Фреоны это в экологии: Значение качественного фреона для экологии

Содержание

Значение качественного фреона для экологии

В настоящее время одним из самых лучших хладагентов является R134a. Как это ни удивительно, он имеет нулевой потенциал разрушения озонового слоя. Это большое достижение в мире хладагентов – вещество, которое абсолютно не вредит экологии. Трудно переоценить всю важность этого достижения науки, ведь сегодня функционируют миллионы производственных площадок, очень плохо сказывающихся на здоровье окружающей среды. Есть столько установок и аппаратов, которых трудно назвать безвредными. Но ученые стараются усовершенствовать уже существующие изобретения таким образом, чтобы те вещи, без которых жизнь в данный момент невозможна, были безопасными.

Применение фреона R134a очень тесно связано с нашей обыденной жизнью. Он активно участвует в работе транспортных систем кондиционирования воздуха, причем, подразумевается не только коммерческие автомобили, но и частные транспортные средства. Фреон R134a является активным работником самых обычных холодильников, которые принято называть бытовыми.

Тех холодильников, что стоят у нас с вами дома. Продажа фреона R404a осуществляется практически для любых систем кондиционирования воздуха. Такой надежный элемент работы систем пригодится везде.

Очень важно, чтобы был не только хороший фреон, но и компрессорное масло. Фреон R134a не содержит хлор и для него нужно специальное масло. Качественные компрессорные масла не должны входить в конфликт с фреоном на химическом уровне. В противном случае, холодильная установка не будет функционировать так, как следует. На сайтах нередко предлагают минеральные масла, но нужно понимать, что они подходят не для любого фреона. Для хладагентов, не разрушающих озоновый слой, очень хорошо подходят холодильные масла, что были разработаны на основе особых синтетических эфиров.

Теперь вы понимаете, что фреон R134a представляет собой отличный выбор для производителей. Его антагонистом является фреон R22. Это пример устаревшего фреона, который весьма вреден для окружающей среды. Поскольку в Европе и США его производство было прекращено, фреон R22 – цена больших перемен в мире фреонов.

Он стоит весьма недорого, так как пытается задержаться на рынке за счет удобного для покупателя ценника. Надо сказать, что данный хладагент до сих пор изготавливается в России, хотя холодильное оборудование с этим фреоном перестало ввозится в РФ с 2011 года.

Фреоны и их воздействие на человека

Известно более 40 различных фреонов, большинство из которых выпускается промышленностью. Среди них существует несколько типов фреона, отличающихся химическими формулами и физическими свойствами.

Наиболее распространены следующие соединения:

трихлорфторметан (t кипения ‑ 23,8°C) — Фреон R-11, Фреон‑11, Хладон‑11
дифтордихлорметан (t кип. — 29,8°C) — Фреон R-12, Фреон‑12, Хладон‑12

трифторхлорметан (t кип. — 81,5°C) — Фреон R-13, Фреон‑13, Хладон‑13
тетрафторметан (t кип. — 128°C) — Фреон R-14, Фреон‑14, Хладон‑14
дифторхлорметан ( t кип — 40,8°C) — Фреон R-22, Фреон‑22, Хладон‑22
хлорофторокарбонат (t кип — 51,4°C) — Фреон R-410A, Фреон‑R410A, Хладон‑R410A.

Благодаря своим термодинамическим свойствам, фреоны нашли широкое практическое применение как хладоносители в холодильных машинах,  в кондиционерах,  в парфюмерии и медицине для создания аэрозолей. Все хладагенты, используемые в бытовых приборах, являются негорючими и безвредными для людей веществами. Помимо использования в качестве хладоносителей, фреоны применяют в качестве пропелантов, для тушения пожаров (например, фреон 13В1). В промышленности чаще всего используются фреоны R-12, R-22, R-134a, R‑407C, R‑410A.

В 1987 году в соответствии с Программой ООН по окружающей среде (ЮНЕП) вступил в действие “Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой”, предусматривающий постепенное сокращение производства и потребления ряда хлорфторуглеродов. В частности в соответствии с этим протоколом фреон R-12 (как наиболее способствующий разрушению озонового слоя) и R-22, а также другие фреоны, разрушающие озоновый слой, перестали применяться в бытовой технике. Однако они продолжают применяться при тушении пожаров.

По шкале “вредности” фреонов Хладон 22 (Фреон 22) относится к веществам 4‑го класса опасности. Эти вещества обладают наркотическим действием, вызывает слабость, переходящую в возбуждение, спутанность сознания, сонливость, при больших концентрациях ‑  удушье. При попадании на кожу  жидкий фреон может вызвать “обморожение” (пузыри, некроз).

Фреоны очень инертны в химическом отношении, поэтому они не горят на воздухе, взрывобезопасны даже при контакте с открытым пламенем. Однако при нагревании фреонов свыше 250 °C образуются весьма ядовитые продукты, например фосген СОСl2, который в годы первой мировой войны использовался как боевое отравляющее вещество.

