1. עקרון עבודה בסיסי
תהליך מחזור קירור
1) דחיסה: גז אמוניה מופעל על ידי מדחס לגז-בטמפרטורה גבוהה ובלחץ-גבוה (כגון 25בר, 80 מעלות).
2) עיבוי: גז אמוניה בטמפרטורה- גבוהה מקורר במעבה דרך מים או אוויר, ומנוזל ומשחרר חום.
3) מצערת: אמוניה נוזלית מופחתת דרך שסתום התפשטות, והטמפרטורה שלה יורדת בחדות לטמפרטורת האידוי (כגון -30 מעלות).
4) אידוי: אמוניה נוזלית בטמפרטורה-נמוכה סופגת חום ומתאדה במאייד, ומשיגה קירור.
5) COP: COP של מערכת האמוניה הוא בדרך כלל 3.5 עד 6.0, שהוא הרבה יותר גבוה מזה של פריאון (R22 COP≈3.0).
2. רכיבי ליבה
1) מדחס אמוניה: הוא מספק כוח ומחולק לסוג בוכנה, סוג בורג וסוג צנטריפוגלי
2) מעבה אידוי: ליבת חילופי החום היא בעיקר מסוג פגז וצינור או סוג צלחת
3) מאגר: אחסן אמוניה נוזלית ואיזון עומס המערכת
4) מערכת בקרת בטיחות: עקוב אחר ריכוז האמוניה, הלחץ והטמפרטורה כדי להפעיל כיבוי חירום
3. יתרון ליבה
1) ידידותית לסביבה-: ODP של אמוניה הוא 0 (אינו פוגע בשכבת האוזון), וה-GWP הוא 0 (אין לו אפקט חממה), מה שעולה בקנה אחד עם פרוטוקול מונטריאול.
2) יעילות חסכונית: עלות האמוניה היא רק 1/5 מזו של פריאון, וצריכת האנרגיה התפעולית שלה נמוכה (חוסכת למעלה מ-30% בחשמל).
3) קירור ביעילות גבוהה-: יש לו חום אידוי סמוי גדול (1370 kJ/kg, שהם פי חמישה מזה של R22) והוא מתאים לטווח טמפרטורות רחב של -50 מעלות עד 10 מעלות.
4. יישום
1) הקפאת מזון: מחסן הקפאה-מהיר (-35 מעלות), שרשרת קרה (כגון עיבוד טונה).
2) קירור כימי: קירור מפעלי סינתזה של אמוניה וכלי תגובה פטרוכימיים.
3) לוגיסטיקה של שרשרת קר: מתקני אחסון קר גדולים (כגון JD Asia No.1 Warehouse).
5. דרישות בטיחות ורגולציה
1) סיכון אבטחה: אמוניה רעילה (IDLH=300ppm) ודליקה (מגבלת פיצוץ 15% - 28%), ונדרשת הגנה קפדנית.
2) תקן עיצוב
בינלאומי: תקני ISO 5149, IIAR (המכון הבינלאומי לקירור אמוניה).
סין: GB 50072-2021 "קוד לעיצוב אחסון קר" מחייב ניטור דליפות ותכנון חסין פיצוץ.
3) אמצעי חירום
להתקנת חיישני גז אמוניה ומערכות ספרינקלרים, על המפעילים להחזיק בתעודות רלוונטיות (כגון תעודות הפעלת כלי לחץ).
6. השוואה למערכת פריאון
מערכת אמוניה מערכת פריאון (R404A)
יעילות קירור גבוהה (COP גדול מ-4.0 או שווה ל-4.0) בינוני (COP≈3.0)
ידידותי לסביבה-מצוין (ODP=0, GWP=0) גרוע (GWP=3922)
בטיחות נדרש ניהול קפדני בטוח יחסית (Class A1)
הוצאה ראשונית גבוהה יותר (כ-30% יותר) נמוכה יותר
