В среднем современное холодильное оборудование потребляет порядка 20 процентов производимой электроэнергии. Именно по этой причине вопрос о повышении эффективности для энергетических систем стал приоритетным для создателей холодильной техники на основе инновационных технологий. В ближайшем будущем достичь поставленной цели специалистам в отрасли промышленного холода теоретически может помочь развитие трех технологических направлений. Об этих направлениях и перспективах их развития мы и поговорим сегодня.
Усовершенствование конструкции и отдельных элементов холодильных установок
Данное технологическое изыскание предполагает масштабное переоборудование заводов с последующим внедрением в производственные схемы инновационных технологий. Вполне очевидно, что это повлечет за собой существенные финансовые издержки. Именно по этой причине данный вариант развития холодильной техники возможно реализовать, но лишь в отдаленной перспективе.
Внедрение в холодильные системы альтернативных рабочих хладагентов и масел
Для холодильных агентов и масел нового поколения показатель термодинамической эффективности холодильного цикла должен превышать аналогичный показатель традиционно использующихся рабочих тел, чтобы они могли существенно повысить производительность холодильных систем.
Но и у этого технологического направления имеются свои недостатки. В первую очередь развитие в данном направлении может повысить энергетическую эффективность теоретически всего на несколько процентов, что не может считаться прорывом в вопросе энергоэффективности.
Кроме того реализация подобных изысканий порождает целый ряд проблем, связанных с разработкой компрессорного масла или холодильного агента. На создание новых технологий изготовления фреонов, а также параллельное изучение их антропогенных свойств могут уйти годы.
Наконец, неизбежно возникают проблемы при необходимости замены материалов электрической изоляции, а также прокладок и конструкции оборудования. Все это требует немалых финансовых затрат и проведение продолжительных испытаний разрабатываемых веществ.
Перспективы внедрения нанотехнологий в создании альтернативных теплоносителей на основе используемых веществ
Из всех трех перечисленных нами направлений нанотехнологический путь развития видится нынешним исследователям наиболее перспективным в настоящее время. Подобные искания позволят повысить энергоэффективность холодильного оборудования в несколько раз, а также увеличить теплопередающие коэффициенты в охладительной технике, уменьшить материалоемкость, а также понизить финансовые затраты наряду с повышением конкурентной способности инновационных холодильных систем.
Стоит отметить, что такое технологическое направление не нуждается в разработке новых технологий, по которым будет производиться холодильная техника, а также компрессорные масла и хладагенты.
Базовым технологическим принципом добычи нового наноматериала для производства холодильного оборудования можно считать применение ультразвукового диспергирования составов, которые включают в себя основные вещества (теплоносители, холодильные агенты и масла) с наночастицами (окислами металлов, нанотрубками, фуллерами и пр.)
Чтобы полученные нанофлюиды имели высокую стабильность, уже сегодня специалисты используют дисперсанты, включая рицинолеиновую и олеиновую кислоту, а также имидазолин, что позволяет создавать устойчивые материалы с высокими показателями энергетической эффективности.