Ce sunt agenții frigorifici? Acestea sunt lichide speciale. Sunt utilizate în aparatele de aer condiționat și frigidere. Agentul frigorific suferă schimbări de fază de la lichid la gaz atunci când absoarbe căldură și înapoi la lichid atunci când compresorul comprimă gazul. Alegerea agentului frigorific ideal se bazează pe proprietățile termodinamice. Trebuie să fie non-coroziv, sigur, non-toxic și neinflamabil.
O scurtă istorie a agenților frigorifici
Omul de știință belgian Frederic Sworths a fost pionier în sinteza CFC-urilor la sfârșitul anilor 1890. Descoperirea sa a avut loc după înlocuirea clorurii din tetraclorura de carbon cu futurid pentru sinteza CFC-11 și CFC-12. La sfârșitul anilor 1920, Thomas Midgley Jr. a îmbunătățit procesul de sinteză și a contestat utilizarea CFC-urilor ca agent frigorific pentru a înlocui amoniacul, clormetanul și dioxidul de sulf care erau utilizate în mod obișnuit la acea vreme.
Au fost dăunătoare, inflamabile și unele chiar toxice. Cel mai comunagentul frigorific era un CFC numit Freon - numele de marcă DuPont pentru frigiderul „R-12”. Conform cerințelor anilor 30 ai secolului trecut, acești agenți frigorifici păreau a fi ideali, bazați științific și mai siguri, gaze necorozive și ieftine de fabricat.
Abia în anii 1970 s-a descoperit că moleculele de clor distrug complet stratul de ozon și au fost interzise. În anii 1970, oamenii de știință au descoperit că amoniacul agent frigorific interfera cu pătrunderea razelor infraroșii în ele, deoarece acestea se acumulează în atmosferă și provoacă transfer de căldură, ceea ce duce la schimbări climatice, așa că acest compus a fost interzis.
În anii 1990 și 2000, CFC-urile au fost înlocuite cu HCFC (hidroclorofluorocarburi), iar cel mai comun HCFC este „R-22”, care a avut efecte mult mai puțin devastatoare asupra ozonului, totuși era încă periculos. Pentru a rezolva problema epuizării stratului de ozon, oamenii de știință au venit cu HFC care nu conțineau clor. Cu toate acestea, mai târziu au realizat că HFC încă dăunează mediului prin gazele cu efect de seră.
Tipuri moderne de medii frigorifice
Comisia Europeană a mandatat ca agentul frigorific R134A să nu fie utilizat pentru mașinile de pasageri certificate vândute în Uniunea Europeană. Acest mandat a fost inițial destinat pentru 1 ianuarie 2011. Cu toate acestea, deoarece noul agent frigorific nu era încă disponibil pe piața generală, acest termen a fost prelungit până la 1 ianuarie 2013.
Începând din ianuarie 2017, toate sunt nou înregistratevehiculelor li s-a cerut să utilizeze un agent frigorific alternativ. În 2018, doar 60% dintre mașinile noi de pasageri fabricate în Europa folosesc un agent frigorific sigur. Vehiculele vândute în afara Uniunii Europene continuă să utilizeze R134A sau un agent frigorific și mai periculos.
Principale tipuri de agenți frigorifici:
- CFC - clorofluorocarburi.
- HCFC – hidroclorofluorocarburi.
- HFC – Hidrofluorocarburi.
Cu toate acestea, toate au fost sau vor fi înlocuite în viitorul apropiat din cauza impactului asupra mediului. Refrigerantul HFO începe acum să înlocuiască CFC-urile, deoarece au un potențial mult mai scăzut de încălzire globală și nu epuizează ozonul, deși unele sunt foarte inflamabile. În prezent, intră pe piață a 4-a generație de agenți frigorifici, care au proprietăți termodinamice grozave și sunt ecologici.
Alegerea unei alternative pentru R12
Agentul frigorific
R12 este încă utilizat pe scară largă în aplicațiile de refrigerare. Într-adevăr, a fost foarte greu de găsit unul care să poată înlocui acest agent frigorific universal în condiții de funcționare. R134A este cel mai potrivit pentru aceste scopuri.
Comparație între R134A și R12:
- Capacitatea la temperatura evaporatorului de -7°C este aceeași pentru ambii agenți frigorifici, iar sub -7°C, dacă R12 este înlocuit cu agent frigorific r134A, va exista o pierdere semnificativă a efectului de răcire. În astfel de cazuri se recomandă utilizarea amestecurilor de agenți frigorifici în loc de înlocuirea R134A. Freonul 134 poate fi folosit și pentru temperaturi scăzutesituații.
