Вместо фреона пропан: 5. Хладагент R290 (Пропан) – ИСКУССТВЕННЫЙ ХОЛОД Техническая и справочная информация

Содержание

Публикации : Библиотека : Главная

В декабре 2010 года было подписано трехстороннее соглашение между Правительством Индии, Германским обществом международного сотрудничества (GIZ) и индийской компанией Godrej group, занимающейся производством бытовой техники. Документ предусматривал строительство завода по производству кондиционеров (оконных и сплит-систем), использующих в качестве хладагента пропан (R-290). В апреле 2012 года с конвейера предприятия сошла пилотная партия продукции.

При разработке серийной модели бытового кондиционера на пропане пришлось столкнуться с рядом сложностей, связанных как с требованиями безопасности, так и с необходимостью повышения энергоэффективности.

Количество хладагента в контуре

Ограничение количества хладагента в контуре кондиционера, установленное стандартом EN 378, стало существенной проблемой для разработчиков. Документ устанавливает допустимый максимум количества хладагента, используемого установленным в помещении оборудованием, согласно следующей формуле:

m

max = 2. 5 x LFL5/4 x h0 x A1/2,

где А – площадь помещения в м2, LFL – нижний предел воспламеняемости в кг/м3, h0 – высота установки оборудования в м.

Для типичной сплит-системы мощностью 5 кВт максимальное количество хладагента (если использовать пропан) будет равно:

mmax = 2.5 x 0,0385/4 x 2.3 x 141/2= 361 г.

В то же время сравнительные тесты показали, что при использовании пропана холодопроизводительность устройства снижается на 6% (по сравнению с применением ГХФУ-22), COP повышается на 14%, энергопотребление уменьшается на 17,8%. Для заправки холодильного контура требуется на 50% меньше хладагента – в среднем 575 г.

Если заправить пропаном кондиционер с компрессором, номинальная мощность которого на 10% выше, чем у кондиционера, заправленного ГХФУ-22, то результаты будут выглядеть так:

  • Холодопроизводительность пропанового кондиционера на 4,3% выше;
  • COP выше на 7%;
  • Энергопотребление ниже на 3,5%;
  • Количество хладагента составляет 51% – в среднем 585 г.

В обоих случаях количество заправленного пропана превышает установленное EN 378 значение.

Одним из путей решения проблемы стало применение конденсатора с меньшим диаметром трубок – 5 мм вместо 7 мм. При этом холодопроизводительность пропанового кондиционера по сравнению с аналогом на ГХФУ-22 уменьшается всего на 0,5%, COP вырастает на 21%, энергопотребление снижается на 18%, количество хладагента в контуре составляет 355 г.

Однако имеется проблема с доступностью конденсаторов с трубками диаметром 5 мм, так как их производит лишь одна компания.

Второй путь – применение микроканальных теплообменников. Использование 50-канального конденсатора вместе с более эффективным компрессором позволяет добиться следующих результатов:

  • Холодопроизводительность ниже на 3%;
  • COP выше на 16,5%;
  • Энергопотребление ниже на 20%;
  • Количество хладагента – в среднем 360 г.

Безопасность при разработке и производстве

Так как пропан – легковоспламеняющееся вещество, то в исследовательской лаборатории, где изучалась возможность его применения в бытовых кондиционерах, были приняты меры по обеспечению безопасности:

  • датчики, способные обнаружить утечку газа в любой части тестовой камеры; автоматически включающаяся вытяжная система, способная снизить концентрацию газа до безопасного уровня менее чем за 10 минут;
  • электрооборудование имеет взрывозащищенное исполнение, для защиты от статического электричества используется заземление, двери снабжены резиновыми уплотнителями;
  • на случай возгорания в помещении установлена система водяного пожаротушения, а также углекислотные огнетушители;
  • в лаборатории размещены предупреждающие надписи, а также инструкции по безопасности.

На производстве газовые датчики и системы оповещения об утечке установлены:

  • В хранилище хладагента
  • На линии заправки хладагента
  • В камере тестирования продукции
  • В ремонтном цеху

Кроме того, на линии заправки хладагента, в камере тестирования продукции и в ремонтном цеху имеется система принудительной вентиляции.

Анализ и снижение рисков

Имитация утечек показала, что в самом наихудшем случае из контура выходит лишь 65-75% хладагента. При выключенном устройстве, срабатывание газового датчика, включающего вентилятор внутреннего блока при концентрации пропана, равной 20% от нижнего предела воспламеняемости, позволит избежать риска возгорания.

Использование соленоидных клапанов, перекрывающих линию жидкого хладагента, способно уменьшить утечку до 20% от общего количества пропана в контуре.

Сравнительные характеристики кондиционеров на ГХФУ-22 и R-290

Характеристика ГХФУ-22 R-290
Номинальная мощность 5,19 кВт 4,83 кВт
Номинальный COP (охлаждение) 3,08 3,60
Тип испарителя Оребренная труба Оребренная труба
Объем блока испарителя 5,45 л 5,45 л
Количество труб испарителя, контуров 32,3 32,3
Воздушный поток испарителя 850 м3 850 м
3
Тип конденсатора PFC PFC
Объем конденсаторного блока 6,06 л 6,03 л
Рабочий объем компрессора 5,27 м3 5,39 м3
Число труб конденсатора 52 52
COP компрессора 3,10 3,38
Капиллярная трубка 0,8 м, 3,0 мм 0,65 м, 3,2 мм
Заправка хладагента 0,75 кг 0,36 кг

При увеличении наружной температуры разница холодопроизводительности кондиционеров на ГХФУ-22 и пропане увеличивается: если при 35оС холодопроизводительность пропанового кондиционера меньше, чем у модели на ГХФУ-22 на 7%, то при 52оС – уже на 10%.

Так же с ростом температуры уменьшается преимущество пропановых кондиционеров по COP.

Выводы

Пропан обеспечивает приемлемую эффективность работы кондиционера, при этом риски, связанные с воспламеняемостью, могут быть сведены к минимуму.

Испытания пропановых кондиционеров показывают, что при высоких температурах COP и производительность моделей на R290 сравнимы с показателями моделей на ГХФУ-22, что подтверждает возможность использования пропана как хладагента в странах с жарким климатом.

Скачать презентацию компании Godrej group

Кондиционер на пропане. – Безумные идеи

тупо уперто

 

 

Хладагент R-600a

 

ASHRAE имя серии : R-600а

Весьма перспективный Хладагент для бытовых холодильников для замены хладона R-12

 

Химическая формула С4Н10 (изобутан).

 

По сравнению с хладагентами R12 и R134a изобутан имеет значительные экологические преимущества. Этот природный газ не разрушает озоновый слой (ODP = 0) и не способствует появлению парникового эффекта (GWP = 0,001).

 

Масса хладагента, циркулирующего в холодильном агрегате при использовании изобутана, значительно сокращается (примерно на 30%), например, в холодильнике ёмкостью 130 л находится всего 20 г Изобутана, причем 12 г растворяются в холодильном масле.

 

 

 

Физические свойства Фреона 600а приведены в таблице.

 

Аналоги: Isobutane R600, Фреон R600

 

Физические свойства:

 

Молекулярная масса

 

Точка кипения при 1.013×105Pa,0C

 

Плотность вещества при 250C,g/cm3

 

Давление испарения при 250C,MPa

 

Критическая температура, 0C

 

Критическое давление, MPa

 

Критическая плотность, g/cm3

 

Скрытая теплота парообразования при bp. , KJ/Kg

 

Определенная теплота, ликвидность, 250C, KJ/Kg.0C

 

Взрывчатые пределы, vol%

 

 

Безопасность:

 

Потенциал истощения озонового слоя (ODR)

 

Потенциал глобального потепления (GWP)

 

Конечно, в конструкциях холодильников потребуются небольшие изменения. Зато компрессоры работают на минеральных маслах с использованием типовой электроизоляции, уплотняющих материалов и труб того же диаметра, что и при работе компрессора, например, на R-12! К тому же, холодильные агрегаты с хладагентом R-600а характеризуются меньшим уровнем шума из-за низкого давления в рабочем контуре.

 

Удельная масса Изобутана в 2 раза больше удельной массы воздуха, поэтому в случае утечки газообразный R600A стелется по земле. Изобутан хорошо растворяется в минеральном масле и имеет более высокий, чем у R-12, холодильный коэффициент, что уменьшает энергопотребление.

 

Несмотря на то, что Изобутан горюч (Хладагент 3-го класса – It/DIN 8975), легко воспламеняется и взрывоопасен, но только при соединении с воздухом при объемной доле хладагента 1,3 – 8,5% (нижняя граница взрывоопасности – 31 г R-600a на 1 м3 воздуха (температура возгорания – 460оС) он разрешен к применению в бытовых холодильниках. Европейским международным стандартом Amendment 1 to IEC 60335-2-24, Ed.4, разрешающим использование горючих хладагентов в бытовых холодильниках, оговорены требования к конструкции и испытаниям, обеспечивающие безопасность их эксплуатации.

 

В настоящее время итальянские и немецкие фирмы широко применяют R-600a в бытовой холодильной технике. В частности, компании Necci compressori и Zanussi международного концерна Electrolux compressors, AEG, Liebherr, Foton, Bosch и другие выпускают компрессоры, работающие на Изобутане. Выпущено более 15 млн. бытовых холодильников, динамика расширения этого рынка более 10% в год.

 

Компании Delongi (Италия) и AEG (Германия) выпускают переносные кондиционеры на Изобутане, планируют их использование в коммерческих и промышленных системах кондиционирования, включая автомобильные кондиционеры.

 

Основное препятствие для применения углеводородов в автомобилях – их пожароопасность. Однако сторонниками применения углеводородов (НС) в качестве хладагентов подсчитали, что за год только в ТРЕХ из 10 млн. автомобилей может возникнуть пожар и взрыв от хладагента. В самом деле, несколько сот граммов НС в холодильной системе менее опасны, чем десятки литров горючего в баке.

 

 

Тепловой насос на пропане вместо фреона

Пропан (R290) в качестве хладагента для холодильных машин использовался уже достаточно давно. Основная сфера применения  — промышленное холодильное оборудование в диапазоне мощностей от 50 до 200 кВт. В связи с отказом от многих популярных хлорсодержащих фреонов, а так же ужесточению норм по объему  хладагента, R290 все чаще стал применяться в бытовом сегменте.