Под действием температур свыше 400 °C фреон может разлагаться с образованием высокотоксичных продуктов: тетрафторэтилена (4‑й класс опасности), хлористого водорода (2‑й класс опасности), фтористого водорода (1‑й класс опасности).

При определении токсической опасности хладонов учитываются два основных аспекта: токсичность самого хладона и токсичность продуктов его разложения. Степень разложения хладонов при тушении пожара в значительной мере зависит от фазы развития пожара и времени подачи хладона. Использование хладонов при тушении пожаров практически безопасно, так как огнетушащие концентрации по хладонам 23, 318 и 218 на порядок меньше смертельных концентраций при длительности воздействия до 4 часов.

Термическому разложению подвергаются примерно 5% массы хладона, поданного на тушение пожара. Поэтому токсичность среды, образующейся при тушении пожара хладонами, будет намного ниже токсичности продуктов пиролиза и разложения.

Токсичность существенно зависит также от степени очистки фреонов от примесей химических веществ, загрязняющих основное вещество при производственных процессах, которые представляют наибольшую опасность. При температурах 180‑380°С и выше за счет термоокислительной деструкции фреонов в окружающую среду выделяются сопутствующие примеси: фтороводород, тетрафторэтилен, 2‑трифторметил, пентафторпропен и пр., которые определяют картину интоксикации.

По токсикокинетике хладоны аналогичны инертным газам. Лишь при длительном вдыхании хладоны низких концентраций могут оказывать неблагоприятное влияние на сердечно‑сосудистую, центральную нервную системы, легкие. При ингаляционном воздействии высоких концентраций хладонов токсический эффект ‑ кислородное голодание ‑ развивается в результате вытеснения кислорода. Время безопасного воздействия хладонов R-125, R-227еа и др. при концентрациях в атмосфере закрытых помещений 9‑10,5% составляет 5 минут.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Виды и классификация фреонов. Современные технологии на страже защиты окружающей среды.

Холодильная промышленность не стоит на месте. Развитие технологий шло в сторону повышения безопасности и уменьшения негативного воздействия на окружающую среду. Примерно с 1970г. последний фактор стал в итоге рашающим. В 1950-х годах рабочими компонентами были сернистый ангидрид, либо аммиак. Токсичность этих компонентов приводили к тому, что при утечке люди могли отравиться. Так долго продолжаться не могло, и в 1828г. Учёными был разработан один из пилотных хлорфторуглеродов-фреон для компрессорных систем охлаждения. Он получил название R12.

Новый век фреона.

Фреоны или галогеноалканы – это фтор- и хлорсодержащие производные насыщенных углеводородов (метана и этана). В молекулах этих соединений несколько атомов водорода замещены на атомы фтора, хлора или, что реже, брома. Эти хладоны сравнительно дешевы, малоктоксичны и негорючи. Их широкому распространению способствовали и удачно подходящие для хладона физико-химические свойства.

Сегодня много компаний производят различные хладагенты. Но наибольшее распостранение получили около 50 видов хладагента. Для определиения хладагента используется символ R (от англ. Refrigerant- охладитель) В таблице 1 сведены также и другие аспекты обозначения.

Первая цифра в аббревиатуре – число атомов фтора в соединении; вторая – число атомов водорода в соединении плюс единица; третья – число атомов углерода в соединении минус единица (для соединений метанового ряда ноль в аббревиатуре не проставляется). Число атомов хлора определяют вычитанием суммарного числа атомов фтора и водорода из общего числа атомов, которые могут соединяться с атомами углерода (валентность С принимается равной четырем). Так, химическое строение фреона R12 описывается формулой F–C–Cl2. Если на месте хлора находится бром, в конце определяющего номера ставится буква B и цифра, показывающая число атомов брома в молекуле.

Таблица 1. Номенклатура и физико-химические характеристики фреонов.

Марка

   Формула

          Название

 tкип , °C

tкр , °C

Ркр , МПа

R12

F2-C-Cl2

Дифтордихлорметан

-29,74

112

4,12

R22

HC(F)-Cl

Гидродифторхлорметан

-40,85 

96,13 

4,99 

R11

F-C-CI3

Фтортрихлорметан

23,65

198

4,37

R113

F2ClC-СFCl2

1,1,2-трифтор-1,2,2трихлорэтан

47,5

214,3

3,41

R14

CF4

Тетрафторметан

– 128,0

– 45,65

3, 75

R23

HCF3

Гидротрифторметан

-82,2

25,85

4,82

R125

HСF2-СF32

Гидропентафторэтан

-48,5

67,7

3,39

R134a

HCF2-CHF2

Дигидротетрафторэтан

-26,5

101,5

4,06

R141b

CH3–СCl2F

1,1-дихлор-1-фторэтан

31,9

201,5

4,25

R227еа

СF3-СF2-СНF2

Гидросектафторпропан

-18,3

103,5

2,95

 Одними из первых фторуглеродных фреонов были фреоны R12, R22, R11, R113 и R14. Позже начали применять R23, R125, R134a, R141b и R227еа.

