top of page
Search

A hőszivattyú ipar a határokat feszegeti!

Mint mindannyiunk számára ismert, a nagy ipari hőszivattyúk gyártása gyorsan növekszik, különösen az EU-ban. A világ többi része is hamarosan követni fogja.


A hőszivattyúk fő piaca évek óta elsősorban a háztartások területe volt, amit a nagy mennyiség, a HFC hűtőközegek és a piacon "mindig" elérhető szabványos alkatrészek használata jellemzett. Ezek az alkatrészek könnyen kezelhetők voltak. A tervezési hőmérséklet és nyomás nem jelentett különösebb problémát a hőszivattyúk építésénél.


Ugyanez volt igaz az ipari hőszivattyúkra is.


Most a játék megváltozott: a természetes hűtőközegek bevezetésével a hőszivattyú üzletágban, különösen az ipari hőszivattyúknál, új kihívás jelent meg az alkatrész-beszállítók számára.


Alkatrészellátás: háztartási vs. ipari hőszivattyúk esetében

A háztartási szektor számára az alkatrészellátás eddig nem jelentett nagy problémát, mivel sok alkatrész áll rendelkezésre a kisebb teljesítményekhez, és a háztartási hőszivattyú hőmérséklete és nyomása könnyen kezelhető a meglévő alkatrészek esetében. Ezért ma sem jelent problémát a kisebb hőszivattyúk építése.


Az ipari hőszivattyúk tervezői és gyártói számára azonban a történet teljesen más. Itt magas hőmérsékletű és nyomású hőszivattyúkról beszélünk, tehát például 120 °C feletti hőmérsékletről és 120 bar feletti nyomásról a CO2 -alkalmazások esetében. Ezeknek az ipari hőszivattyúknak a piacán a növekedés manapság az EU-ban annyira erős, hogy az összes fő alkatrészgyártónak olyan alkatrészeket kell kifejlesztenie, amelyek támogatják ezeket az alkalmazásokat, különben az értékesítés elvesztését kockáztatják.


Milyen kihívásokkal kell szembenézni a CO2 -kompatibilis alkatrészek esetében?


Minden berendezésgyártó és tervező most azt keresi, hogyan lehet magasabb vízhőmérsékletet elérni fűtéshez és egyéb felhasználásokhoz. Ez magasabb hőmérsékletet és nyomást jelent a hűtőközeg oldalán is, ami jelenleg kihívás. Az alkatrész-beszállítók nem tudják elég gyorsan kielégíteni az új tervezési hőmérsékletek vagy nyomások iránti keresletet.


A fő probléma az, hogy nem lehet csak úgy fogni egy 120 bar nyomású CO2 hűtőközeghez jóváhagyott szelepet, és hirtelen azt mondani a felhasználóknak, hogy most már 140 bar vagy annál magasabb nyomáson is használhatják. A szelepeket gyakran a jelzett nyomásra és xx %-os tűréshatárra tervezik. Ezúttal ugyanazon szelep elkészítéséhez 140 bar-ra alkalmassá kell növelni az anyagok vastagságát, és talán még a szelep belsejében lévő mozgó alkatrészek egy részét is újra kell tervezni.


Mindez időt vesz igénybe, amíg a műszaki részlegek először kiszámítják / megtervezik a szelepet, majd elkészítik a prototípust a teszteléshez. A szelepeket először ellenőrzött környezetben, például laboratóriumban tesztelik egy bizonyos ideig; A tesztelés után újratervezésre/kiigazításra lesz szükség. Mindez több laboratóriumi tesztet jelent. Ha minden jól megy, 9–12 hónap elteltével helyszíni teszteket lehet végezni a berendezés gyártójával.