Свойства и технические требования для пропана

Пропан это абсолютно безопасный для окружающей среды газ, не имеющий запаха и цвета. Химическая формула С3Н8. Относится к группе Гидрофторуглеродов (HFC). Потенциал разрушения озона ODP = 0, потенциал глобального потепления GWP = 3.

При использовании данного хладагента не возникает проблем с выбором конструкционных материалов деталей компрессора, конденсатора и испарителя, т.к. R290 не является коррозинноактивным. Пропан хорошо растворяется в минеральных маслах. Температура кипения при атмосферном давлении -42,1 ºС. R290 часто используют для замены опасного для озона фреона R22, не меняя конструктов холодильной установки. При этом производительность падает не более чем на 15%.

Хладагент R290 (Пропан)

Пропан имеет хорошие термодинамические показатели, позволяющие расширить температурные режимы для использования на обогрев. Однако, пропан как хладагент, имеет существенный недостаток: он легковоспламеняем и поэтому считается пожароопасным. В связи с этим необходимы усиленные меры безопасности и особые конструкции теплонасосного и холодильного оборудования.

 Применение в тепловых насосах

Для тепловых насосов пропан стал использоватся сравнительно недавно в системах прямого испарения, из-за  возможности закачать большой объем безвредного хладагента. Так же R290 все чаще используется в тепловых насосах воздух/вода благодаря своим хорошим термодинамическим свойствам.

Потенциал пропана в цикле теплового насоса

Как видно из графика R290 позволяет повысить рабочую температуру в системе отопления при низких температурах окружающей среды. Максимальная температура подачи может достигать 70 ºС  даже при температуре окружающей среды -20 ºС.

На данный момент несколько компаний развивают бытовую серию тепловых насосов с применением пропана. В своем арсенале тепловые насосы с R290 имеют такие бренды как Dimplex, Alpha Innotec, NIBE и Ochsner.

Тепловой насос Helitherm прямого испарения серии Natural Technology с SCOP 6. 7 на выставке ISH 2017

Однако наилучших результатов добилась австрийская компания Heliotherm презентовавшая на выставке ISH 2017  тепловой насос прямого испарения серии Natural Technology. Согласно измерений производителя, COP (E4/W35)  теплового насоса прямого испарения серии Natural Technology тепловой мощностью 10,6 кВт составляет рекордные 6,15. То есть из 1 кВт*час электроэнергии тепловой насос Heliotherm способен выработать более 6 кВт*час тепловой энергии.

Тепловой насос Helitherm с пропаном в качестве хладагента

ТАБЛИЦА: Характеристики новой модели теплового насоса Heliotherm серии Natural Technology прямого испарения

Тепловые Насосы Natural Technology SNTM 3-10 SNTM 5-15
Макс. Тепловая мощность (E4 / W35) 10,6 кВт 15,8 кВт
Модулирующее (50%) Отопление (E4 / W35) 5,5 кВт 7,9 кВт
Коэффициент Преобразование Тепла COP (E4/W35) 6,15 6,18
SCOP (E4/W35) 6,67 6,70
Макс. Температура теплоносителя 70°C 70°C
Уровень шума 51 дБ(А) 51 дБ(А)
Размеры (В х Ш х Г), см 99 х 90 х 55 99 х 90 х 55
Вес 125 кг 126 кг

 

При этом коэффициент сезонной эффективности SCOP достигает значения 6,67, что превышает в 1,5 значение  SCOP для тепловых насосов с популярным хладагентом R407C, который используют большинство производителей.

Трудно загадывать наперед и сказать сможет ли новая технология стать массовой, но уже в скором будущем благодаря отзывам первых покупателей в Украине мы сможем убедиться в высокой эффективности тепловых насосов использующих пропан в качестве хладагента.

По материалам: https://elementum.com.ua/blog/teplovoi-nasos-s-propanom-cop-6/

Заправка фреона – Страница 2 – AUTO

У Антона перед всеми операциями делается анализ газа на Wurthовском оборудовании. Аппарат выдает чек с детальной расшифровкой “бадяги”.

Газоанализатор это самая дорогая опция к самым современным и самым дорогим заправочным станциям, остальные заправочные станции коих 99.9 % никаких газоанализаторов не имеют, чего оператор настучит по клавишам, того вам машина в чеке и распечатает. Назовет заправщик свою бадягу чистым фреоном R-134a будет она у вас в чеке чистым R-134a, а назовет её R-413a значит будет R-413a.

Потому что самая главная проблема в том, что отработанный газ, слитый с кондиционера некуда девать, а он денег стоит и немалых. Вот в этом вся проблема, а не в том что заправщик не знает где у него бадяга, а где чистый газ. Не которым клиентам заправщики, кто почестнее сразу предлагают заправить в кондиционер бадягу подешевле и очень многие соглашаются. А тем клиентам кто фреоном вообще не интересуется, тем сразу льют бадягу вместо газа в кондицинер, раз им вообще по фигу чем он заправлен.

Для того что бы из этой ситуации выйти нужен не газоанализатор, а газовый сепаратор, который бадягу бы разбирал на чистые газы и разливал их по разным балонам. Вот только тогда кондиционерщики перестануть лить клиентм черти что вместо фреона. По секрету вам скажу, что если совсем уже оборзеть то в кондиционер можно лить вообще пропан-бутан из обычного газового балона, он вообще копейки стоит, а деньги брать как за фреон.

Самое интересное что тупой клиент даже в этом случае уедет довольный, потому что кондиционер будет работать нормально, может даже лучше чем на фреоне, только взорваться по дороге может, а так все будет зашибись. Причем этот пропан-бутан он потом может запросто вместе с бадягой разойтись по всему городу и стать каким нибудь R-134а.

Сообщение отредактировал Медвед Инкорпорейтед: 31.05.2013, 14:25:41

Как снять компрессор с холодильника и разобрать его на медь

Как снять компрессор с холодильника

Содержание статьи:

Из старого ненужного холодильника, а если быть точнее из его компрессора, можно сделать различные полезные вещи, например аэрограф, а из самого корпуса получится отличный инкубатор своими руками.

О том, как разобрать холодильник на металлолом рассказывалось ранее, сложного в данной работе, как оказывается, ничего нет. В этой же статье будет поведано о том, как снять компрессор с холодильника, опасно ли такое мероприятие и каким образом легко разобрать компрессор на медь.

Как снять компрессор с холодильника

Чтобы снять компрессор с холодильника, потребуется вооружиться совсем простыми инструментами, которые обязательно найдутся у каждого домашнего мастера в переносном ящике для инструментов, это:

  1.  Пара ключей 12х14;
  2.  Отвёртки — плоская и фигурная;
  3.  Плоскогубцы, ну и, пожалуй, железный молоток (если что-то пойдёт не так как надо).

Компрессор в холодильнике расположен сзади, поэтому, развернув как можно удобней его к себе «спиной», можно смело приступать к снятию компрессора. Сначала нужно пережать медные трубки, идущие от компрессора к охлаждающей решетке холодильника.


Следует также знать, что фреон, если именно им заправлен компрессор — инертный газ, он не принесёт какого-либо вреда при соблюдении определённых условий. Например, при нагреве, фреон становится опасен, поэтому данный факт очень важно учитывать при снятии компрессора с холодильника.

К тому же, в более новых моделях холодильников вместо фреона используется пропан и лучше бы перед снятием компрессора с холодильника знать, чем именно он заправлен, поскольку с пропаном нужно быть как можно осторожнее.

В любом случае, снимать компрессор с холодильника лучше в хорошо проветриваемом помещении или вообще на улице, чтобы и фреон и пропан при выходе с устройства смогли бы спокойно себе улетучиться наружу, благополучно оставив помещение, в котором производится разборка холодильника.

Как разобрать компрессор

Итак, после того как трубки идущие от компрессора к решетке охлаждения холодильника пережаты, их можно с лёгкостью перекусывать плоскогубцами. Это поможет избежать также и вытекания масла с компрессора, поскольку оно в нём также имеется.


После всего проделанного, чтобы снять компрессор с холодильника потребуется открутить пару болтов, которыми он удерживается на площадке, после чего изделие можно снимать с неё.

Ну а чтобы разобрать компрессор с холодильника полностью на медь, потребуется спилить его верхнюю крышку болгаркой. Процедура эта не сложная, однако, перед её выполнением, лучше всё-таки будет полностью избавиться от масла в компрессоре.

Оценить статью и поделиться ссылкой:

ЧЕМ ЗАМЕНИТЬ R410A?

Альтернатива хладагенту R410A

Выбор экологически безопасной альтернативы традиционным хладагентам для использования в холодильном оборудовании и системах кондиционирования представляет собой непростую задачу. Наиболее разумным представляется подбирать определенный хладагент для каждого конкретного типа оборудования. Однако и здесь придется столкнуться с определенными трудностями. Дело в том, что для некоторых областей применения сейчас предлагается не одно, а несколько веществ. Так, заменой использующегося в чиллерах гидрофторуглерода R134а призваны служить как минимум два вещества, относящихся к так называемым гидрофторолефинам (ГФО) — R1234ze и R1233zd.

В коммерческом холодильном оборудовании, например в холодильных витринах супермаркетов, сейчас практически повсеместно используется ГФУ R404А. Однако из-за высокого потенциала глобального потепления (ПГП) это вещество предлагается убрать из обращения. Агентство экологических расследований США (EIA) обратилось к Агентству по защите окружающей среды (EPA) с инициативой запретить R404А с 2017 года. В качестве альтернативы предлагаются хладагенты R448A, R449A, R452A и ряд других.

Альтернативы R410A

В настоящее время в кондиционерах воздуха чаще всего применяется хладагент R410A. Однако из-за высокого ПГП, равного примерно 2090, это вещество должно уйти с рынка. В качестве альтернатив предлагается множество хладагентов как природного происхождения, таких как диоксид углерода, аммиак и пропан, так и разработанных в лабораториях химических концернов. Компания Honeywell создала несколько хладагентов, предназначенных для замены R410A. Среди них смесь гидрофторолефинов R447A, получившая коммерческое наименование Solstice L 41. ПГП этого хладагента равен 572. В октябре 2015 года подразделение химического синтеза DuPont, преобразованное в компанию Chemours, выпустило хладагент Opteon XL55, также известный под обозначением DR 55.