- Coeficienții de transfer de căldură pentru R134A sunt mai mari decât R12. Dacă există în aceeași fază lichidă, coeficientul de transfer termic al agentului frigorific R134A este cu 27–37% mai mare, iar în faza gazoasă este cu 37–45% mai mare. Dacă există în două faze, lichidă și gazoasă, coeficientul de transfer de căldură pentru R134A este cu 28% până la 34% mai mare în evaporator și cu 35 până la 41% mai mare în condensator.
- Efectul de răcire al R134A este cu aproximativ 22% mai mare decât cel al R12. Astfel, debitul masic de R134A necesar pe tonă de refrigerare este cu aproximativ 18% mai mic decât R12. Aceasta înseamnă că pentru o anumită capacitate a sistemului de refrigerare, cantitatea necesară este cu 18% mai mică decât atunci când se utilizează R12. Adică, în toate echipamentele în care R12 este înlocuit cu freon 134, cantitatea de agent frigorific care ar trebui încărcată este mai mică decât R12. Cu toate acestea, volumul specific al R134A este puțin mai mare decât R12, deci pentru aceeași cantitate de agent frigorific, volumul ocupat de R134A este mai mare decât R12.
- Creșterea efectului de răcire al R134A este compensată de o creștere a volumului său specific. Astfel, R134a încărcat în sistemele modificate ar trebui să fie cu 5–10% mai mic decât R12.
Convertiți R12 în R134A
Unele instalații timpurii foloseau amoniacul ca agent frigorific. Cu toate acestea, majoritatea mașinilor moderne construite înainte de 1995 foloseau R12. R12 a fost un agent frigorific ic2 avansat și eficient din punct de vedere tehnologic, dar ulterior s-a descoperit că este un gaz care epuizează stratul de ozon, iar producția și utilizarea sa au fost restricționate.
După 1995, a fost înlocuit cu R134A și este încăfolosit în multe mașini. Dacă gospodăria are o mașină veche cu un sistem de aer condiționat R12, atunci șoferii întâmpină mari probleme cu reumplerea unui astfel de sistem în caz de scurgeri sau întreținere. Industria a început să producă adaptoare speciale, după care procesul de conversie a sistemului la R134A a devenit simplu.
Modificări ale sistemului de răcire
Pentru a converti R12 în R134A, trebuie făcute doar câteva mici modificări la sistem. Din fericire, compresorul folosit în vechiul sistem R12 va funcționa în continuare cu agent frigorific R134A și va fi la fel de eficient. Condensatorul și evaporatorul sunt doar schimbătoare de căldură, deci nu trebuie să fie schimbate pentru a rula un alt agent frigorific.
Una dintre componentele care trebuie schimbate este uscătorul. Ultimul element al sistemului care va trebui schimbat sunt orificiile de presiune. R134A utilizează diferite porturi pentru încărcarea sistemului și măsurarea presiunii, astfel încât vechile porturi R12 trebuie îndepărtate și înlocuite sau completate cu adaptoare. După achiziționarea echipamentului necesar, îndepărtați vechiul agent frigorific și uleiul. Când instalați un nou agent frigorific ic2, trebuie adăugat și ulei PAG compatibil R134A pentru a menține compresorul lubrifiat.
După convertirea unui sistem de la R12 la R134A, este important să verificați presiunea sistemului timp de câteva zile pentru a vă asigura că totul funcționează corect. Dacă au fost observate mici scurgeri în sistem, aplicați Red Angel A/C Stop Leak pentru a etanșasistem.
Agenții frigorifici sunt mai siguri decât freonul
Common HCFC R-22, care a fost folosit de zeci de ani, nu este la fel de bun pentru mediu cum credeau experții cândva. Agenția pentru Protecția Mediului a lucrat pentru a elimina treptat agentul frigorific și, în cele din urmă, l-a interzis complet. Eliminarea treptată a R-22 a început în 2010. Până în 2020, utilizarea agentului frigorific va fi sever restricționată și complet interzisă până în 2030.
