 |
|
Глобальное потепление и фактор TEWI
Альтернативные хладагенты - обзор
Переходные хладагенты
Хлор-несодержащие ГФУ хладагенты и смеси (альтернативы для долгосрочного периода)
Безгалоидные хладагенты (альтернативы для долгосрочного периода)
(Таблица)
Глобальное потепление и фактор TEWI
Как уже упоминалось во введении, была разработана методика оценки воздействия отдельных холодильных установок на эффект глобального потепления (TEWI – Total equivalent warming impact – cуммарное эквивалентное воздействие на потепление)
Все углеводородные хладагенты, включая хлор-несодержащие ГФУ, относятся к категории парниковых газов. Выбросы этих веществ существенно влияют на глобальный парниковый эффект. К тому же их воздействие значительно больше по сравнению с СО2, который считается основным парниковым газом (в дополнение к водяным парам). Например: если взять временной интервал в 100 лет, выброс 1 кг R134а равняется выбросу 1300 кг СО2 (Потенциал глобального потепления GWP100= 1300). Из этих фактов уже очевидно, что уменьшение выбросов хладагентов должно стать одним из главных задач в будущем.
С одной стороны, основной вклад в воздействие, оказываемое холодильными установками на глобальное потепление, вносят выбросы СО2 в результате выработки электроэнергии. Средняя величина выброса СО2 в Европе составляет около 0,6 кг/кВт электроэнергии с учетом высокого процента использования ископаемого топлива на электростанциях. В результате установка за время ее службы вносит существенный вклад в парниковый эффект.
Кроме требования применения альтернативных хладагентов с термодинамически благоприятным энергопотреблением, также необходимо сделать принять во внимание необходимость применения высокоэффективных компрессоров и сопутствующего оборудования, а также оптимальных компонентов систем из-за их значимой доли в общем балансе.
Когда сравниваются различные конструкции компрессоров, можно видеть, что косвенные выбросы СО2 вследствие более высокого энергопотребления могут оказывать большее суммарное воздействие на парниковый эффект, чем выбросы хладагентов.
На рисунке 5 показана стандартная формула расчета фактора TEWI с соответствующим выделением различных направлений воздействия на глобальное потепление.
Кроме того, пример на рисунке 6 показывает воздействие на величину TEWI различных объемов хладагента, потерь на утечки и величины энергопотребления.
В примере суммарная величина утечек упрощенно принята в процентном соотношении от объема хладагента. Как известно на практике величина утечек сильно меняется, вследствие чего особенно высок потенциальный риск при эксплуатации индивидуально сконструированных систем и сильно разветвленных установок.
По всему миру прилагаются большие усилия для того, чтобы сократить выбросы парниковых газов; и уже частично разработаны правовые положения. В настоящее время в странах ЕС разрабатывается «Положение о фторированных парниковых газах», в котором также есть строгие требования к системам искусственного охлаждения и кондиционировании воздуха. Это положение, вероятно, для всех стран ЕС получит правовой статус в июле 2007 г..
Экоэффективность
Как отмечалось выше, оценка величины TEWI также учитывает воздействие на глобальное потепление во время эксплуатации холодильного оборудования, кондиционеров воздуха или насосных установок. Таким образом, экологические и экономические аспекты не рассматриваются.
Но, кроме экологических аспектов, также важную роль играют экономические аспекты, когда оцениваются технологии и решаются инвестиционные вопросы. В промышленных системах сокращение величины воздействия на окружающую среду влечет большие затраты, в то время как небольшие затраты часто приводят к увеличению негативных экологических последствий. Для многих компаний инвестиционные расходы играют важную роль, несмотря на то, что они часто остаются в стороне во время дискуссий об уменьшении экологических проблем. С целью получения объективной оценки, в 2005 г. было представлено исследование, где были приведены примеры холодильных установок в супермаркетах для оценки экоэффективности. Это исследование было основано на взаимосвязи между добавленной стоимостью (экономическая стоимость продукции) и величиной воздействия на окружающую среду. С этой системой оценки полный срок службы системы учитывался исходя из:
- экологического требований в соответствии с оценкой срока службы по ISO14040,
- экономических характеристик посредством анализа затрат во время срока службы оборудования.
Это означает, что также учитывается величина воздействия на окружающую среду, инвестиционные расходы, эксплуатационные расходы, и капитальные затраты.
Исследование также подтвердило, что увеличение экоэффективности можно достичь капиталовложениями в оптимизированные промышленные установки (с минимальными эксплуатационными расходами). Таким образом, важную роль играет выбор хладагента и соответствующей технологии.
Экоэффективность может быть представлена графическим примером (Рисунок 8). Результаты оценки экоэффективности приводятся в системе координат, которые отмечены по Х, а результаты анализа стоимости срока службы отмечены по У. Здесь четко видно, что система показывает в большей мере наилучшую экоэффективность, выше поднимается в правом квадрате, и, наоборот, в левом нижнем квадрате становится менее эффективной.
Диагонали в системе координат представляют линии равной экоэффективности. Это означает, что системы или процессы с различной стоимостью срока службы и различной величиной воздействия на окружающую среду, вероятно, могут представлять одинаковую экоэффективность.
Рис.7 и 8