Результаты испытаний DR 55

Согласно опубликованным данным, непосредственная замена R410A хладагентом DR 55 в крышных кондиционерах, работающих при высокой наружной температуре, приводит к росту показателей энергоэффективности и производительности (EER и COP) на 5%.

Такое испытание было проведено в Центре исследований и разработок компании Lennox, расположенном в городе Карроллтон, штат Техас. Оно было частью программы изучения альтернативных хладагентов с низким ПГП, организованной Институтом кондиционирования, отопления и холодильных систем (AHRI). Для испытаний использовался полупромышленный крышный кондиционер производительностью 5 холодильных тонн (17,6 кВт).

DR 55 представляет собой смесь хладагентов R32, R125 и R1234yf, ПГП которой равен 675. Испытания показали, что этот хладагент отличается более низкой температурой нагнетания и меньшей воспламеняемостью, чем R32.

При наружной температуре 52°С температура нагнетания R410A была равна 97°С, а DR 55–110°С.

Испытания R32 при высокой температуре наружного воздуха

В Японии в большинстве бытовых кондиционеров воздуха сегодня вместо R410A используется R32. Однако за пределами Японии этот хладагент пока не слишком распространен. В США Агентство по охране окружающей среды (EPA) запретило применять R32 в сплит-системах. В то же время в странах Европы и Азии делаются попытки внедрения этого хладагента, отличающегося сравнительно высокой огнеопасностью.

В сентябре 2015 года компания Daikin расширила действующую с 2011 года программу по предоставлению компаниям из развивающихся стран доступа к своим патентам. Теперь для компаний всего мира открыт бесплатный доступ к 93 патентам, касающимся оборудования, работающего на R32. Это позволит производителям использовать технологии Daikin для выпуска систем кондиционирования, холодильного оборудования и тепловых насосов на R32, что должно способствовать повсеместному распространению этого хладагента в качестве альтернативы использующимся до сих пор веществам с высоким ПГП.

Инициатива Daikin призвана не только способствовать глобальному сокращению парниковых выбросов, одна из ее задач — убедить EPA отменить запрет на использование R32 в сплит-системах. Что касается моноблочных устройств на R32, таких как автономные местные кондиционеры (PTAC), то их производством в США собирается заняться принадлежащая Daikin компания Goodman. Действия Daikin не остались незамеченными — на встрече с представителями бизнеса, прошедшей 15 октября 2015 года в Белом доме, Президент США Барак Обама отметил вклад компании в борьбу с глобальным изменением климата.

R32 также испытывался в рамках программы Института кондиционирования, отопления и холодильных систем (AHRI). Кроме того, сравнение характеристик оборудования, заправленного R410A и R32, проведенное компанией Zamil Air Conditioners (Саудовская Аравия), показало, что R32 позволяет добиться более высокой производительности при высокой температуре наружного воздуха.

Для сравнения использовались стандартный спиральный компрессор Copeland, рассчитанный на работу с R410A, и прототип компрессора для R32. Прототип отличался чуть более крупными габаритами, при этом объем заправки хладагента у него был на 12% меньше, однако для работы с R32 требовалось на 34% больше смазки.

Повышение температуры наружного воздуха привело к снижению производительности компрессоров, работающих как на R32, так и на R410A, но при этом коэффициент производительности у устройства на R32 остается на 16% выше, а показатель энергоэффективности (EER) — больше на 10%.

Недостатком R32 является более высокая температура нагнетания. При температуре наружного воздуха 55°С разница температур нагнетания для R32 и R410A составляет 24,4°С. Однако при использовании в качестве смазки полиэфирных масел (POE) повышение температуры нагнетания практически не влияет на работу компрессора.

Конференция AHRI по программе изучения альтернативных хладагентов с низким ПГП

Институт кондиционирования, отопления и холодильных систем (AHRI) представит итоги второго этапа программы изучения альтернативных хладагентов с низким ПГП на конференции, которая пройдет в Орландо, штат Флорида, США.

На конференции о результатах изучения различных хладагентов, в числе которых DR 55 и R32, расскажут производители и исследователи из США и других стран.

Ожидается, что эта конференция приблизит климатическую и холодильную отрасли к ответу на вопрос, какой же хладагент придет на смену R410A.

А заправить Вашу сплит систему, но и качественно обслужить её БЕЗ потери заводской ГАРАНТИИ! ЗВОНИТЕ! Будем рады ответить на любой ВАШ вопрос! 

Кстати Антарес-48 занимается не только обслуживанием кондиционеров, но и их продажей и установкой, и на все кондиционеры действует заводская гарантия 3 года!

Шесть причин использовать пропан в качестве хладагента

Дата публикации 26.03.20 7:00

Коронавирусная вакцина может быть готова в ближайшее время, и потребуется охлаждение , чтобы сохранить ее эффективность и защиту . Это еще один пример того, как поиск эффективных холодильных технологий влияет на большинство аспектов жизни.


 
Среди холодильных технологий выбор хладагента является одним из факторов, который может помочь повысить не только эффективность, но и воздействие на окружающую среду и стоимость холодильных систем. Пропан (R-290), подходящий хладагент со всех этих точек зрения, технически пригоден для малых и средних систем охлаждения и кондиционирования воздуха. Однако опасения по поводу воспламеняемости замедлили его распространение.

Меры по предотвращению риска при использовании легковоспламеняющихся хладагентов включают в себя точный дизайн систем и применение стандартов безопасности. Принимая во внимание эти меры, преимущества использования пропана в качестве хладагента по отношению к другим многочисленны.На ум приходят шесть из них:

1. Низкая цена

Низкая цена натуральных хладагентов не является основной причиной их выбора и использования, но разница по сравнению с синтетическими хладагентами настолько велика, что это преимущество нельзя игнорировать. В настоящее время приблизительная цена пропана в Италии (без больших различий в остальной Европе) составляет 5 €/кг. С другой стороны, цены на смеси хладагентов HFO, такие как R-455A или R-454C, составляют около 34 евро/кг, тогда как цены на чистые компоненты HFO значительно различаются в зависимости от различных веществ. Например, цена R-1234yf составляет около 77 евро/кг, а цена R-1234ze (E) — около 27 евро/кг. Учитывая количество хладагента, используемого во всех агрегатах одной серии, эти различия в цене могут быть определенно значительными.
В этом вопросе еще одним важным аспектом, который следует учитывать, является стабильность цен. Действительно, динамика цен за последние три года показала, что единственными хладагентами с практически постоянными ценами были натуральные, такие как пропан .

2. Чистая жидкость

Пропан — это чистая жидкость, в то время как большинство альтернативных хладагентов представляют собой ГФУ и ГФО. Когда компоненты смеси имеют разные температуры испарения и конденсации, смесь является зеотропной, а хладагент имеет значение скольжения. Например, R-455A имеет значение скольжения 12 K, а R-454C имеет значение скольжения 6 K. 

Высокие значения скольжения влияют на конструкцию и работу теплообменников . Также следует учитывать дополнительные меры при переходе с хладагента без скольжения на хладагент с скольжением или наоборот, как описано в предыдущем посте . Короче говоря, использование чистой жидкости в качестве хладагента позволяет избежать всех неудобств, связанных со скольжением.

3. Низкий ПГП

Пропан имеет незначительное значение ПГП, а именно 3. Это означает, что его влияние на парниковый эффект, то есть прямые выбросы, незначительно : следовательно, он не подлежит ограничениям и может считаться долгосрочным решением .

4. Ожидаемое увеличение его использования в связи с новым IEC 60335-2-89

Новая редакция МЭК 60335-2-89, утвержденная в июне 2019 г., среди прочих модификаций позволяет увеличить максимальную заправку пропана до 500 г для торгового холодильного оборудования.Дополнительную информацию можно найти по этой ссылке .
Во время разработки этой новой версии интерес к использованию пропана явно возрос. У многих OEM-производителей уже есть текущие проекты по изучению возможности использования пропана с заправкой выше 150 граммов. Выбор популярного хладагента означает больше знаний о нем, а также широкую доступность компонентов . Эти два преимущества определенно помогают при проектировании и построении системы.

5. Высокая эффективность

Пропан обладает отличными термодинамическими свойствами, что обеспечивает высокую энергоэффективность. Например, скрытая теплота испарения пропана почти в два раза выше, чем у наиболее распространенных хладагентов ГФУ: это означает более высокий эффект охлаждения/нагрева при том же массовом расходе хладагента.

В качестве демонстрации было проведено моделирование с целью сравнения холодопроизводительности и EER компрессора с различными хладагентами: R-404A, R-455A, R-454C, R-1234yf, R-1234Ze(E) и пропан. .
Глядя на результаты, показанные на следующем графике, полученные при моделировании низкотемпературного шкафа в тех же условиях эксплуатации, результаты, полученные с пропаном, оказались лучше. Например, EER, полученный с пропаном, равен 1,08, что означает , что на 22% выше , чем у R-454C (EER=0,89). При тех же условиях холодопроизводительность пропана составляет 0,74, что означает, что на 22% выше, чем у , чем у R-454C (EER=0,59).


 
Излишне говорить, что более высокая эффективность означает более низкие эксплуатационные расходы и меньше косвенных выбросов CO 2 .

6. Натуральный

История хладагентов учит нас тому, что синтетические хладагенты каждого поколения постепенно прекращаются из-за различного вредного воздействия на атмосферу. Хладагенты CFC и HCFC подпадали под действие Монреальского протокола из-за их влияния на разрушение озонового слоя. Таким образом, использование хладагентов ГФУ было расширено до тех пор, пока не было обнаружено их негативное влияние на парниковый эффект. В настоящее время Кигалийская поправка к Монреальскому протоколу устанавливает постепенный отказ от ГФУ в течение первой половины этого века, тогда как в качестве альтернативы рекомендуется использовать синтетические хладагенты нового поколения, ГФО.Однако исследования воздействия ГФО на окружающую среду уже ведутся. Например, федеральное правительство Германии финансирует исследовательский проект , в рамках которого будет изучаться трифторуксусная кислота (TFA), первичный продукт атмосферного разложения R-1234yf (R-455A содержит 75,5% R-1234yf; R-454C содержит 78,5%). R-1234yf).

В этом контексте природные хладагенты , такие как пропан, являются гарантией будущего .