Хладогент R134a в сравнении с R12 имел при температуре 45°С более высокое значение давления насыщенных паров. Это приводило к ухудшению его энергетических показателей в низкотемпературных агрегатах, но в системах кондиционирования воздуха значение холодильного коэффициента для R134а могло не только достигать параметра R12, но и превосходить его. А фреон R141b мог применяться как в кондиционерах, так и в тепловых насосах. По своим характеристикам он был близок R11 и R113. Фреон R227ea нашел применение в качестве одного из компонентов рабочего тела из нескольких хладонов – еще 50–60 лет назад для улучшения экологических характеристик стали применять многокомпонентные смеси (неазеотропные и азеотропные – раздельно- и нераздельнокипящие).

В международной классификации для первых применяется обозначение R400, а для последних R500. В качестве дополнительных используются фреоны R143а, R142b и R124.

Реальное влияние хладогентов на озоновый слой

Хладогенты не ядовиты, но при нагреве образуют токсичные продукты – например, фосген. В ходе исследования причин разрушения озонового слоя было обнаружено, что даже небольшие концентрации фреона приводят к реакциям разрушения озонового слоя. Для оценки фреона используются не только его характеристики, но и еще 2 критерия: озонразрушающий потенциал (ODP) и потенциал глобального потепления (GWP)

Таблица 2. Потенциалы ODP и GWP для хладонов

Марка

ODP

GWP

Марка

ODP

GWP

R12

0,9

8500

R23

0

12 100

R22

0,05

1700

R125

0

3200

R11

1

4000

R134a

0

1300

R113

0,8

5000

R141b

0,11

630

R14

0

6300

R227еа

0

3300

Самым опасным для озонового слоя оказались хладоны R11, R12, R13, R113, R114. Гидрофторхлоруглероды R22, R141b, R134а и R142b менее опасны, потому что наличие в молекуле атома водорода существенно снижает срок жизни соединения в атмосфере. Озоноразрушающая способность хладагентов повышается, если в молекуле присутствует атом хлора. По степени своей опасности для озонового слоя хладоны делятся на три группы (табл. 3).

 

Таблица 3. Классификация хладагентов по влиянию на озоновый слой атмосферы

Группа

Класс соединений (международная классификация)

Марка фреонов

Воздействие на озоновый слой

A

Хлорфторуглероды (CFC)

R11, R12, R13, R111, R112, R113, R114, R115

Вызывают истощение озонового слоя

Бромфторуглероды

R12B1, R12B2, R113B2, R13B2, R13B1, R21B1, R22B1, R114B2

B

Хлорфторуглеводороды (HCFC)

R21, R22, R31, R121, R122, R123, R124, R131, R132, R133, R141, R142, R151, R221,R222, R223, R224, R225, R231, R232, R233

Вызывают слабое истощение озонового слоя

C

Фторуглеводороды (HFC)

R23, R32, R41, R125, R134, R143,

R152, R161,R227, R236, R245, R254

Озонобезопасные фреоны

Решение пришло путём долгих опытов. Снизить опасность и даже повысить характеристики позволило создание смеси из хладонов. Так фреон R404a состоит из смеси R125, R143a и R134а явился альтернативой R22 и имеет повышенные характеристики холодопроизводительности.

Таблица 4. Принципиальные характеристики неазеотропных смесей фреонов
 

Марка

R404a

R406 а

R407с

R408a

R409a

R410a

Состав, %

R125/

R143a/

R134a

44/52/4

R22/

R142b/

R600a

55/41/4

R32/

R125/

R14a

23/25/52

R22/

R143a/

R125

45/50/5

R22/

R124/

R142

60/25/15

R125/

R32

50/50

кип , °C

-46,7

-32,35

-43,56

-44,4

-34,2

-51,53

кр , °C

72,7

1165

86,7

83,7

107

72,13

Р кр , МПа

3,735

488

4,63

4,34

4,5

4,93

ODP

0

0,056

0

0,026

0,049

0

GWP

1560

1600

3050

1530

1890

 

На основе R134а, R125 и R32 был получен хладон R407C, в котором присутствие в смеси R32 приводит к увеличению производительности холодильного агрегата, R125 – понижает горючесть, а R134а – определяет рабочее давление в контуре. Этот хладагент нашел широкое применение в системах кондиционирования воздуха, поскольку его использование не требует значительных конструктивных изменений. На основе квазиазеотропных смесей были разработаны хладагенты марок R408a, R409a и R410a (табл. 4). Они позволяли проводить дозаправку холодильного агрегата исходной смесью при утечке, поскольку температура кипения рабочего тела холодильной машины менялась незначительно, и были предназначены для замены экологически вредных веществ. Так, R408a использовался для замены R502 в низкотемпературных и среднетемпературных холодильных агрегатах, R409a мог являться заменителем для R12, когда не подходит R134а. В системах кондиционирования воздуха высокого давления R22 мог быть заменен на R410a. Помимо этого, очень перспективной, по мнению специалистов, могла стать замена R22 и R290 в тепловых насосах на R410a, применение которого позволяло бы достичь уменьшения конструктивных размеров оборудования (рис. 1).

