Какие тренды отразила «Chillventa Россия 2014»

Одновременно в рамках выставки была проведена научно-деловая конференция по теме «Проблемы и перспективы развития индустрии холода на современном этапе». Подробную информацию об экспонентах выставки, программу конференции и тезисы докладов можно посмотреть на сайте выставки

Следует отметить, что основными тенденциями развития техники низких температур на сегодня являются повышение энергетической эффективности холодильного оборудования и снижение воздействия со стороны этого оборудования на окружающую среду.

В связи с этим весьма остро встает вопрос о том, какие хладагенты останутся на рынке и найдут применение в холодильной технике в ближайшее десятилетие. К сожалению, ни материалы докладов весьма авторитетных в этой области специалистов, таких как доктор Насер Ачачиа, руководитель технической группы Honeywell Refrigerants EMEAI, или профессор Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики, доктор технических наук О.Б. Цветков, ни представленные на выставке разработки ведущих компаний мира окончательного и однозначного ответа на этот вопрос не дают.

С одной стороны, последние годы активно пропагандируется идея более широкого применения в холодильных системах и низкотемпературной энергетике так называемых природных хладагентов: аммиака, углеводородов, диоксида углерода. С другой стороны сегодня некоторые компании — производители синтетических хладагентов — усиленно продвигают четвертое поколение фторуглеродов — гидрофторолефины. Они, по заверениям представителей этих компаний, имеют весьма низкий потенциал глобального потепления (ПГП), сохраняя при этом полезные свойства и отличные эксплуатационные характеристики.

Вместе с тем, по мнению, например, заведующего кафедрой «Техника низких температур» им. П.Л. Капицы МАМИ профессора И.М. Калниня, относиться к гидрофторолефинам следует с большой осторожностью, так как ни их эксплуатационные характеристики, ни характер и степень их воздействия на организм человека до конца не изучены. Тем более, что подавляющее большинство образцов новейшего холодильного оборудования, представленного на «Chillventa Россия», предполагает использование в качестве хладагентов либо традиционных гидрофторуглеродов (R134а, R404А, R507 и т.п.), либо аммиака, а в ряде случаев и гидрохлорфторуглеродов, в частности, R22. Для таких российских потребителей холода ни один из этих вариантов нельзя признать полностью приемлемым.

Начнем с того, что R22 подпадает под действие ФЗ от 23 июля 2013 г N 226-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон «Об охране окружающей среды» и отдельные законодательные акты Российской Федерации», который вступил в силу с 1 января 2014 г. Согласно этому документу, а также обязательствам России по международным соглашениям, производство и потребление ГХФУ должно быть сокращено:

• до 2015 г на 75% по отношению к базовому уровню, то есть до 999,23 т в пересчете на озоноразрушающую способность (ОРС);
• с 2015 по 2019 гг на 90% (399,69 т ОРС);
• с 2020 по 2030 гг на 99,5% (19,98 т ОРС);
• с 2030 г на 100%.

Заметим, что применительно к R22 1 тонна ОРС соответствует примерно 18,2 метрическим тоннам, при этом доля R22 в общем количестве производимых в России хладагентов категории ГХФУ в последние 10 лет составляла в разные периоды от 75 до 98%.

Таким образом, ориентировать российских потребителей холода на закупку нового холодильного оборудования, которое работает с использованием в качестве хладагента хладона R22, начиная уже с 2015 г представляется неоправданным.

Теперь по поводу холодильного оборудования, использующего в качестве хладагентов так называемые озонобезопасные (не содержащие атомов хлора) хладоны, то есть гидрофторуглероды или сокращенно — ГФУ (R134а, R404А, R507 и т.п.). Пока эти хладоны не подпадают под действие международных соглашений, регулирующих производство и потребление хладагентов. Однако известно, и на конференции, проходившей в рамках «Chillventa Россия» об этом неоднократно говорилось, что в ближайшем будущем (2015-2016 гг) не исключено принятие Сторонами Монреальского протокола так называемой Североамериканской поправки к нему с введением нового Приложения F, включающего ГФУ в перечень регулируемых веществ.

Основная идея этой поправки заключается во введении мер регулирования (производство, импорт и экспорт) в отношении ГФУ. С этой целью было предложено добавить в группу I Приложения С Монреальского протокола 100-летний потенциал глобального потепления (ПГП) для ряда ГХФУ, а также — новое Приложение F, включающее ГФУ и относительно недавно появившиеся ГФО (гидрофторолефины). Согласно этой поправке для РФ установлен базовый уровень потребления ГФУ, который составляет 22 783 486,2 т 100-летнего ПГП. Это в зависимости от номенклатуры потребляемых ГФУ соответствует примерно 6200-6300 метрическим тоннам (1 метрическая тонна для большинства ГФУ равна примерно 3400-3600 т 100-летнего ПГП).