Подводя итоги… 

Ниже приведены шесть причин использования пропана в качестве хладагента:
1.Низкая цена: низкий расход хладагента
2.    Чистый компонент: отсутствие скольжения
3.    Низкий ПГП: долгосрочное решение
4.    Ожидаемый рост их использования благодаря новому стандарту IEC 60335-2-89: большая доступность компонентов
5.    Высокий эффективность: низкие эксплуатационные расходы
6.    Естественный: не подлежит будущим ограничениям 

Не могли бы вы добавить еще один? Как вы думаете, вакцину от коронавируса будут хранить в холодильнике с пропаном?
 

Похожие сообщения

 

Стоимость 500 грамм пропана

От 150 до 500 г пропана: выше заряд, тот же риск?

Пропан в вашем кондиционере? Плохая идея!

прямо сказано. Он имел в виду случай, когда

, когда он думал, что работает с системой с хладагентом R-22, который не является горючим, но вместо этого был заполнен пропаном, который является легковоспламеняющимся. Кто-то заменил хладагент, но не обозначил систему как наличие легковоспламеняющегося хладагента.

«Техник из Новой Зеландии получил огненный шар по лицу», — прямо заявил участник форума HVAC-talk.com. Он имел в виду случай, когда техник HVAC получил ожог, когда он думал, что работает с системой с хладагентом R-22, который не является горючим, но вместо этого был заполнен пропаном, который легко воспламеняется.Кто-то заменил хладагент, но не обозначил систему как наличие легковоспламеняющегося хладагента.

Последним неприятным поворотом в истории с поэтапным отказом от хладагента R-22 для кондиционеров стало использование неутвержденных заменителей R-22. Вы можете выйти в интернет и найти их много. У них разные этикетки — R-22a, 22-A, HC-22a, CARE 40 и другие, и их большое преимущество в том, что они дешевле, чем R-22, который стал очень дорогим, потому что его выводят из употребления.

Проблемы с заменителями R-22

Однако их недостатки значительно перевешивают преимущества.Агентство по охране окружающей среды США на этой неделе выпустило пресс-релиз об опасности неутвержденных хладагентов. «Агентству по охране окружающей среды известно об инцидентах, которые произошли как за границей, так и в США, когда люди получили травмы в результате использования пропана и других неутвержденных хладагентов в системах кондиционирования воздуха».

Вдобавок к угрозе получения травмы пропан и другие заменители R-22 имеют и другие проблемы. На странице Lennox, посвященной альтернативным хладагентам, перечислены следующие дополнительные ловушки:

  • Альтернативные хладагенты НЕ совместимы с минеральным маслом.Все азотные «сухие» агрегаты Lennox® и Aire-Flo® содержат смазку на основе минерального масла. Использование альтернативных хладагентов для обслуживания агрегатов с минеральным маслом R-22 может отрицательно сказаться на работе агрегата.
  • Использование альтернативного хладагента в системах, содержащих минеральное масло в качестве смазки, аннулирует гарантию производителя и компрессора.
  • Использование альтернативных хладагентов в других системах R-22, содержащих полиэфирное масло (POE), может привести к снижению производительности (мощности и энергоэффективности), колебаниям температуры, а некоторые комбинации будут более вредными для окружающей среды, чем R-22.

Когда я искал информацию о заменителях, я наткнулся на продавцов R-22A, которые продвигают свою продукцию, говоря, что для ее покупки и использования не нужна лицензия. Ты шутишь, что ли? Последнее, что нужно индустрии HVAC, — это больше нелицензионной деятельности.

The Air Conditioning Contractors of America (ACCA) также опубликовали статью о заменителях R-22 и пресс-релиз EPA. «Углеводородные хладагенты представляют особую опасность для подрядчиков HVAC, не подозревающих об их присутствии в системе.

Последнее очень важно. Пропан, углеводород, на самом деле является хорошим хладагентом, который используется в промышленности. Что нехорошо, так это когда кто-то приходит работать с системой, на которой написано, что она содержит R-22, но на самом деле она заполнена легковоспламеняющимися углеводородами. Именно тогда могут произойти инциденты, подобные тому, что произошел в Новой Зеландии.

Как низко мы падем?

R-22 прекращается из-за повреждения озонового слоя в стратосфере. Это была первая замена более ранним фреонам, которые были действительно плохими и запрещены Монреальским протоколом в 1987 году.(Читайте о науке здесь.) Поэтапный отказ от R-22 планировался с 90-х годов.

Первая волна обхода поэтапного отказа от хладагента R-22 заключалась в использовании лазейки, которая позволяла производителям поставлять то, что стало известно как «сухогрузные установки R-22». этого.

Теперь использование легковоспламеняющихся заменителей R-22, которое, как утверждается, не соответствует никаким лицензионным требованиям, ставит ситуацию на новый уровень. Мало того, что компании HVAC, которые делают это, обходят закон, используя неутвержденные хладагенты, они также создают потенциал для увеличения затрат для своих клиентов и причиняют травмы или смерть специалистам HVAC, которые позже будут работать с этими системами.

Вы действительно хотите рискнуть с неодобренными хладагентами?

 

Связанные статьи

Секрет HVAC: лазейка в кондиционере размером с озоновую дыру

Наука, стоящая за поэтапным отказом от хладагента R-22 для кондиционеров

Высокая цена R-22 для кондиционеров может закрыть лазейку

 

Фотография баллона с пропаном от Barkaw с flickr.com, используется по лицензии Creative Commons. Фотография укуса нелицензированного подрядчика, сделанная Мерандой Уотлинг из Angie’s List.

вопросов и ответов о безопасности R-22a

1. Что такое R-22a?

R-22a – это смесь углеводородных хладагентов с первичными компонентами, включая легковоспламеняющиеся вещества, такие как пропан и бутан. В некоторых случаях он также может содержать небольшое количество других углеводородов или отдушки с запахом сосны. Этот хладагент представляет собой легковоспламеняющийся бесцветный газ, который тяжелее воздуха.

«R-22a» продается под названиями Blue Sky 22a, Coolant Express 22a, DURACOOL-22a, EC-22, Ecofreeze EF-22a, Enviro-safe 22a, ES-22a, Frost 22a, Maxi-Fridge, MX. -22a, Oz-Chill 22a, Priority Cool и RED TEK 22a

2. Каковы потенциальные риски безопасности R-22a?

Поскольку R-22a легко воспламеняется, он может загореться или взорваться, если в одном месте будет сконцентрировано достаточное количество продукта и хладагент вступит в контакт с источником воспламенения.

3.

R-22 и Программа существенных новых альтернатив (SNAP) Агентства по охране окружающей среды

R-22 (также известный как HCFC-22) представляет собой озоноразрушающий хладагент, который широко использовался в домашних системах кондиционирования воздуха, и его поставки в настоящее время постепенно прекращаются в соответствии с Монреальским протоколом. EPA рассматривает воздействие хладагентов на здоровье, безопасность и окружающую среду в рамках своей программы «Политика важных новых альтернатив» (SNAP), которая оценивает и регулирует заменители озоноразрушающих химических веществ, которые постепенно выводятся из употребления в соответствии с положениями о защите стратосферного озона Закона о чистом воздухе ( САА). В Разделе 612(c) CAA Агентство уполномочено определять и публиковать списки допустимых и неприемлемых заменителей.

4. Законно ли использование R-22a в качестве хладагента в оборудовании для кондиционирования воздуха, предназначенном для использования с ГХФУ-22?

Нет. Правило 21 SNAP Агентства по охране окружающей среды перечисляет как неприемлемые (запрещенные) хладагенты, продаваемые как 22a, и все хладагенты, отнесенные к классу воспламеняемости 3 в стандарте ANSI/ASHRAE 34–2013 для модернизации бытовых и небольших коммерческих унитарных сплит-систем переменного тока и тепловых насосов.Это блоки на стороне дома, которые обычно называют «центральным кондиционированием воздуха».

Для получения дополнительной информации см. Правило SNAP 21

5. Что мне делать, если я подозреваю, что в моем кондиционере использовался хладагент R-22a?

Если вы считаете, что в ваш кондиционер был добавлен R-22a или другой углеводородный хладагент, Агентство по охране окружающей среды рекомендует вам обратиться за инструкциями в местную пожарную службу. Теперь доступно новое оборудование для регенерации хладагентов, которое было разработано и одобрено для использования с легковоспламеняющимися хладагентами.Вы также можете сообщить о нарушении правил EPA. Агентство по охране окружающей среды продолжает расследовать случаи, когда хладагенты на основе пропана продавались в качестве заменителей R-22, и при необходимости принимает меры по обеспечению соблюдения.

6. Какие действия предприняло EPA против незаконного использования R-22a?

Агентство по охране окружающей среды не может комментировать какие-либо конкретные принудительные действия, которые оно может предпринять или которые находятся на ранних стадиях расследования. Тем не менее, EPA урегулировало с компаниями обвинения в незаконной деятельности, связанной с продажей R-22a в качестве хладагента, и будет продолжать принимать принудительные меры, где это уместно.Вот некоторые примеры прошлых принудительных действий:

  • EnviroSafe (2015)
    В соглашении с Агентством по охране окружающей среды компания Enviro-Safe Refrigerants, Inc. из Пекина, штат Иллинойс, согласилась выплатить гражданский штраф в размере 300 000 долларов США и прекратить маркетинг и продажу неутвержденных легковоспламеняющихся углеводородных хладагентов в качестве заменителей озоноразрушающих веществ. . Компания Enviro-Safe предположительно нарушила требования Закона о чистом воздухе посредством маркетинга и продажи трех легковоспламеняющихся углеводородных хладагентов, HC-12a, HC-22a и HC-502a, в качестве заменителей озоноразрушающих веществ, не предоставив необходимую информацию Агентству по охране окружающей среды для проверки и одобрение.

  • Northcutt (2016)
    В соглашении с Агентством по охране окружающей среды компания Northcutt, Inc. из Уичито, штат Канзас, согласилась прекратить внутренний маркетинг и продажу неутвержденных легковоспламеняющихся углеводородных хладагентов в качестве заменителей озоноразрушающих заменителей, направить письмо с предупреждением в прошлое отечественных покупателей заменителей и уплатить гражданский штраф в размере 100 000 долларов США. Компания Northcutt предположительно нарушила требования Закона о чистом воздухе, продав и продав два легковоспламеняющихся углеводородных хладагента, ES 22a и ES 502a, в качестве заменителей озоноразрушающих веществ, не предоставив необходимую информацию Агентству по охране окружающей среды для рассмотрения и утверждения.

