukan dalam Protokol Montreal tahun 1974 telah direalisasikan di negara-negara industri, sedangkan rencana substitusi HCFCS akan selesai pada tahun 2020; Untuk negara berkembang, akan dihentikan masing-masing pada tahun 2010 dan 2040. Namun, di beberapa negara maju, mereka bersiap untuk mencapainya lebih cepat dari jadwal. Gambar 6 menunjukkan bidang aplikasi dan kemungkinan pengganti CFC-11, CFC-12, HCFC-22, dan R502, yang sebelumnya umum digunakan di Eropa (di bawah garis panah horizontal).
CFC-11
CFC-11 adalah refrigeran bertekanan rendah yang terutama digunakan dalam pendingin sentrifugal, dan pengganti transisinya adalah HCFC-123. Selain itu, HFC-245ca atau HFC-245fa juga merupakan refrigeran bertekanan rendah, tetapi mudah terbakar. Oleh karena itu, metode pengurangan pembakaran dan toksisitasnya perlu dipelajari, dan penggunaannya tidak seefisien CFC-11 dan HCFC-123. Oleh karena itu, banyak perusahaan beralih menggunakan HFC-134a dalam pendingin sentrifugal.
CFC-12
Karena aplikasinya yang luas dan masalah kebocoran pada AC otomotif, CFC-12 adalah objek pertama yang dipertimbangkan sebagai pengganti. HFC-134a dapat digunakan sebagai pengganti lemari es rumah tangga dan AC mobil. HFC-134a memiliki kapasitas dan efisiensi pendinginan yang mirip dengan CFC-12 dalam rentang suhu sedang hingga tinggi. Namun, dalam kondisi pengoperasian di bawah -23 derajat , ia kehilangan daya tariknya karena kapasitas pendinginan dan efisiensinya yang lebih rendah dibandingkan dengan CFC-12. Meskipun HFC-134a memiliki nilai ODP nol untuk potensi penipisan ozon, nilai GWPnya untuk pemanasan global setinggi 1300 (berdasarkan nilai GWP CO2), yang dalam jangka panjang juga akan mempengaruhi perkembangan dan menggunakan.
HCFC-22
HCFC{{0}} telah banyak digunakan dalam pendingin komersial, AC komersial dan perumahan, dan pompa panas, dengan nilai ODP jauh lebih rendah daripada CFC-11 dan CFC-12 , hanya 0,055. Namun nilai GWP-nya cukup tinggi, sekitar 1700. Justru karena alasan inilah beberapa negara di Eropa, seperti Jerman, dengan cepat dihapuskan. Sudah ada beberapa refrigeran campuran sebagai pengganti HCFC-22. American Refrigeration Association telah merekomendasikan empat jenis dalam program evaluasi penggantian zat pendingin (AREP): HFC-134a, R407C, R410A, dan R410B. Namun, dibandingkan dengan tiga lainnya, HFC-134a memiliki kapasitas dan tekanan refrigerasi yang lebih rendah, dan menggunakannya sebagai refrigeran memerlukan desain ulang sistem yang signifikan. Oleh karena itu, kemungkinan untuk menggunakannya sebagai pengganti HFCF-22 tampaknya kecil, tetapi kemungkinan untuk menggunakannya di chiller yang lebih besar masih ada. Refrigeran non azeotropik R407C kemungkinan akan menjadi pengganti "mampir" untuk mesin yang ada, karena paling dekat dengan HCFC-22. Setelah penggantian, modifikasi minimal diperlukan pada peralatan sistem, dan pelumas asam digunakan untuk menggantikan oli mineral. Perhatian juga harus diberikan untuk beradaptasi dengan slip suhu refrigeran yang besar (hingga 5-7 derajat ). Hampir refrigeran azeotropik R410A dan R410B adalah dua campuran dari HFCS yang sama, dengan satu-satunya perbedaan adalah rasio pencampuran. R410A cocok untuk AC kecil tipe split, tetapi tekanan penguapannya sekitar 1,5 kali lipat dari HCFC-22. Oleh karena itu, sistem yang menggunakan fluida kerja ini perlu didesain ulang secara menyeluruh, sehingga hanya digunakan pada sistem refrigerasi dan tata udara yang baru. Rancangan yang optimal dari sistem ini dapat meningkatkan efisiensinya sebesar 5 persen.
R502
R502 telah banyak digunakan pada sistem refrigerasi suhu rendah. AREP merekomendasikan dua kemungkinan alternatif: R404A dan R507. R404A memiliki kapasitas pendinginan dan efisiensi yang mirip dengan R502, tetapi memerlukan lebih banyak pengujian komponen sistem, terutama kompresor, saat digunakan. Ada komponen dalam komponen campuran R507 yang berperan sebagai penghambat api, yang memiliki kinerja serupa dengan R502, tetapi pengujian toksisitas masih berlangsung di Amerika Serikat; Namun di Eropa, telah diterapkan pada peralatan pendingin supermarket.