AMONIAK POŽADOVANÉ ZNALOSTI A ZRUČNOSTI 4. časť

 

Amoniakové systémy znižujú náklady na životný cyklus

Investičné a inštalačné náklady na systémy NH3 sú vysoké kvôli nákladom na vybavenie, väčšiemu úsiliu a zručnostiam potrebným na prevádzku a údržbu.

Avšak,

Vysoká energetická účinnosť systému a nízke náklady na chladivo vedú k nízkym prevádzkovým nákladom počas celej životnosti zariadenia.

Výsledok

Náklady na životný cyklus amoniakových systémov sú často nižšie ako u systémov využívajúcich syntetické chladivá

 

Energetická účinnosť 

  • Lepšie vlastnosti prenosu tepla ako väčšina syntetických chladív
  • Zariadenie vyžaduje menšiu plochu na prenos tepla
  • Vyžaduje menší priemer potrubia
  • Nižšie náklady
  • Vyššia prevádzková účinnosť a nižšie prevádzkové náklady.
  • Vhodné pre širokú škálu aplikácií od veľmi vysokých až po nízke teploty.
  • Zaplavené amoniakové systémy sú približne o 15 až 20 % účinnejšie ako systémy so suchou expanziou používajúce R404A.
  • Kaskádové systémy NH3-CO2 a soľné systémy sú tiež o 20 % účinnejšie ako bežní konkurenti.
  • Nedávny pokrok môže zvýšiť marže.

 

Straty účinnosti - Čistota výmenníkov tepla

  • Počas prevádzky a s pribúdajúcim vekom systémov môžu do amoniakových systémov prenikať cudzie látky, ako je vzduch a voda, čo má významný vplyv na výkon.
  • Jedným z kľúčových príznakov kontaminácie vzduchom a/alebo vlhkosťou je náhle zvýšenie spotreby energie.
  • Medzi príčiny kontaminácie patria
  • Vlhkosť z privádzaného vzduchu
  • Cudzie plyny, ktoré reagujú s amoniakom prenikajúcim do systému
  • Nekvalitná údržba umožňujúca vniknutie cudzích látok atď.
  • Medzi dôsledky kontaminácie ovzdušia a vody patria
  • Zmeny viskozity kompresorového oleja
  • Korózia poškodzuje systémy a spôsobuje netesnosti
  • Strata energetickej účinnosti
  • Poruchy

 

Znečistenie vzduchom a vodou

  • Medzi príčiny kontaminácie amoniaku cudzími látkami patria:
  • Vzduch preniká z prostredia cez netesnosti v miestach, ako sú tesnenia hriadeľov otvorených kompresorov, upchávky ventilov alebo prírubové tesnenia.
  • Neúplné vyprázdnenie počas prvého plnenia a/alebo údržby.
  • Napriek evakuácii zostávajú v systéme nevyhnutne zvyšky dusíka alebo vzduchu.
  • Zvyšky dusíka z tlakovej skúšky.
  • Plynné produkty z rozkladných reakcií v dôsledku vysokých výtlačných teplôt amoniaku a/alebo oleja počas prevádzky. Za určitých podmienok sa amoniak môže rozložiť aj na dusík a vodík.
  • Použitie nízkokvalitného amoniaku, ktorý môže obsahovať stopy vodíka, kyslíka, metánu a argónu v závislosti od výrobného procesu.

 

  • Medzi príčiny kontaminácie vodou patria:
  • Neúplné odstránenie vody z nádob alebo výmenníkov tepla po vykonaní hydrostatickej tlakovej skúšky počas výrobného procesu.
  • Z použitia nesprávnych postupov pri vypúšťaní oleja do nádob naplnených vodou, z nádob, v ktorých je tlak v rozsahu vákua.
  • Pred naplnením chladivom sa v potrubnom systéme vytvorila kondenzovaná voda v dôsledku kolísania teploty.
  • Vlhkosť vo vzduchu, ktorá preniká cez netesnosti v systéme.
  • Voda preniká cez netesnosti medzi vodnou stranou a stranou amoniaku vo výmenníkoch tepla (nepriame systémy).

 

  • Medzi dôsledky kontaminácie vody patria:
  • Zmena viskozity kompresorového oleja.
  • Tvorba ropného kalu.
  • Vysoká tendencia k tvorbe olejovej peny.
  • Migrácia oleja z kompresora.
  • Poruchy.
  • Nižšia energetická účinnosť chladiaceho systému (na každé 1 % vlhkosti v systéme dochádza k 2 % strate chladiacej kapacity a 1 % nárastu spotreby energie).
  • Chladiaci výkon chladiaceho systému je znížený.
  • Úniky chladiaceho okruhu v dôsledku poškodenia gumových a kartónových tesnení.
  • Úniky spôsobené galvanickou koróziou hliníkových tesnení.
  • Zhoršenie stavu a opotrebovanie ventilov a ovládacích prvkov.

 

  • Prevencia kontaminácie ovzdušia a vody
  • Nakupujte produkty od overených a uznávaných výrobcov.
  • Používame vyškolených a akreditovaných technikov, ktorí dodržiavajú osvedčené postupy.
  • Zaveďte pravidelný plán údržby.
  • Pravidelne monitorujte výkon systému
  • Monitorovanie by malo zahŕňať implementáciu senzorov na zabezpečenie výkonu, ako aj zlepšenia bezpečnosti.

Výhody a nevýhody používania amoniaku

 

Typy amoniakových chladiacich systémov

  • Dva kľúčové typy chladiacich a tepelných čerpadiel založené na spôsobe prenosu tepla:
  • Priame systémy - Pri priamom systéme sa zabezpečuje prenos tepla medzi kvapalinami. Chladivo cirkuluje na jednej strane výmenníka tepla (výparník alebo kondenzátor) a látka, ktorá sa má chladiť alebo ohrievať, na druhej strane 
  • Nepriame systémy – Chladiaci systém s primárnym a sekundárnym chladivom. Primárne chladivo prechádza cez suchý expanzný alebo zaplavený výparník a tým ochladzuje sekundárne chladivo. Sekundárne chladivo potom cirkuluje napr. do vzduchových chladičov a absorbuje teplo z chladeného priestoru.

Pri prevádzke so zaplaveným chladivom sa časti chladiva odparujú, aby absorbovali teplo z okolia, ale ČASŤ chladiva ZOSTÁVA kvapalná. To umožňuje dodávanie a odvádzanie chladiva do výparníka pomocou čerpadiel na kvapalné chladivo.

Dva chladiace okruhy s rôznymi chladivami oddelené výmenníkom tepla. Výparník vysokoteplotného okruhu bude kondenzátorom nízkoteplotného okruhu

 

Ochrana proti úniku pre nepriame systémy s amoniakom

  • Vzhľadom na toxicitu amoniaku je nevyhnutné zabrániť únikom.
  • Medzi kľúčové zdroje únikov patrí poškodený výmenník tepla na strane vysokého tlaku (kondenzátor) alebo na strane nízkeho tlaku (výparník).
  • Ochranné opatrenia: 
  • Dvojstenový výmenník tepla
  • Vysokotlakový nepriamy systém
  • Dvojitý nepriamy systém

 

Viac informácií nájdete v časopise Správy 7/2025