Remélhetőleg a helyszíni tesztek is jól mennek, így kivételes eredmény, ha a projekt kezdési dátumától számítva két évig tart amíg egy új szelepet 120 bar helyett 140 bar nyomásra jóváhagynak, és készen áll a gyártósoron az ügyfelek felé vezető úton. Ez idő alatt az berendezésgyártók csak várják az új szelepeket. Időközben azonban a hőszivattyú-ipar rájön, hogy valójában 150 bar jóváhagyásra van szükségük a hőszivattyú magasabb hőmérséklete és jobb teljesítménye miatt. Tehát a műsor kezdődik elölről! Ez a fent leírt példa valójában egy valós eset, amelynek a cikk írója is részese volt.


Mi a helyzet a szénhidrogénekkel kompatibilis alkatrészek esetében?

Ha megnézzük az R-290 – R-600a – R-600 hőszivattyú ipart, akkor azt látjuk, hogy ez is gyorsan növekszik, és ugyanazokat az előbb felmerült kérdéseket veti fel. Erős piaci igény van az alkatrészek magas hőmérsékletére. A szelepek itt is nagyszerű például szolgálnak.


Az ügyfelek kérdései a következők: "Mi a maximális folyadékhőmérséklet a szelepek belépési oldalán? Ez miért nem magasabb? Mikor lesz olyan szelep, amely alkalmas a magasabb hőmérséklethez?" Tehát itt vagyunk újra. Talán használhatunk ugyanolyan vastagságú szeleptestet, de a magasabb hőmérséklet miatt más anyagokra van szükségünk a szelepek belsejében. Természetesen a piacon jelenleg kapható szelepek egyike sem felel meg a szükséges elvárásnak, mivel sok hőszivattyúgyártó kezd nagyobb hőszivattyúkat gyártani = nagyobb teljesítmény igényeket támasztani az alkatrészekre.


Egy másik kihívás: gyártóberendezések

Egy másik kihívás a gyártósorok gyártó- és tesztberendezéseivel kapcsolatos. Lehet, hogy modernizálni kell ezeket, új gépeket kell telepíteni, és mindez sok időt vesz igénybe. És ha már felmerül a felhasználandó nyersanyagok kérdése, használhatjuk-e majd ugyanazt, mint ma, vagy újakat kell beszereznünk?


A magas hőmérséklet gyakran kihívást jelent a ma használt anyagok számára, ezért itt is sok időre van szükség az anyagok teszteléséhez, még mielőtt elkészítenék egy új szelep prototípusát. Ezeknek az anyagoknak a beszerzése tetemes részét teszi ki egy új alkatrész gyártásának / tervezésének. És a piaci kereslet folyamatosan erősödik.

Következtetés

Ezek nagyszerű példák arra, hogy az alkatrész-beszállítók megpróbálják a lehető legjobban követni a piaci igényeket, azonban jelenleg a hőszivattyúk piaca sokkal gyorsabban változik, mint valaha. Emiatt az alkatrésztervezőkre nehezedő nyomás erősebb, mint valaha. A piac folyamatosan feszegeti a határokat, ami valójában jó dolog, de néha a piacnak is meg kell értenie, hogy nem lehet tervezni – tesztelni – jóváhagyni egy új alkatrészt olyan rövid idő alatt, mint amit gyakran elvárnának. Alkatrészgyártóként mindig igyekszünk a legjobbat nyújtani, és 100%-ig biztos vagyok benne, hogy a többi alkatrész-beszállító is ugyanezt teszi.


Példa

Az alábbiakban egy projekt linkje látható, amely bemutatja, hogyan tolják ki a határokat a magas hőmérséklet – nyomás – teljesítmény irányába: 

Ebben a projektben az egyik nagy kérdés az volt/és az jelenleg is, hogy melyik hűtőközeget használjuk. Ezt követően az összes alkatrészt ki kellett választani annak alapján, hogy valóban szállíthatók-e. Bizonyosan ilyen volt az elpárologtatók expanziós szelepe. 300 kW teljesítmény, HC hűtőközeghez, – magas hőmérsékletre. Nagyszerű példa az olyan alkatrészre, amely még hiányozik, de szükség lenne rá!


Szerző: Michael Aarup

0 views0 comments

Comments


bottom of page