7. Определило ли Управление по охране окружающей среды другие легковоспламеняющиеся углеводороды или смеси, которые можно безопасно использовать в оборудовании для кондиционирования воздуха, предназначенном для использования с ГХФУ-22?

Нет. Агентство по охране окружающей среды не обнаружило воспламеняющихся углеводородных хладагентов, приемлемых для использования в существующих системах кондиционирования воздуха, предназначенных для использования с ГХФУ-22.

8. Какие хладагенты разрешено использовать в системах кондиционирования воздуха для оборудования кондиционирования воздуха, предназначенного для использования с ГХФУ-22?

Список допустимых хладагентов для использования в домашнем кондиционировании воздуха доступен по этой ссылке: Допустимые заменители в бытовых и легких коммерческих кондиционерах. Вы можете найти списки допустимых хладагентов EPA для других целей здесь.

9. Определило ли Управление по охране окружающей среды другие легковоспламеняющиеся углеводороды или их смеси, которые можно безопасно использовать в качестве хладагентов в новом холодильном оборудовании и оборудовании для кондиционирования воздуха?

Агентство по охране окружающей среды перечислило ряд легковоспламеняющихся углеводородных хладагентов или смесей хладагентов в качестве приемлемых заменителей для использования в определенных типах нового холодильного оборудования и оборудования для кондиционирования воздуха. EPA отмечает, что списки бытовых и коммерческих холодильников и морозильников, а также комнатных кондиционеров относятся только к новому оборудованию, которое было специально разработано для использования с этим хладагентом.

Агентство по охране окружающей среды ожидает расширения списка допустимых заменителей, включая легковоспламеняющиеся углеводородные хладагенты или смеси углеводородных хладагентов. Текущие списки допустимых хладагентов для использования в холодильной технике и кондиционировании воздуха можно найти в разделе «Холодильное оборудование и кондиционирование воздуха».

Эти определения были основаны на подробных оценках рисков, связанных с каждым горючим хладагентом в конкретном приложении или типе оборудования, которое будет использоваться. Кроме того, во многих случаях правила EPA принимают результаты проверок безопасности органами, устанавливающими отраслевые стандарты, в качестве обязательных условий использования.Таким образом, правила EPA еще больше снижают риск, устанавливая, среди прочего, требования к количеству используемого хладагента, конструкции и испытаниям оборудования, а также предупреждающим этикеткам.

Поэтапный отказ от R-22 для кондиционеров

Несомненно, вы слышали о фреоне®, газообразном хладагенте, используемом в вашем кондиционере. Но, возможно, вы не слышали или не связывали его родовое название — R-22 (хладагент 22) или HCFC-22 (гидрохлорфторуглерод 22). И, возможно, вы также не слышали, что к 2020 году его использование здесь, в Соединенных Штатах, будет прекращено.

Это имеет множество последствий для вас как домовладельца Шарлотты. Наши специалисты All City и Air могут помочь вам с этим необходимым переходом, но читайте дальше, чтобы получить более полное представление об этом далеко идущем решении.

Подробнее о R-22

Как уже было сказано, R-22 – это газ. Это бесцветный газ без запаха, используемый в холодильных процессах. Это означает, что в зависимости от того, что у вас есть в вашем доме, он используется в вашем центральном, мини-сплит-системе или оконном/комнатном кондиционере, морозильной камере, холодильнике, осушителе и/или тепловом насосе.Фреон — торговая марка DuPont, точно так же, как Xerox® — торговая марка копии, Kleenex® — салфетки для лица, а Chapstick® — бальзама для губ.

R-22, или ГХФУ-22, изначально был разработан для замены ХФУ (хлорфторуглеродов), первого в мире хладагента, поскольку они наносили ущерб озоновому слою. В результате их производство в США было остановлено в 1995 году, и их заменили ГХФУ.

Почему поэтапный отказ?

R-22 в настоящее время также выводится из эксплуатации, поскольку было установлено, что он также наносит вред озоновому слою Земли, являясь парниковым газом.В 1987 году Соединенные Штаты подписали Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой, а затем в 1990 году Конгресс принял поправки к Закону о чистом воздухе. Оба эти мероприятия обеспечили поэтапный отказ от вредных газов, одним из которых был R-22.

Каковы сроки поэтапного отказа?

График времени здесь, в Соединенных Штатах, отличается от графика в Европейском Союзе. Их график закончился в 2015 году. Здесь, в Соединенных Штатах, наш график поэтапного отказа идет полным ходом, кульминацией которого станет полная остановка производства R-22 к 2020 году.Восстановленный, переработанный и утилизированный R-22 будет разрешен после 2020 года для обслуживания существующих систем, но к тому времени предложение должно сократиться.

Что это значит для вас?

Так что же все это значит? Это означает необходимость внесения изменений во все, что у вас есть в вашем доме в Северной Каролине, с использованием R-22. Поскольку поставок R-22 будет немного, очевидно, что спрос на него будет расти, что приведет к резкому скачку цен. Это оставляет вам несколько вариантов для изучения.

Во-первых, в течение короткого времени можно продолжать использовать R-22.Однако имейте в виду, что его цена теперь будет на высоте. Это означает, что стоимость пополнения хладагента вашего кондиционера в случае утечки будет настолько высокой, что вы можете просто рассмотреть возможность покупки более новой, более энергоэффективной модели.

Во-вторых, вы можете поговорить с одним из наших специалистов по отоплению, вентиляции и кондиционированию воздуха (HVAC) о замене компонентов R-22 в вашем оборудовании HVAC на компоненты R-410A (утвержденная замена). Это необходимо — не добавляйте R-410A просто в ваше текущее оборудование. Эти два газа несовместимы в вашей системе, и простое добавление R-410A вместо этого может привести к полному выходу из строя вашего кондиционера.

В-третьих, многие из вас хотят либо начать планировать замену существующей системы HVAC в обозримом будущем, либо сделать это прямо сейчас. Если ваша нынешняя система работает хорошо для вас, возможно, вы хотели бы изучить, что вы купите, когда ваша система выйдет из строя, чтобы вы были готовы — как в финансовом, так и в образовательном плане.

Или вы можете поговорить с одним из наших профессиональных экспертов по HVAC и получить покупку прямо сейчас. Это решение может сэкономить вам деньги в долгосрочной перспективе, поскольку новые системы теперь более энергоэффективны, чем когда-либо, поэтому ваши счета за электроэнергию, скорее всего, уменьшатся в процессе.

Свяжитесь с нами сегодня

Что бы вы ни решили делать в связи с запретом R-22, вам следует поговорить с одним из наших знающих специалистов по городскому теплу и воздуху здесь, в Шарлотте, Северная Каролина. Мы можем предложить помощь в принятии наилучшего решения для вашего дома и вашего банковского счета. Мы также здесь, чтобы ответить на любые ваши вопросы по этому поводу, поэтому позвоните нам по телефону 704-545-2000 или закажите услугу онлайн сегодня.

90 000 китайских заводов хотят производить климатически безопасные кондиционеры. Американская компания блокирует их

WUHU, Китай. Кондиционеры ускорили ход конвейера на заводе по производству бытовой техники в недавний субботний день, когда поп-музыка перекрывала грохот вентиляторов и моторов.Рабочие, в основном в возрасте от 20 лет, одетые в накрахмаленную синюю униформу, работали быстро и неуклонно выполняли свою ежедневную норму в 3300 единиц.

Сборочная линия в Уху длиной с футбольное поле была модернизирована в 2016 году для производства сотен тысяч безвредных для климата кондиционеров в год, финансируемых за счет средств Организации Объединенных Наций. Цель состояла в том, чтобы помочь сократить класс ключевых суперзагрязнителей климата.

Кондиционеры теперь используют фторсодержащие химические хладагенты.Хотя в каждом кондиционере содержится лишь небольшое количество хладагента, химические вещества в конце концов попадают в атмосферу, поскольку устройства медленно протекают или разрушаются в конце срока службы. Эти выбросы накапливаются и наносят ущерб. Будучи парниковыми газами, они в сотни и тысячи раз сильнее нагревают планету, чем углекислый газ.

Деньги ООН позволили фабрике и другим производителям по всему Китаю вместо этого использовать пропан в качестве хладагента, экологически чистую альтернативу углеводородам, которая также является менее дорогой.

Агентство по охране окружающей среды одобрило его использование в кондиционерах в 2015 году. Пропан является в 3,3 раза более мощным парниковым газом, чем углекислый газ, что придает ему «сверхнизкий» потенциал глобального потепления по сравнению с другими хладагентами.

Но расследование Inside Climate News показало, что эти усилия ООН по поощрению кондиционеров с пропановым охлаждением в значительной степени зашли в тупик из-за стандартов безопасности, установленных Underwriters Laboratories, теперь известной как «UL» в Соединенных Штатах, частной компанией, которая предоставляет независимые сертификаты безопасности. для тысяч потребительских товаров.

Стандарты были разработаны для защиты прибыли химической промышленности США, защитников окружающей среды в США и Европе, а также китайских производителей, сообщили Inside Climate News.

В расследовании, которое включало обзоры документов ООН и рецензируемых исследований, экологи, производители и другие эксперты заявили в интервью, что существует мало доказательств того, что риск возникновения пожара в установках кондиционирования воздуха на пропане оправдывает снижение допустимого количества газа из От 1 килограмма до 114 граммов, как определила UL, когда ввела новый строгий стандарт в июле 2015 года, всего через несколько месяцев после того, как EPA дало зеленый свет на использование пропана.

Хотя стандарты UL технически являются добровольными, они имеют огромное влияние на то, какие продукты продаются в Соединенных Штатах. Если продукт не соответствует стандартам безопасности UL, производитель может быть привлечен к ответственности за ущерб, если что-то пойдет не так.

«Безопасность — это просто предлог», — сказал один китайский отраслевой эксперт, который попросил не называть его имени, выразив озабоченность, аналогичную той, что содержится в отчете Группы по технологической и экономической оценке Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде за 2017 год.

«Соединенные Штаты не хотят, чтобы углеводородные хладагенты использовались преждевременно в Соединенных Штатах, — сказал он. «Он надеется выиграть время для своих фторохимических компаний, чтобы опробовать новые альтернативы».