Рис. 1. Для замены фреонов класса хлорфторуглеводородов (HCFC) или гидрохлорфторуглеродов (ГХФУ) разработаны фреоновые смеси

 

Среди смесевых хладагентов следует отметить композиции «пятисотой» серии, которые представляли собой азеотропные смеси (табл. 5). Относительное распространение получили фреоны марок R502 и R507. Хладон R502 являлся низкотемпературным рабочим телом холодильной машины. Его применение позволяло понизить потребление электроэнергии по сравнению с R12 и R22. Однако за счет того, что его озоноразрушающая способность и склонность к глобальному потеплению были относительно высоки, R502 стали заменять на R407a и R507 (рис. 2).

Рис. 2. Азеотропная смесь R507

Таблица 5. Принципиальные характеристики азеотропных смесей фреонов

Марка

R502

R507

Состав, %

R22/R115=48,8/51,2

R143/R125=50/50

кип , °C

-45,6

-46,7

кр, °C

82,1

71

Ркр , МПа

4,07

3,72

ODP

0,34

0

GWP

4300

3900

 

 

Пропан, аммиак и вода

В последние 10–15 лет активно идет поиск смесей, не имеющих в составе ни хлора, ни фтора (табл. 6).

 

Таблица 6Принципиальные характеристики хладагентов, не включающих в состав атомы Cl и F

Марка

R600a

R290

R717

R718

R744

Название, формула

Изобутан,

CН10

Пропан,

CН8

Аммиак,

3

Вода,

Н2О

Двуокись углерода, CO2

кип , °C

-11,8

-42,1

-33,35

100

-93,85

кр , °C

135

97

132,25

374

31

Ркр , МПа

3,66

4,27

11,28

22,06

7,62

ODP

0

0

0

0

0

GWP

0

0

0

0

1

 К безопасным природным фреонам относятся бутан, изобутан, углекислый газ и аммиак. Но самым безопасным и перспективным является пропан (R290). Он не оказывает разрушающего воздействия на озоновый слой и и имеет очень низкий потенциал влияния на глобальное потепление. Характеристики этого газа почти не отличаются от фреона R22.

Производство кондиционеров на R290.

 

 

Рис. 3. Сплит-система с хладоном R290

 

Первое в мире серийное производство кондиционеров, работающих на R290, появилось в 2011 г. Компания GREE (Китай) стала первым производителем климатического оборудования, получившим сертификат, позволяющий использовать хладагент R290 в бытовых кондиционерах (рис. 3). До сих пор его применение в климатической технике было ограничено из-за потенциальной пожароопасности. Полученный сертификат доказывал, что компании удалось создать безопасный кондиционер и что он отвечает строгим стандартам ЕС. Специалисты успешно решили целый комплекс сложных задач, таких как разработка нового компрессора, контроль за количеством заправляемого хладона, предотвращение утечек, изоляция от источников огня и изменение системы управления.

Холодопроизводительность кондиционера составляла 2,4 кВт при массе хладона (пропана) – менее 300 г. Причем, энергопотребление кондиционера было на 15 % меньше, чем у аналогичных устройств, использующих R22.

Три года назад началось и производство мобильных кондиционеров и осушителей воздуха на экологически безопасном пропане. А сегодня еще несколько компаний объявило о начале выпуска бытовых кондиционеров, работающих на пропане. На рынке появились и первые «пропановые» чиллеры. Пока доля такого оборудования невелика, но прогнозируется, что она будет расти, увеличиваясь на 1–2 % ежегодно.

Большой плюс кондиционеров на R290 цена – применение пропана позволило снизить стоимость некоторых моделей. Удешевление стало возможным благодаря уменьшению размеров теплообменников, низкой цене хладона и малому объему газа, требуемого для заправки. К сожалению, пока в Россию запрещен ввоз кондиционеров, использующих в качестве хладона пропан.

Разрабатываются и смесевые хладоны на основе R600a и R290. Они подходят для замещения хладонов марок R12, R22, R134a в традиционных холодильных установках и системах кондиционирования воздуха при обязательном условии замены типа компрессорного масла.

Внимание инженеров привлекает и использование неорганических хладонов «семисотой» серии – неорганические соединения. Последние две цифры в индексе соответствуют молекулярной массе данного соединения.

Среди хладонов этой группы аммиак. И есть мнение, что это сегодня один из лучших хладонов. Аммиак обладает низкой текучестью и не взаимодействует с черными металлами, как некоторые другие хладагенты. Поэтому оборудование для работы с ним стоит дешевле. Помимо этого, удельная массовая производительность более чем в 3,5 раза превышает аналогичный показатель для любого другого хладона. Но утечки аммиака потенциально опасны.  К настоящему времени удалось добиться многократного уменьшения объема применяемого R717 с одновременным повышением надежности герметизации. И если тридцать лет назад для установки мощностью 1 кВт требовалось 8 кг R717, то современное оборудование аналогичной мощности требует менее 1 кг.