В итоге в случае принятия Сторонами Монреальского протокола так называемой Североамериканской поправки потребление ГФУ в РФ должно будет отвечать следующим ограничениям:

• 01.01.2016 — 10%-ное сокращение (20 505 138 т 100-летнего ПГП);
• 01.01.2020 — 30%-ное сокращение (15 948 441 т 100-летнего ПГП);
• 01.01.2025 — 50 %-ное сокращение (11 391 743 т 100-летнего ПГП);
• 01.01.2029 — 70 %-ное сокращение (6 835 046 т 100-летнего ПГП);
• 01.01.2033 — 85 %-ное сокращение (3 417 523 т 100-летнего ПГП).

После 01.01.2033 г потребление ГФУ ограничится обслуживанием холодильного оборудования и оборудования для кондиционирования воздуха, существующего на эту дату. Что касается производства ГФУ в РФ, то здесь предусмотрены такие ограничения:

• 01.01.2016 — 10%-ное сокращение (9 453 035 т 100-летнего ПГП);
• 01.01.2020 — 30%-ное сокращение (7 352 361 т 100-летнего ПГП);
• 01.01.2025 — 50%-ное сокращение (5 251 686 т 100-летнего ПГП);
• 01.01.2029 — 70%-ное сокращение (3 151 012 т 100-летнего ПГП);
• 01.01.2033 — 85%-ное сокращение (1 575 506 т 100-летнего ПГП).

Таким образом, производство ГФУ в РФ может быть сохранено после 01.01.2033 на уровне не более 15% от базового уровня.

Иначе говоря, холодопотребляющие предприятия пока, по крайней мере в ближайшие 10-15 лет, могут закупать новое холодильное оборудование, включая системы кондиционирования воздуха и тепловые насосы, которые работают с использованием ГФУ (ГФО) в качестве хладагентов.

Основой для такого оборудования по-прежнему остаются холодильные компрессоры ведущих зарубежных производителей (BITZER, GEA Bock, DORIN SpA и др.), продукция которых была широко представлена на выставке, либо освещалась на секциях научно-деловой конференции. Общей тенденцией для направлений развития современных холодильных компрессоров, по-видимому, остается совершенствование систем регулирования производительности (повышение глубины и плавности регулирования, пропорциональное снижение энергопотребления при снижении производительности и т.п.).

Однако думается, и на выставке это тоже было заметно, что для промышленного холода вполне приемлемой альтернативой холодильному оборудованию на синтетических хладагентах может выступать оборудование на аммиаке при условии использования холодильных машин с малой заправкой аммиаком и контуром промежуточного хладоносителя. Несмотря на высокую токсичность, пожаро- и взрывоопасность, аммиак при соблюдении определенных условий, таких, например, как ограниченная заправка и минимизация за счет применения соответствующего оборудования утечек, представляется весьма перспективным для применения в холодильных машинах промышленных систем холодоснабжения.

Типоразмерный ряд, или как принято говорить, линейку таких холодильных машин впервые представил на «Chillventa Россия» российский производитель промышленного холодильного оборудования ОАО «ВНИИХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ». Разработанные этим предприятием холодильные машины предназначены для замены холодильных аммиачных машин в действующих крупнотоннажных аммиакоемких системах, а также для вновь строящихся систем холодоснабжения.

В состав модельного ряда входят четыре охладителя жидкости, охватывающие диапазон по температуре хладоносителя на выходе из испарителя от +4°С до -40°С и диапазон холодопроизводительности 150-550 кВт.

Одной из основных решаемых задач при разработке указанных холодильных машин было максимальное использование отечественных материалов и комплектующих и отечественной производственной базы. Разработанные охладители жидкости имеют моноблочное исполнение полной заводской готовности, в них применены винтовые маслозаполненные компрессоры отечественного производства, в которых использован запатентованный профиль роторов разработки ОАО «ВНИИХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ», обладающий повышенной технологичностью и эффективностью. Созданные машины на 80% состоят из комплектующих российского производства (импортными являются элементы электронной системы управления, холодильная автоматика и арматура), работают на отечественном холодильном агенте и смазочном масле, что обещает весьма заманчивые цены на само оборудование и минимальные эксплуатационные затраты.