Использование пропана вместо фторированных хладагентов, как объяснил Даниэль Колбурн, независимый консультант по холодильным технологиям, выбивает «коврик из-под ног химической промышленности», потому что пропан не запатентован, намного дешевле, эффективнее и имеет «незначительное влияние на глобальное потепление». влияние.”

Project Drawdown, международная группа исследователей, которая оценивает потенциальные решения для климата, называет сокращение выбросов фторированных хладагентов одним из самых важных шагов, которые можно сделать для ограничения будущего потепления, наряду со строительством ветряных электростанций и установкой солнечной энергии.

На системы охлаждения, включая кондиционеры и холодильники, в настоящее время приходится 10 процентов глобальных выбросов парниковых газов. По данным Международного энергетического агентства, по мере роста спроса на охлаждение потребление энергии кондиционерами к 2050 году может увеличиться более чем в три раза.

К концу века выбросы гидрофторуглеродов (ГФУ), фторированных химических веществ, наиболее широко используемых сегодня, могут способствовать дополнительному глобальному потеплению на полградуса. Это приводит к существенному дополнительному нарушению глобальных погодных условий. Повышение температуры также увеличивает потребность в дополнительном кондиционировании воздуха. Это одна из трагических ироний изменения климата: усилия по охлаждению вызывают дополнительное потепление.

За последнее десятилетие ООН выделила более 60 миллионов долларов на переоснащение в общей сложности 18 производственных линий в Китае, способных производить 7 миллионов кондиционеров с пропановыми хладагентами в год. Но из-за ограничительных стандартов, установленных UL и, в меньшей степени, Международной электротехнической комиссией, частной организацией по установлению стандартов, базирующейся в Женеве, стандарты которой принимаются странами по всему миру, за последний год было произведено всего 100 000 единиц пропана.

Китай производит 154 миллиона кондиционеров в год, что составляет примерно 75 процентов мирового рынка. Производственные линии, финансируемые ООН, переоборудовали около 5 процентов производственных мощностей Китая, что позволило производителям страны начать переход от старых хладагентов на основе гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ), разрушающих озоновый слой атмосферы и являющихся суперзагрязнителями климата, к пропану, загрязнителю климата и озона. дружественная альтернатива.Китай планирует продолжить перевод дополнительных линий на пропан в ближайшие месяцы и годы.

Однако, когда китайский журналист, работающий на Inside Climate News, посетил фабрики в Уху в сентябре, кондиционеры, работающие на двух линиях, финансируемых ООН, содержали R-410a и R-32, два распространенных хладагента ГФУ, которые являются недолговечными загрязнителями климата. .

Климатические суперзагрязнители сохраняются в атмосфере примерно 15 лет, а не сотни лет, как двуокись углерода, но они в 4340 и 2530 раз соответственно более эффективны как парниковые газы в краткосрочной перспективе.

Монреальский протокол означает более высокую прибыль отрасли 

ХФУ, первые фторированные химикаты, начали использовать в холодильниках в 1930-х годах, вскоре после того, как эти приборы стали проникать в дома. Они заменили раннее использование углеводородов, таких как пропан, которые считались опасными.

Десятилетия спустя, в 1974 году, ученые обнаружили, что химические хладагенты истощают атмосферный озон, необходимый для защиты Земли от губительного ультрафиолетового излучения Солнца.В ответ производители химической продукции США атаковали не только науку, но и ученых, стоящих за ней.

Одна статья, опубликованная в то время в журнале Aerosol Age , , отраслевом отраслевом журнале, обвиняла ученых, обнаруживших вред, наносимый химическими веществами озоновому слою, в том, что они являются агентами КГБ, стремящимися уничтожить капитализм. В том, что позже стало обычным рефреном компаний, занимающихся ископаемым топливом, производители химикатов предположили, что вместо этого в истощении озонового слоя виноваты естественные силы, такие как вулканическая активность.

Компания DuPont, в то время крупнейший в мире производитель хлорфторуглеродов (ХФУ), более десяти лет боролась с призывами запретить использование этих химикатов. За это время компания разработала запатентованные фторсодержащие хладагенты нового поколения. Имея возможность защитить свою прибыль, они приняли Монреальский протокол, международное соглашение о поэтапном отказе от ХФУ, которое было поддержано президентом Рональдом Рейганом и принято в 1987 году.

Сборочные линии в Уху, Китай, были переоборудованы для производства кондиционеров на основе пропана, начиная с 2014 года.С тех пор компания вернулась к наполнению своей продукции фторсодержащими химическими веществами, которые в тысячи раз вреднее для климата. Фото: Feng Hao

После того, как Монреальский протокол вступил в силу, DuPont и другие производили ГХФУ, которые были менее вредны, чем ХФУ, для атмосферного озона, но все же обладали сильнодействующими парниковыми газами.

В 1991 году Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде предупредила, что разработка новых химических веществ, таких как ГХФУ, которые постепенно улучшают состояние окружающей среды, может заблокировать немедленный переход на недорогие, безопасные для озона и климата альтернативы, такие как пропан.

У химической промышленности не было стимула искать альтернативы углеводородам, но Гринпис Германии, признавая потенциал другого пути развития, сделал это. Всемирная экологическая организация, известная своими громкими выходками, решила заняться холодильным бизнесом. Они отправились на поиски производителя, который будет производить холодильники, использующие углеводородный изобутан, который был дешевле, не наносил вреда озоновому слою и намного меньше нагревался.

К тому времени технический прогресс сделал углеводороды намного более безопасными, чем они были, когда их производство было прекращено в 1930-х годах.Но никто из крупных производителей холодильников сначала не заинтересовался предложением Гринпис.

В 1992 году Гринпис обратился к DKK Scharfenstein, бывшему производителю из Восточной Германии, пережившему тяжелые времена после воссоединения и находившемуся на грани банкротства. Компания согласилась производить холодильники, а Гринпис помог компании вывести на рынок новые агрегаты «Гринфриз», продав по всей Европе десятки тысяч холодильников, в которых использовался изобутан.

«Их часть сделки заключалась в том, что они меняют технологию, а наша часть сделки заключалась в том, что мы ищем клиентов», — сказал Вольфганг Лобек, бывший организатор Гринпис в Германии, который руководил работой Greenfreeze для этой организации в 1990-х годах.

Немецкая компания, устанавливающая стандарты безопасности, одобрила холодильники «Greenfreeze», отметив, что «использование, транспортировка и хранение этого холодильника не представляют опасности из-за использования сжиженного газа в качестве хладагента».

В настоящее время более 1 миллиарда холодильников по всему миру используют изобутан в качестве хладагента, защищая как озоновый слой, так и климат. Лобек сказал, что этот опыт сделал химическую промышленность еще более решительной, чтобы не позволить углеводородам закрепиться на других рынках.

«Для них было ясно, что они никогда больше не проиграют такую ​​битву», — сказал Лобек.

Китайский запрос на продажу экологически чистых единиц в США

В 2013 году китайская отраслевая торговая группа и пять ведущих производителей кондиционеров в стране запросили у Агентства по охране окружающей среды США разрешение на продажу в Соединенных Штатах безвредных для климата кондиционеров с пропановым охлаждением, тем самым маневрируя вокруг химической промышленности, чтобы избежать с использованием хладагентов HFC.

Китайские компании были финансово заинтересованы в использовании пропана. Этот газ является побочным продуктом переработки природного газа и сырой нефти и не подлежит патенту. При цене примерно 1,50 доллара за фунт он в 5–50 раз дешевле синтетических хладагентов. Высокая теплопроводность пропана увеличивает теплопередачу, что делает энергоэффективность кондиционеров на основе пропана лучше, чем у многих конкурентов.

Underwriters Laboratories уже одобрили использование до 1 килограмма пропана, в зависимости от размера комнаты и других факторов, для оконных и настенных кондиционеров двумя годами ранее.Китайским производителям нужно было только получить одобрение Агентства по охране окружающей среды в соответствии с Политикой значительных новых альтернатив агентства.

Должностные лица Агентства по охране окружающей среды, которые знали, что UL рассматривает более строгий стандарт на пропан, тем не менее пришли к выводу, что риск возгорания от пропановых хладагентов был «минимальным», если кондиционеры были установлены в соответствии со стандартами и правилами. Агентство одобрило использование пропана в постановлении, вступившем в силу в мае 2015 года. 

Но затем, два месяца спустя, UL пересмотрел свой стандарт.Это уменьшило допустимое количество пропана в бытовых кондиционерах почти на 90 процентов, с 1000 граммов (1 килограмм) до 114 граммов. Этот шаг фактически аннулировал одобрение Агентства по охране окружающей среды и положил конец использованию пропана в кондиционерах в Северной Америке и, возможно, за ее пределами.

«Защитник» UL

Процесс, посредством которого UL пришла к своему новому стандарту, остается неясным. В комитет, принявший новый стандарт, не вошли представители химических компаний.Вместо этого он состоял в основном из производителей и поставщиков кондиционеров, включая китайских производителей. Но подкомитет, подготовивший ключевой отчет, послуживший основой для нового стандарта, имел широкое представительство производителей химической продукции. Только у DuPont было четыре представителя в подкомитете, больше, чем у любой другой компании, кроме UL.

В отчете рекомендуется резкое сокращение объема пропана на основе наихудшего сценария, когда кондиционер быстро выпустит весь свой пропан, пока он хранится в невентилируемом шкафу или другом небольшом пространстве.В отчете также предполагалось, что в невентилируемом помещении было открытое пламя, например, от водонагревателя. В таком случае объем пропана более 114 граммов может загореться.

Марк Робертс, бывший старший советник и советник по международной политике Агентства экологических исследований, некоммерческой экологической организации, базирующейся в Лондоне и Вашингтоне, округ Колумбия, сказал, что условия были нереалистичными по ряду причин. Прежде всего, по его словам, настенные «сплит-кондиционеры» — самый крупный и быстрорастущий тип бытовых кондиционеров в мире — постоянно крепятся к стене в комнате, где они используются, и поэтому не должны храниться в помещении. закрытая часть года, как это может быть в случае с оконными блоками.

Сплит-кондиционер с 400 граммами пропана представляет очень небольшой риск: вероятность возгорания в течение 10 лет составляет 1 к 100 миллионам, согласно рецензируемому исследованию, опубликованному Colbourne в International Journal of Refrigeration в 2015 году. 