Из числа других неорганических хладонов можно назвать и воду (R718). Ее применение сдерживалось высокой стоимостью необходимого компрессионного оборудования. Но разработанный в США турбокомпрессор, как было анонсировано, позволяет устранить эти препятствия. А в абсорбционных холодильных машинах фактически применяют смесь двух веществ – R717 и R718.

 Хладон R744 (оксид углерода II) не горюч и дешев – на два порядка дешевле, чем, например, R134a. Углекислый газ имеет высокое критическое давление, что позволяет увеличить степень сжатия, а это повышает эффективность работы холодильной машины. В перспективе диоксид углерода может найти широкое применение в низкотемпературных двухкаскадных установках и системах кондиционирования воздуха в автомобилях и поездах. Его возможно применять также в бытовых холодильниках и тепловых насосах.

При функционировании климатической техники вообще и холодильных машин, в частности, в рабочем цикле используются так называемые хладоны или хладагенты. Массовое производство кондиционеров и необходимых для них рабочих веществ началось примерно сто лет назад.

 

Фреоны: значение и опасность – Статьи

14 ноября 2013

В основном холодильные установки, находящиеся в современных жилых домах и квартирах, работают на фреоне, который пришел на смену аммиаку. Несмотря на то, что фреон является малотоксичным газом с низкой биологической активностью, в случае его утечки необходимо обязательно произвести ремонт холодильников на дому.

С точки зрения химии фреоны являются производными насыщенных углеводородов (наиболее часто – этана или метана). В их состав входят фтор, хлор и бром. Фреоны не окисляются на воздухе, не растворяются в воде и спирте, бесцветны, без запаха, хорошо растворимы синтетическими и минеральными маслами.

Применение

Фреоны применяются не только в изготовлении холодильной техники. Их широко используют в медицинских препаратах и парфюмерии, косметике, красках, а также для борьбы с пожарами на опасных объектах, в изготовлении пищевых продуктов, растворителей для чистки одежды, в производстве полиуретана.

Влияние на окружающую среду

Для озонового слоя нашей планеты очень опасны фреоны с хлором и бором. Эти фреоны при попадании в атмосферу под воздействием ультрафиолетовых лучей разлагаются, а продукты такого разложения, вступая в реакцию с молекулами озона, нарушают озоновый слой. Таким реакциям свойственен циклический характер. Это приводит к образованию так называемых озоновых дыр.

Попадая в организм живых существ, фреоны не проходят цикл метаболических превращений. Они в неизменном виде выделяются органами дыхания. Допустимая концентрация фреона в воздухе – от 1 до 3 тысяч мг на кубический метр.

Поэтому, если есть утечка фреона из вашего охладительного оборудования, будь то холодильник или кондиционер, нужно воспользоваться возможностью провести ремонт холодильника на дому. Это и избавит вас от чрезмерных расходов на покупку новой холодильной техники, и обезопасит вас и вашу семью от возможных неприятных последствий.

Ученые придумали замену фреону: Статьи экологии ➕1, 22.

11.2019

Иллюстрации Евгении Власовой

Российские исследователи нашли способ в десятки раз снизить энергопотребление холодильников. Новый, разработанный ими охлаждающий агент может заменить опасный фреон.

Новое охлаждающее вещество создали ученые из Сибирского федерального университета и Института физики имени Л.В. Киренского СО РАН. Хладагент проявляет свои свойства тем больше, чем материал горячее, сообщает ТАСС. К тому же, его можно «активировать» с помощью магнитных и электрических полей.

Изначально авторы изобретения работали над задачей по охлаждению мельчайших компонентов электронных устройств, тепло от которых невозможно отвести традиционными способами, с помощью радиаторов, потому что компоненты слишком малы. Оказалось, что такое вещество вполне применимо и «на гражданке» — в холодильниках, где до сих пор используются соединения на основе фреона, вещества, которое, как считается, разрушает озоновый слой Земли.

При этом потребление энергии холодильником снижается в десятки раз, поскольку новое вещество запускается в работу с помощью маломощного импульса, а дальше оно все делает само. Сообщается, что основой для вещества стали соединения гидросульфата аммония. Статья с результатами исследований и тестов опубликована в Journal of Alloys and Compounds.