Cei mai ecologici agenți frigorifici disponibili în prezent pe piață sunt „R-290” și „R-600A”. Sunt HC sau hidrocarburi, iar denumirile lor chimice sunt „Propan” pentru R-290 și „Isobutan” pentru R-600A. Sunt 100% fără halogeni, nu au potențial de epuizare a stratului de ozon și sunt cele mai puțin periculoase în ceea ce privește potențiala încălzire globală. Ele sunt, de asemenea, foarte eficiente din punct de vedere energetic, dar foarte inflamabile deoarece sunt hidrocarburi. În prezent, cele mai „verzi” tipuri de agenți frigorifici sunt R134A, R-407C, R-410A. Producătorii care produc acești agenți frigorifici susțin că substanțele sunt absolut sigure.
Cilindre cu freon R134A
Odată cu descoperirea efectelor dăunătoare ale agenților frigorifici CFC și HCFC asupra stratului de ozon, acest grup a fost utilizat pe scară largă ca înlocuitor. Agentul frigorific din frigiderul R134A este hidrofluorocarbură (HFC), care are un potențial de epuizare a stratului de ozon zero și un efect de seră redus sau deloc.
Refrigerant R134Aeste un compus chimic tetrafluoretan, format din doi atomi de carbon, doi atomi de hidrogen și patru atomi de fluor. Formula sa chimică este CF3CH2F. Greutatea moleculară a agentului frigorific R134A este de 133,4 și punctul său de fierbere este de 26,1°C. R134A este neinflamabil și non-exploziv, are toxicitate normală și stabilitate chimică bună, afinitate oarecum mare pentru umiditate.
R134A este foarte asemănător cu R12 în ceea ce privește proprietățile fizice și termodinamice generale. Prin urmare, este considerat un înlocuitor excelent. Proprietățile agenților frigorifici R134 sunt următoarele:
- Temperatura de aprindere automată - 770 °C.
- Rata de epuizare a stratului de ozon - 04.
- Solubilitate în apă 0,11% în greutate 25 C.
- Temperatura critică - 122 °C.
- Cod de culoare: albastru deschis.
- Potențial de încălzire globală (GWP)1200.
- Temperatura agentului frigorific, punctul de fierbere -26,1 °C.
Proprietăți termodinamice ale R-407C
În ceea ce privește proprietățile sale, corespunde caracteristicilor disponibile în R-22. R-407C este un înlocuitor comun al agentului frigorific pentru cei care doresc să modernizeze echipamentele R-22. Amestecul de hidrofluorocarburi include pentafluoretan, difluormetan și 1, 1, 1, 2-tetrafluoretan. Un agent frigorific alternativ utilizat pe scară largă, popular în aparatele de aer condiționat ambalate și sistemele de separare fără perii, precum și în sistemele ușoare de aer condiționat și expansiune directă găsite în aplicații rezidențiale, comerciale și industriale. R-407C funcționează și în sistemele frigorifice de temperatură medie și în multeaparate noi.
Echipamentele noi care utilizează azot ca încărcătură de reținere funcționează cel mai bine cu R-407C datorită utilizării uleiului esențial de poliol. În timp ce aparatele noi și sistemele de refrigerare sunt cele mai comune, R-407C poate fi actualizat pe unele sisteme R-22 dacă o schimbare a uleiului este inclusă în procedură. Această alternativă la freon este considerată ecologică datorită potențialului său zero de epuizare a stratului de ozon.
Potențial de epuizare a stratului de ozon R-404A
Este 0 în acest agent frigorific, la fel ca R-407C și R-134A. Este adesea folosit pentru sistemele de refrigerare care necesită -45°C până la 15°C. Este cel mai util în aplicațiile de transport comercial și industrial datorită intervalului său larg de temperatură de funcționare. Este foarte asemănător cu R-22 și oferă performanțe mai bune. Deoarece R-404A nu reacționează rapid la aer sau apă, este considerat sigur pentru multe utilizări. De asemenea, este neinflamabil, incolor și inodor.
Cu toate acestea, ca și în cazul oricărui agent frigorific, utilizatorii trebuie să ia întotdeauna măsurile de precauție adecvate pentru a se proteja. Contactul direct cu R-404A poate provoca în continuare degerături, iar expunerea excesivă la foc sau căldură poate cauza ruperea rezervorului. R-404A este destul de comun și disponibil pentru cumpărare de la magazinele specializate în furnizarea de produse de încălzire și răcire.
Un amestec de doi agenți frigorifici de hidrofluorocarburi, difluormetan și pentafluoretan, esteun agent frigorific care epuizează neozonul care oferă o eficiență energetică mai bună decât R-22 și R-407C și nu utilizează clor în formularea sa. Este considerat mai potrivit ca înlocuitor pentru R-22 datorită presiunii mai mari și capacității de răcire.