UL не ответила на конкретные вопросы о процессе принятия решений, но предоставила общий комментарий. «Миссия UL — работать над тем, чтобы сделать мир более безопасным. Являясь мировым лидером в области науки о безопасности, UL помогает компаниям демонстрировать безопасность, повышать устойчивость, укреплять безопасность, обеспечивать качество, управлять рисками и обеспечивать соответствие нормативным требованиям», — говорится в письменном заявлении компании.«Поскольку технологии продолжают развиваться, мы продолжаем пересматривать наши стандарты не только для обеспечения безопасности людей, но и для защиты нашей планеты, поскольку мы выполняем нашу миссию — сделать мир более безопасным, надежным и устойчивым местом».

Робертс присоединился к комитету UL по кондиционерам в 2015 году после того, как комитет опубликовал новый стандарт. Он представлял Агентство экологических исследований. Основанная в Лондоне в 1984 году при поддержке благотворительных организаций и частных доноров, EIA проводит исследования и работает для защиты окружающей среды, часто работая под прикрытием, чтобы разоблачить правонарушения.

Со своего места в комитете UL Робертс бросил вызов более строгим стандартам по пропану. Он назвал это недемократической и протекционистской мерой, основанной на необоснованных рисках. Он утверждал, что это решение послужит препятствием для использования углеводородных кондиционеров в США. К его апелляции присоединились представители китайского производителя кондиционеров и европейского производителя, которые также входили в состав комитета.

После того, как он подал апелляцию в октябре 2016 года, он был исключен из тесно связанного с ним комитета за то, что, как следует из электронного письма, написанного Робертсом в то время, заключалось в отсутствии у него «технических знаний».В том же электронном письме Робертс написал, что, хотя он понимает, что разрешенное количество легковоспламеняющихся хладагентов является спорным, «исключение меня из комитета не решит эту проблему». Робертс сказал, что в результате голосования он больше не может работать в комитете UL.

Робертс сказал, что, по его мнению, настоящая причина, по которой его попросили уйти, заключалась в том, что он сопротивлялся интересам американских производителей химической продукции, которые, по его словам, имели влияние на комитет.

UL не ответила на вопрос об исключении Робертса из комитета, но отметила, что в комитет теперь входит еще один член EIA.В официальном документе 2017 года по легковоспламеняющимся хладагентам UL заявила, что сокращение до 114 граммов «не обошлось без разногласий и является постоянным предметом… обсуждения».

Влияние стандартов UL не ограничивается Соединенными Штатами, сказал Ли Тинсюнь, профессор Университета Сунь Ятсена в Гуанчжоу, Китай, и консультант по разработке продуктов.

«Если продукты не соответствуют стандартам UL, они не смогут выйти на американские рынки, не только в США, но и на весь рынок Северной Америки», — сказал Ли.«Более того, статус Соединенных Штатов и волновой эффект американского рынка приводят к всемирному влиянию. Это катастрофа с глобальной точки зрения».

Колбурн, который также является членом Комитета по техническим вариантам холодильного оборудования, кондиционирования воздуха и тепловых насосов Монреальского протокола, сказал, что более строгий стандарт UL был попыткой производителей фторсодержащих химикатов защитить свой рынок.

Когда участники Монреальского протокола поняли, что стандарты, установленные UL и другими международными организациями по стандартизации, задерживают переход на более безопасные для климата хладагенты, они решили изучить этот вопрос.

Отчет, опубликованный в 2017 году Группой по технологической и экономической оценке Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде, показал, что относительно небольшое число заинтересованных сторон участвует в процессе разработки стандартов безопасности для бытовых кондиционеров, «и еще меньшее их число фактически доминирует в SC [Подкомитет] и WG [ деятельность рабочей группы]» из-за «обременительных инвестиционных затрат и ресурсов, необходимых для активного участия».

В отчете, в котором рассматриваются международные организации по стандартизации безопасности в целом, а не только UL, сделан вывод: «Организации, финансирующие участие экспертов в разработке стандартов, будут предвзято относиться к стандартам.

Промышленность ищет преимущества «первопроходца» на международных рынках

В то время как члены Монреальского протокола исследовали стандарты безопасности, Марк Верньяно, исполнительный директор американского производителя химической продукции Chemours, в мае 2017 года встретился с тогдашним администратором Агентства по охране окружающей среды Скоттом Пруиттом, чтобы обсудить гидрофторолефины (ГФО), новейшие фторированные химические хладагенты компании.

Chemours, дочерняя компания DuPont, разработала ГФО в соответствии с самыми последними требованиями Монреальского протокола.В то время как Монреальскому протоколу в значительной степени удалось устранить так называемую «озоновую дыру», образовавшуюся над Антарктидой, поколения новых фторированных химических веществ, которые он помог создать для защиты озона, остаются мощными парниковыми газами, в сотни и тысячи раз более вредными для климата, чем углерод. диоксид.

Обновление Протокола от 2016 года, известное как Кигалийская поправка, требует от стран поэтапного сокращения использования ГФУ в ближайшие десятилетия. ГФО, разработанные Chemours и другими компаниями, не наносят вреда озону и являются менее сильными парниковыми газами.

Chemours обратилась за помощью к Агентству по охране окружающей среды с их последним поколением фторированных химикатов, «чтобы помочь защитить лидерство США в этой области и защитить значительные новые инвестиции компании в США», говорится в письме, которое Chemours направил агентству перед встречей. Письмо было получено по запросу публичных записей Совета по защите природных ресурсов и ранее сообщалось The Intercept.

Компания предупредила, что китайские компании «объявили о планах коммерциализации альтернативных хладагентов.Без лидерства США и поддержки отечественных технологий эти иностранные альтернативы американским технологиям могут получить поддержку, вытеснив наше преимущество «первопроходца» на международных рынках».

Представитель Chemours Том Суэта заявил в письменном заявлении, что «прошедшая встреча с тогдашним администратором EPA Прюиттом была связана исключительно с поддержкой Chemours поправки Кигали для решения проблемы изменения климата».

Sueta добавил, что Chemours «поддерживает инклюзивную нормативную структуру, которая предоставляет сложному рынку HVAC и холодильного оборудования гибкие возможности для удовлетворения их широкого спектра потребностей.

Согласно финансовым отчетам компании, в 2019 году

Chemours продала фторсодержащих химикатов на сумму 1,3 миллиарда долларов. Разработав хладагент нового поколения, Chemours и другие производители химической продукции теперь решительно поддерживают поправку Кигали и неоднократно призывали президента Трампа ратифицировать соглашение, которое уже было одобрено более чем 100 странами.

В отчете за 2018 год двух торговых групп США по производству кондиционеров и химической промышленности было обнаружено, что к 2027 году поправка Кигали увеличит U.S. рабочих мест в обрабатывающей промышленности на 33 000 и увеличить экспорт США на 5 миллиардов долларов.

Поправка позволит американским производителям химикатов выпустить еще один раунд запатентованных синтетических химикатов. Однако уже существуют недорогие альтернативы, не разрушающие озоновый слой атмосферы и практически не влияющие на глобальное потепление.

Природные хладагенты, такие как пропан и изобутан, «это то, к чему стремятся страны с формирующейся рыночной экономикой, потому что они устали платить за использование последовательных раундов запатентованных фторированных газов», — сказал Робертс.

Однопроцентная емкость

Когда завод в Уху, городе на юго-востоке Китая вдоль реки Янцзы, на полпути между Уханем и Шанхаем, в 2014 году переоборудовал первую из двух сборочных линий для использования пропанового хладагента, Ван Чжиран, менеджер с короткими колючими волосами, лично заполнил первые 10 единиц сам.

«Я показал рабочим и доказал, что это безопасно», — сказал Ван. «После этого у них хватило смелости управлять им самостоятельно».

Во время недавнего визита на завод прозвенел звонок, и сборочная линия, включая верхнее освещение, отключилась, сигнализируя о начале 15-минутного перерыва. Рабочие без масок — обязательный контроль для защиты от Covid-19 закончился в апреле, когда страна взяла под контроль пандемию, — взяли свои телефоны с «мобильной парковки», где оставили их в начале смены. Некоторые вышли на улицу подышать свежим воздухом. Другие вошли в WeChat, чтобы общаться с друзьями.

В то время как финансирование ООН помогло фабрике и другим производителям по всему Китаю переоборудовать 18 сборочных линий, способных производить 7 миллионов заполненных пропаном кондиционеров в год, Программа Организации Объединенных Наций по окружающей среде отметила в оценке за ноябрь 2020 года, что только 1 процент этого мощность была удовлетворена.

В отчете Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде за 2019 год стандарты безопасности указаны как ключевая причина низкой производительности.

Китайские стандарты безопасности для приборов, продаваемых в Китае, основаны на стандартах, установленных Международной электротехнической комиссией (МЭК), чьи стандарты для кондиционеров допускают использование до 1 кг пропана в зависимости от размера охлаждаемого помещения.

Стандарт менее строгий, чем стандарт UL, но все же ограничивает использование пропана и эффективность кондиционеров на основе пропана.

Завод не производил кондиционеры на пропане на двух переоборудованных линиях с июля из-за отсутствия спроса и новых правил в Китае, требующих более высокой энергоэффективности для кондиционеров, заявили представители компании. Однако китайские производители за последние несколько лет произвели более 1,5 миллиона небольших кондиционеров и осушителей воздуха, которые используют меньше пропана на других сборочных линиях.

Комитет по стандартам безопасности IEC недавно принял меру, упрощающую использование большего количества пропана в кондиционерах.Предложение прошло голосование в комитете в октябре, и в настоящее время организация рассматривает комментарии, представленные странами-членами IEC.

Если эта мера будет официально принята IEC, Китай и другие страны мира, которые основывают свои национальные стандарты безопасности на стандартах, установленных IEC, могут вскоре принять новые, менее строгие ограничения. Стандарты, установленные IEC, также часто принимаются UL для приборов, продаваемых в Северной Америке.

Пересмотр стандартов безопасности IEC для легковоспламеняющихся хладагентов может стать значительным стимулом для кондиционеров на основе пропана.Однако на данный момент Ван говорит, что фабрика будет продолжать использовать фторированные химикаты.

«Сейчас наша компания больше всего озабочена эффективностью, — сказал Ван. «Если это не будет совместимо, компания умрет».