Тем временем в октябре Еврокомиссия приняла новые технические требования к таким бытовым приборам, как холодильники, посудомоечные машины, стиральные машины и телевизоры. В числе этих требований впервые упомянуты «пригодность к ремонту и возможность переработки», что отвечает требованиям циклической экономики, говорится на сайте регулятора. В среднем домохозяйство благодаря этим новшествам сэкономит €150 в год, суммарная экономия к 2030 году составит объем, равный годовому потреблению Дании (167 ТВт/час). В совокупности с нормами, которые уже приняты в ЕС, экономия среднего домохозяйства может составить €285 в год. Еврокомиссар по климатическим действиям и энергетике Мигель Ариас Каньете напоминает, что ЕС взял на себя обязательство полностью прекратить выбросы СО2 к 2050 году и отмечает, что домохозяйства также не должны оставаться в стороне. Новые правила уже вступили в силу.

Как сообщает Департамент природопользования и охраны окружающей среды города Москвы, цель столицы по снижению выбросов парниковых газов аналогична федеральной цели, в соответствии с которой к 2020 году требуется сократить их минимум на 25% от уровня 1990 года. Благодаря комплексу мер в энергетике, ЖКХ и на транспорте объем выбросов парниковых газов снизился на 18% за последние пять лет. В том числе, в городе удалось уменьшить загрязнение воздуха оксидом углерода и оксидом азота в 2,1 раза, концентрация взвешенных частиц PM10 снизилась в 1,5 раза.

По словам Антона Кульбачевского, руководителя Департамента природопользования и охраны окружающей среды города Москвы, количество выбросов парниковых газов в Москве приближается к удельным показателям других мегаполисов — около 5 тонн на человека в год.

Напомним, по данным европейской статистики, потребление «среднего» холодильника снижается примерно на 1,4% в год благодаря техническому совершенствованию. Дороговизна электроэнергии давно заставляет производителей искать новые решения. Так, в Японии годовое электропотребление холодильника с 1990-го по 2004 год снизилось на 83%, в США — на 75%. Именно в это время производители предложили технические решения, которые обеспечили снижение энергопотребления. Но этого уже недостаточно. В 2017 году доля энергопотребления домохозяйств в ЕС составила 27% от общего энергетического баланса.

Фреоны

В 1928 году американский химик корпорации “Дженерал Моторс” (“General Motors Research”) Томас Мидглей младший (Thomas Midgley, Jr.) впервые выделил и синтезировал в своей лаборатории химическое соединение, названное впоследствии “фреон” (от латинского frigor – холод). Позже была синтезирована целая группа подобных соединений; для их обозначения использовалась латинская буква R и цифровой код.

Фреоны (другое их название – хлорфторуглероды)

представляет собой бесцветные газы или жидкости, без запаха, как правило, хорошо растворимые в органических растворителях, а также во многих смазочных маслах и практически нерастворимые в воде.

Фреоны – это смесь метана и этана, в которых атомы водорода замещаются атомами фтора и хлора.

Известно более 40 различных фреонов, большинство из которых выпускается промышленностью. Среди них существует несколько типов фреона, отличающихся химическими формулами и физическими свойствами.

Наиболее распространены следующие соединения:

трихлорфторметан (t кипения – 23,8°C) – Фреон R-11;

дифтордихлорметан (t кипения – 29,8°C) – Фреон R-12

трифторхлорметан (t кипения – 81,5°C) – Фреон R-13;

тетрафторметан (t кипения – 128°C) – Фреон R-14;

дифторхлорметан ( t кипения – 40,8°C) – Фреон R-22;

хлорофторокарбонат (t кипения – 51,4°C) – Фреон R-410A.

Благодаря своим термодинамическим свойствам, фреоны нашли широкое практическое применение как хладоносители в холодильных машинах, в кондиционерах, в парфюмерии и медицине для создания аэрозолей. Все хладагенты, используемые в бытовых приборах, являются негорючими и безвредными для людей веществами. Помимо использования в качестве хладоносителей, фреоны применяют в качестве пропиленов, для тушения пожаров (например, фреон 13В1). В промышленности чаще всего используются фреоны R-12, R-22, R-134a, R-407C, R-410A.

По шкале “вредности” фреонов Хладон 22 (Фреон 22) относится к веществам 4-го класса опасности. Эти вещества обладают наркотическим действием, вызывает слабость, переходящую в возбуждение, спутанность сознания, сонливость, при больших концентрациях – удушье. При попадании на кожу жидкий фреон может вызвать “обморожение” (пузыри, некроз).

Фреоны очень инертны в химическом отношении, поэтому они не горят на воздухе, взрывобезопасны даже при контакте с открытым пламенем. Однако при нагревании фреонов свыше 250 °C образуются весьма ядовитые продукты, например фосген СОСl2, который в годы первой мировой войны использовался как боевое отравляющее вещество.

Под действием температур свыше 400 °C фреон может разлагаться с образованием высокотоксичных продуктов: тетрафторэтилена (4-ый класс опасности), хлористого водорода (2-ой класс опасности), фтористого водорода (1-ый класс опасности).

При определении токсической опасности хладонов учитываются два основных аспекта: токсичность самого хладона и токсичность продуктов его разложения. Степень разложения хладонов при тушении пожара в значительной мере зависит от фазы развития пожара и времени подачи хладона. Использование хладонов при тушении пожаров практически безопасно, так как огнетушащие концентрации по хладонам 23, 318 и 218 на порядок меньше смертельных концентраций при длительности воздействия до 4 часов.