Funcția R-410A
Dacă utilizatorii decid să cumpere dispozitive care utilizează R-410A, procesul este de obicei destul de simplu. De fapt, multe companii de aparate de aer condiționat și frigorifice produc unități special pentru utilizarea cu R-410A. Deși este cel mai popular în frigiderele comerciale, aparatele de aer condiționat și frigiderele, este important de reținut că această alternativă cu freon nu va funcționa în unitățile A/CR-22.
Agenții frigorifici
R-410A au o presiune mai mare, așa că este necesar un manometru diferit de cel utilizat în mod normal cu R-22. Agentul frigorific trebuie încărcat sub formă lichidă și numai în rafale scurte. R-410A este vândut sub mai multe nume de marcă: AZ-20, Suva410A, GenetronR410A, Forane410A, EcoFluo rR410 și Puron. Este destul de ușor să cumpărați online și în magazinele specializate.
Aer condiționat vehicul
O directivă a UE din 2006 impune ca toate vehiculele noi vândute în UE să fie echipate cu agenți frigorifici cu potențial scăzut de încălzire globală (GWP). Limita este setată la 150 GWP pe care YF îl poate oferi în prezent. Avantajul său este proprietatea de auto-eliminare - se descompune complet în atmosferă în aproximativunsprezece zile.
În ciuda faptului că HFO1234yf a fost acceptat ca agent frigorific nou, Germania avea îndoieli. Daimler și alți producători germani, precum și autoritățile de reglementare consideră că YF este periculos datorită inflamabilității sale ridicate. Ca răspuns, Germania a aprobat ca unele vehicule Daimler să continue să funcționeze pe R134A, contrar directivei UE.
Comisia Europeană a amenințat chiar și cu acțiuni legale împotriva Germaniei pentru că nu a implementat pe deplin noile reglementări privind emisiile de agenți frigorifici. GM și Toyota și-au exprimat public sprijinul pentru YF și au declarat că consideră că substanța este sigură.
Costul sistemelor noi
Costul suplimentar al agentului frigorific YF nou este în intervalul 30-50 EUR. Sistemele YF sunt mai puțin eficiente și necesită utilizarea suplimentară a unui schimbător de căldură intern.
Deoarece costul procesului de fabricație pentru YF este mai mare decât R134A, este de așteptat un tarif de alimentare pentru acest produs timp de mulți ani, în special din 2018, când toate vehiculele nou înmatriculate din Uniunea Europeană vor trebui să utilizeze un agent frigorific altul decât R134A. de la R134A.
Creștere de preț de la 1 februarie 2018:
- R452a + 20%.
- R410a + 20%.
- R448a + 15%.
- R449a + 15%.
Modernizarea sistemului R-22
Înlocuirea R22 cu R134A este un proces destul de simplu. În primul rând, întregul R22 ar trebui să fie eliminat din sistem. Apoi este necesar să îndepărtați tot uleiul de lubrifiere din sistem(cantitatea maximă de ulei rămasă în interiorul sistemului este de 5% din cantitatea totală prezentă în acesta). Uleiul mineral trebuie înlocuit cu ulei de ester sintetic. De asemenea, uscătorul și filtrul de ulei trebuie înlocuite.
Suma de R134A necesară în sistem este între 90 și 95% R22. Pe sistemele care au fost modernizate cu R134A trebuie plasate etichete care descriu noul agent frigorific și uleiul de lubrifiere. Deși procesul este ușor, este important să îl faceți cu atenție. Reziduurile de R-22 din sistem pot duce la contaminare încrucișată. Acesta pentru R-22 și R-134A poate face sistemul de răcire al mașinii mai puțin fiabil și poate crește presiunea capului compresorului la niveluri periculoase, ceea ce duce la o defecțiune completă a sistemului. În plus, R-134A necesită un amestec special de ulei - poliarilenă.
În 1987, a fost anunțat Protocolul de la Montreal, care este un tratat internațional în multe țări pentru a ajuta la combaterea stratului deteriorat al zonei O. Una dintre inițiativele sale a fost eliminarea treptată a CFC în întreaga lume. În 1994, SUA au încetat utilizarea R-12 în industria auto. R-12 a fost înlocuit cu alternativa HFC R-134a. În 2010, în conformitate cu Protocolul de la Montreal, SUA au anunțat că vor elimina treptat utilizarea R-22 în aplicațiile viitoare. Toate mașinile noi vor viza HFC R-410A, care nu conține clor.