Эта статья была обновлена ​​после того, как в более ранней версии неверно сообщалось, что Марк Робертс был исключен из комитета UL, устанавливающего стандарты безопасности для кондиционеров. На самом деле он был исключен из тесно связанного технического комитета, что, по его словам, помешало ему работать в комитете UL, рассматривающем стандарты безопасности кондиционеров.

Фил МакКенна, штатный корреспондент ICN, сообщил из США.

Фэн Хао, журналист-эколог из Пекина, сообщил из Уху.

Фил МакКенна

Репортер, Бостон

Фил МакКенна — бостонский репортер Inside Climate News. До прихода в ICN в 2016 году он был писателем-фрилансером, освещавшим вопросы энергетики и окружающей среды для таких изданий, как The New York Times, Smithsonian, Audubon и WIRED.«Восстание», рассказ, который он написал об утечках газа под городами США, получил премию AAAS Kavli в области научной журналистики и премию NASW «Наука в обществе» в 2014 году. Фил имеет степень магистра в области научной журналистики Массачусетского технологического института и был научным сотрудником по экологической журналистике в колледже Миддлбери.

Летнее барбекю с хладагентом R-290

На выходных я подключил баллон с хладагентом R-290 к своему газовому грилю, зажег его и съел вкусную свежую жареную сладкую кукурузу из Вермонта в початках.Очень вкусно.

Хотя бак, соединенный с решеткой, на самом деле имел маркировку Propane , а не R-290, они являются одним и тем же хладагентом с этим обозначением ASHRAE IS пропан, или C 3 H 8 . В то время как физические свойства пропана делают его отличным хладагентом с точки зрения производительности, свойства, которые делают его идеальным для гриля (воспламеняемость), в значительной степени не позволяют ему попасть на рынок HVAC&R в США, хотя ситуация начинает медленно меняться.

Истощение озонового слоя и потенциал глобального потепления

Пропан является одним из нескольких природных соединений, которые потенциально могут использоваться в качестве хладагентов как с низким потенциалом разрушения озонового слоя (ODP) , так и с более низким потенциалом глобального потепления (GWP) . В 1989 году Монреальский протокол запретил использование хлорфторуглеродов (ХФУ) и гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ), которые являются хладагентами, оказывающими сильное негативное воздействие на глобальный озоновый слой. В ответ на запрет на использование ХФУ и ГХФУ был введен новый набор хладагентов — вместо R-12, R-22 и R-502 теперь используются новые гидрофторуглеродные (ГФУ) хладагенты, включая R-134a, R-410а и R-404а.

Хотя этот новый класс гидрофторуглеродных хладагентов практически не влияет на озоновый слой Земли, они действуют как мощные парниковые газы, иногда в тысячи раз более мощные, чем CO 2 . Например, согласно отчету Гринпис, «ГФУ 134а, самый распространенный ГФУ, используемый сегодня, в 3830 раз сильнее, чем CO 2 , как парниковый газ за 20-летний период». 1 Из-за их потенциала глобального потепления все так называемые фторсодержащие газы (ГХФУ, ХФУ, ГФУ) должны быть выведены из обращения в соответствии с соглашением о Киотском протоколе, который Соединенные Штаты (к сожалению) еще не ратифицировали.

Хладагенты природного происхождения

В то время как химическая промышленность работала над созданием нового класса хладагентов четвертого поколения, прежде всего, гидрофторолефинов (ГФО), большая часть мира сосредоточила свое внимание на хладагентах природного происхождения как на более безопасном в будущем. Эти хладагенты в основном состоят из соединений, которые использовались в прошлом в качестве хладагентов, но потеряли популярность, когда были разработаны синтетические газы.

Углекислый газ

Углекислый газ является очень эффективным хладагентом, и если он получен из существующих источников (например, улавливается из выбросов CO 2 силовой установки или из атмосферы), он может быть возобновляемым в количествах, необходимых для холодильного оборудования.CO 2 стал свидетелем растущего рынка за границей, а также в некоторых приложениях в США, в первую очередь, в холодильных системах супермаркетов. Одним из недостатков CO 2 является то, что он требует, чтобы система работала при высоком давлении, что приводит к необходимости в более прочных трубопроводах и компрессорном оборудовании, что в конечном итоге приводит к более высоким первоначальным затратам. Хотя при высоких концентрациях CO 2 является удушающим веществом (как и почти все хладагенты), в остальном это вариант с низкой токсичностью. ASHRAE указывает в своем документе с изложением позиции по природным хладагентам, что CO 2 может быть хорошим вариантом для автомобильного/транспортного кондиционирования воздуха. 2

Углеводороды: пропан, изобутан, метан

Углеводороды имеют широкий диапазон температур кипения для различных применений в холодильной технике (от низких до высоких температур), однако они имеют проблему безопасности (и маркетинга), поскольку в определенных ситуациях они взрывоопасны. Эти риски по возможности снижаются, и в США изучаются промышленные и некоторые коммерческие применения. Примечательно, что материнская компания Бена и Джерри Unilever уже несколько лет использует внутри страны витрины с замороженным мороженым, в которых используется углеводородный хладагент.В Европе пропан проник на рынок жилых помещений на рынке тепловых насосов. Углеводороды действительно обладают несколько более высокой активностью парниковых газов, чем CO 2 , но все же значительно превосходят продукты CFC/HCFC/HFC. В декабре 2011 года Агентство по охране окружающей среды США одобрило более широкое использование углеводородных хладагентов в коммерческих и бытовых целях 3 .

Аммиак

Аммиак был одним из первых используемых хладагентов и постоянно использовался на некоторых рынках (промышленность, центральные установки) более 150 лет.Аммиак в определенных концентрациях может быть ядовит для человека и других животных, но газ имеет резкий запах, который легко обнаружить по запаху при очень низких концентрациях. Одним из недостатков аммиака является то, что его нельзя использовать с медными трубками и компонентами.

Вода

В абсорбционном холодильном цикле в качестве хладагента используется вода (R-718), а в качестве рабочей среды – какой-либо осушитель, часто бромид лития. Этот подход не нов, но абсорбционное охлаждение продолжает завоевывать все больше рынков, особенно в сочетании с отработанным теплом в комбинированных теплоэлектроцентралях (ТЭЦ).КПД абсорбционных холодильных систем невелик, но при наличии избыточного тепла они могут быть экономически эффективными установками.

Заключение

Хотя текущая линейка синтетических хладагентов представляет собой значительное улучшение с экологической точки зрения по сравнению с предыдущим поколением ГХФУ и ХФУ, влияние ГФУ на глобальное потепление весьма значительно. Если нынешние тенденции сохранятся и в будущем, то, по-видимому, то, что когда-то считалось «старыми» хладагентами, может получить новую жизнь в попытке смягчить воздействие глобального потепления.

Источники:

1 ГФУ: растущая угроза климату, http://www.greenpeace.org/international/en/publications/reports/hfcs-a-growing-threat-to-the-climate/, обновленная версия 2009 г.

2 Документ с изложением позиции ASHRAE, Природные хладагенты, http://www.ashrae.org/File%20Library/docLib/About%20Us/PositionDocuments/ASHRAE_PD_Natural_Refrigerants_2011.pdf

3 Пресс-релиз Агентства по охране окружающей среды об одобрении 3 новых хладагентов, 14 декабря 2011 г., http://yosemite.epa.gov/opa/admpress.nsf/0/EED8A9F289E19D3F85257966005DBF51

Другие ресурсы

Документ с изложением позиции ASHRAE по природным хладагентам
http://www.ashrae.org/File%20Library/docLib/About%20Us/PositionDocuments/ASHRAE_PD_Natural_Refrigerants_2011. pdf

Greenpeace F-Gas
http://www.greenpeace.org/international/en/campaigns/climate-change/solutions/natural-refrigerants/

Калибровочная камера CARB
aspx

Хладагенты Естественно!
http://www.refrigerantsnaturally.com/

(PDF) Применение пропан/бутановой смеси для бытовых холодильников

Контейнер, представляющий нагрузку на холодильник. Манометрический коллектор с двумя составными манометрами

использовался для измерения давления как всасывающей, так и нагнетательной линии компрессора холодильника

.

3. Экспериментальная процедура и расчеты

В этом исследовании было проведено два эксперимента.В первом случае холодильник работал в стационарном режиме

, а морозильник разгружен при -20°С. Затем в морозильную камеру помещали один литр воды в стальном контейнере

при температуре 80°С. Все значения температуры и давления

затем записывались для каждого 10-минутного интервала. Температура испарителя, Т

и

, быстро менялась

во время этого эксперимента. Тепло, переданное от водяной загрузки испарителю, вызвало быстрое увеличение T

e

до высоких значений, затем T

e

начало медленно уменьшаться, пока не достигло устойчивого состояния

.Во время этого испытания температура конденсации, T

c

, не изменилась из-за большого закрытого конденсатора

. Во втором эксперименте Т

с

был заменен на нагреватель воздуха, снабженный вентилятором

, для нагрева окружающего воздуха вокруг поверхности конденсатора. Каждый эксперимент заканчивался при

стационарных условиях холодильника. Время, необходимое для достижения этого состояния, превысило

5 часов.

Все эксперименты проводились несколько раз при заправке системы СУГ.

Были проведены предварительные эксперименты для получения оптимальной заправки сжиженного нефтяного газа с использованием 0,05 кг

интервалов заправки от 0,1 до 0,25 кг. В данном исследовании использовалась оптимальная загрузка 0,2 кг

. Значения энтальпии состояний холодильного цикла были извлечены из

термодинамических таблиц и диаграмм пропана, бутана и изобутана. Энтальпия смеси

СУГ, ч

м

, в каждом состоянии оценивается из соотношения (1): Z

b

,Z

i

– массовые доли пропана, бутана и изобутана соответственно.Их значения

равны 0,214, 0,602 и 0,184 соответственно.

Компьютерная программа была разработана с использованием базового языка для расчета рабочих параметров холодильника

, таких как холодопроизводительность (Q

e

), потребляемая мощность компрессора

(Вт) и COP. Метод расчета Q

e

,Wand COP можно найти в ссылке [8]. С другой стороны,

Q

e

можно оценить, вычислив скорость отвода тепла от водной нагрузки как

:

w

и M

c

– масса воды и ее контейнера, Cp

w

и Cp

c

– масса воды и теплоты соответственно,

D – временной интервал, равный

10 мин.