Термическому разложению подвергаются примерно 5% массы хладона, поданного на тушение пожара. Поэтому токсичность среды, образующейся при тушении пожара хладонами, будет намного ниже токсичности продуктов пиролиза и разложения.

Токсичность существенно зависит также от степени очистки фреонов от примесей химических веществ, загрязняющих основное вещество при производственных процессах, которые представляют наибольшую опасность. При температурах 180-380°С и выше за счет термоокислительной деструкции фреонов в окружающую среду выделяются сопутствующие примеси: фтороводород, тетрафторэтилен, 2-трифторметил, пентафторпропен и пр., которые определяют картину интоксикации.

По токсикокинетике хладоны аналогичны инертным газам. Лишь при длительном вдыхании хладоны низких концентраций могут оказывать неблагоприятное влияние на сердечно-сосудистую, центральную нервную системы, легкие. При ингаляционном воздействии высоких концентраций хладонов токсический эффект – кислородное голодание – развивается в результате вытеснения кислорода. Время безопасного воздействия хладонов R-125, R-227еа и др. при концентрациях в атмосфере закрытых помещений 9-10.5% составляет 5 минут.

ЯВЛЯЮТСЯ ОЗОНРАЗРУШАЮЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ-о влиянии см. презентацию…

Оптимизация выбора хладагента для систем кондиционирования с учетом экологических требований Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Научные труды Дальрыбвтуза. Том 32

ISSN 2222-4661

УДК 502 : 628.305

В.В. Кирюха

Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет,

690087, г. Владивосток, ул. Луговая, 52б

ОПТИМИЗАЦИЯ ВЫБОРА ХЛАДАГЕНТА ДЛЯ СИСТЕМ КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ С УЧЕТОМ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ

Рассмотрены вопросы экономической и экологической целесообразности применения хладагентов разных типов при проектировании или выборе систем кондиционирования для бытовых и производственных помещений.

Ключевые слова: хладагент, фреон, кондиционер, экология.

V.V. Kiryuha

OPTIMIZING THE CHOICE OF REFRIGERANT FOR AIR CONDITIONING FROM THE ENVIRONMENT IN MIND

The questions of ecologically and economically worthwhile use different types of refrigerant in design or selection of conditioning systems for domestic and industrial premises.

Key words: refrigerant, climate, ecology.

В настоящее время все более широкое применение находят системы кондиционирования воздуха. Такие системы широко применяются как в бытовых и служебных помещениях (оконные и сплитовые кондиционеры), так и в производственных цехах.

За последнее десятилетие применение систем кондиционирования в количественном выражении выросло в десятки раз. Если в 80-х гг. прошлого века на 1000 человек приходилось 3 кондиционера, в 2005 г. – около 100, то в течение ближайших 10 лет прогнозируется увеличение еще в 2-3 раза. К примеру, среднеевропейское насыщение системами кондиционирования воздуха составляет около 300 единиц на 1000 человек населения. Примерно такое же положение сложилось и среди офисных и служебных помещений. В производственных цехах применение систем кондиционеров в большей степени определяется характером производства. Если в первоначальный период роста числа систем кондиционирования выбор систем в основном определялся имеющимися на рынке, то в настоящее время возможен выбор, требующий более серьезного подхода как с экономической, так и с экологической точки зрения.

Современные системы кондиционирования в качестве хладагентов могут использовать фреон различных типов, антифриз, воду и т.д. Наиболее часто используют фреон в устройствах кондиционирования и воду в системах с использованием чиллеров-фанкойлов. Сплитсистема состоит из внутреннего и наружного блоков, соединенных между собой медными теплоизолированными трубками, обеспечивающими циркуляцию хладагента. Внутренний блок имеет поверхностный воздухоохладитель, наружный блок – компрессорно-конденсаторный агрегат с тепловым насосом, подающим к внутреннему блоку хладагент.

Система чиллер-фанкойл состоит из основного чиллера и нескольких фанкойлов. Чил-лер – холодильная машина, которая охлаждает (или при необходимости подогревает) хладагент и подает его по системе трубопроводов в фанкойлы. Фанкойлы – это теплообменники с вентиляторами, в которых происходит теплообмен между теплоносителем и воздухом помещения.

122

Технологическое и транспортное оборудование рыбохозяйственной отрасли

При проектировании систем кондиционирования выбор между той или иной системой определяется технико-экономическими параметрами. Экологические вопросы при выборе системы, как правило, во внимание не принимаются.

С нашей точки зрения, целесообразно (особенно для помещений, где предполагается многолетнее использование систем кондиционирования) перед проектированием проводить экономический и экологический анализ вопроса.

Россия подписала Киотский протокол, а он является регламентирующим документом по вопросам, связанным с использованием озоноразрушающих фреонов, и вопросам, связанным с глобальным потеплением.