Разработанное оборудование имеет повышенный уровень надежности и низкий уровень химической и биологической опасности, поскольку количество аммиака, заправленное в контур, составляет примерно 0,4-0,6 кг на 1 киловатт холода. Представляется, что такие машины, производство которых может быть начато уже сегодня, заслуживают самого пристального внимания со стороны холодопотребляющих предприятий.

Единственное, что, как мне кажется, может помешать широкому внедрению этих машин — использование в них конденсаторов водяного охлаждения. Однако в беседах с представителями ОАО «ВНИИХОЛОДМАШ-ХОЛДИНГ» было установлено, что при необходимости может быть изготовлен модифицированный вариант таких холодильных машин с конденсаторами воздушного охлаждения.

Говоря о другой тенденции развития техники низких температур, а именно повышении энергетической эффективности и энергосбережении, нельзя не отметить, во-первых, представленную на выставке обширную экспозицию по тепловым насосам, для которой был выделен отдельный павильон, и, во-вторых, ряд докладов на конференции по этой проблематике на секции «Энергоэффективные технологии. Тепловые насосы».

В докладах отмечалось, что в настоящее время российский рынок тепловых насосов (ТН) развит слабо и ждет государственной поддержки. К сожалению, существовавшая совсем недавно относительная дешевизна природного газа на внутреннем рынке не стимулировала внедрение и широкое использование этой техники.

Однако постоянный рост тарифов может привести к тому, что в ближайшие 5-10 лет появятся предпосылки для более массового и экономически обоснованного применения теплонасосных технологий в стране, несмотря на высокую стоимость воздушных тепловых насосов и уж тем более геотермальных ТН. Следует иметь в виду, что в условиях России потребность в теплоснабжении во много раз превосходит потребность в кондиционировании.

Согласно данным, приведенным в докладе И.М. Калниня и руководителя проекта теплонасосных установок научно-производственной фирмы «ЭКИП» С.Б Пустовалова, в настоящее время в России на обеспечение нужд теплоснабжения расходуется более 40% сжигаемого в стране органического топлива. При этом около 70% нагрузок теплоснабжения обеспечивается в централизованных системах теплоснабжения на базе мощных источников тепла — городских котельных и ТЭЦ, имеющих установленную тепловую мощность от 20...100 МВт до 1000 МВт и более.

По мнению авторов доклада одним из перспективных направлений развития систем теплоснабжения России является внедрение тепловых насосов, позволяющих вовлечь низкопотенциальную теплоту техногенных и природных источников в топливно-энергетический баланс страны. При этом, наиболее доступным и перспективным ресурсом для использования в тепловых насосах авторы считают теплоту очищенных городских стоков, а также отработавшую теплоту энергоблоков АЭС, ГРЭС и ГЭС, которая может быть утилизирована группами тепловых насосов единичной тепловой мощностью 100 МВт и более, при обеспечении нагрева сетевой воды до 80...100°С.

Такие системы теплоснабжения, как впрочем и остальные предложения по теплонасосной технике, вполне могут оказаться конкурентоспособными для применения, особенно в южных регионах страны (Ростовская и Астраханская области, Краснодарский край, Ставрополье, Калмыкия и т.д.).

Представляется, что еще одним заслуживающим внимания специалистов разделом выставки «Chillventa Россия» и, соответственно, тематическим направлением конференции, следует считать энергосберегающие решения по применению нетрадиционных типов и конструкций для аккумуляторов холода (льдоаккумуляторов) в составе систем холодоснабжения с существенно неравномерной суточной тепловой нагрузкой. Такие решения предлагаются кафедрой «Холодильная техника» Московского государственного университета пищевых производств (научный руководитель работы профессор Б.С. Бабакин).

Завершая обзор выставки и прошедшей в рамках этой выставки научно-деловой конференции, можно констатировать, что эта международная экспозиция представляет собой важную площадку для обмена опытом между российскими и иностранными специалистами.

«Chillventa Россия 2014» показала, что основные усилия сообщества представителей холодильной и климатической отраслей направлены сегодня на поиск таких решений в области низкотемпературной техники, которые отвечали бы всей совокупности современных вызовов как со стороны экономики, так и со стороны экологии. Выставка в России состоялась, и теперь всех будет ждать очередная Chillventa в Нюрнберге, которая должна пройти с 14 по 16 октября 2014 г.