В фреоновых системах в настоящее время в России используется фреон R22, имеющий в составе своей молекулы атома хлора.

Обычно этот тип фреонов обозначают HCFC, где первая буква «С» указывает на хлор. Этот атом, по утверждению некоторых экспертов, является причиной разрушения озонового слоя. И хотя данное утверждение было весьма спорным и вызвало массу возражений со стороны специалистов, паника среди производителей кондиционеров, подогреваемая производителями фреонов, привела к полной победе озонобезопасных хладагентов.

Такими хладагентами являются фреоны типа R407C и R410A (F-газы). F-газы – это три вида соединений, которые содержат фтор. К ним относятся и новые HFC-фреоны. Ожидается, что в ближайшее время Европейский союз примет четыре основных закона, касающихся применения таких фреонов.

В отличие от традиционных хладагентов R407C и R410A являются смесями различных фреонов, а потому менее удобны в эксплуатации. Так, в составе R407C, созданного в качестве альтернативы R22, входят три фреона: R32 (23 %), R125 (25 %) и R134a (52 %). Каждый из них отвечает за обеспечение определенных свойств: первый – способствует увеличению производительности, второй – исключает возгорание, третий – определяет рабочее давление в контуре хладагента.

Эта смесь не является изотропной, а потому при любых утечках хладагента его фракции улетучиваются неравномерно, и оптимальный состав меняется. Таким образом, при разгерметизации холодильного контура кондиционер нельзя просто дозаправить: остатки хладагента необходимо слить и заменить новым. Именно это стало основным препятствием для распространения R407C. Потери хладагента при перезаправке могут иметь значительный экологический вес.

К тому же его «экологичность» на практике может привести к дополнительной нагрузке на окружающую среду. Эвакуированный из кондиционеров фреон необходимо утилизировать, а в России или странах Азии с этим могут возникнуть проблемы. И хотя для озонового слоя R407C не опасен, он является одним из наиболее сильных «парниковых газов».

Хладагент марки R410A, состоящий из R32 (50 %) и R125 (50 %), является условно изотропным. То есть при утечке смесь практически не меняет своего состава, а потому кондиционер может быть просто дозаправлен. Однако и R410A не лишен некоторых недостатков. В отличие от R22, который хорошо растворим в обыкновенном минеральном масле, новые хладагенты предполагают использование синтетического полиэфирного масла.

Полиэфирное масло обладает одним очень существенным недостатком – оно моментально поглощает влагу, теряя при этом свои свойства. Причем при хранении, транспортировке и заправке необходимо исключить не только попадание капельной влаги, но и контакта с влажным воздухом, из которого масло активно впитывает воду. К тому же оно не растворяет любые нефтепродукты и органические соединения, которые становятся потенциальными загрязняющими веществами. Все это несущественно меняет процесс монтажа, но потребует особого внимания к некоторым технологическим операциям. В частности, для вакуумирования нужен двухступенчатый насос, способный обеспечить разряжение до 42 атм, и

123

Научные труды Дальрыбвтуза. Том 32

ISSN 2222-4661

соответствующий манометр. При пайке трубопроводы должны быть заполнены инертным или химически неактивным газом с низким содержанием влаги, например, азотом, а дозаправка хладагента может производиться исключительно в жидкой базе.

Климатическое оборудование на R410A при той же производительности получается немного дороже. Причина в более высоком рабочем давлении. Так, при температуре конденсации + 43 °С у R22 оно составляет около 16 атм, а у R410A – порядка 26 атм. По этой причине все узлы и детали холодильного контура, заправленного R410A, включая компрессор, должны быть более прочными. Это несущественно увеличивает расход меди, но все же удорожает систему.

Озонобезопасные хладагенты стоят дороже традиционных. Так, грамм R410A стоит в 7 раз больше, чем R22.

Немногим дешевле R407C, на который активно переводится полупромышленная гамма оборудования. Здесь будет 6-кратная разница, а с учетом того, что при любой утечке его надо сливать, реальные расходы на фреон еще более вырастут. Следует учесть и тот факт, что с ростом рабочего давления количество утечек неизбежно увеличится, поскольку прочность паяных соединений остается прежней. Кроме того, часть монтажных и ремонтных организаций не имеет соответствующего оборудования.

Именно по этим причинам региональные компании не торопятся переходить на озонобезопасный хладагент. При возможности выбирать между R410A и R22 региональные компании в 90 % случаев будут работать с кондиционерами на более привычном и более дешевом фреоне. Хотя бы потому, что не подготовились к переходу на R410A ни морально, ни технически. Однако рано или поздно это придется сделать. Причин для этого сразу несколько.

Во-первых, практически все новые модели ведущих мировых производителей разрабатываются только на озонобезопасных фреонах, так как R410A – самый прогрессивный хладагент на сегодняшний день (СОР достигает более 4). Это значит, что через 2-3 года между техникой на HCF и R22 неизбежно возникнет ощутимый технологический разрыв, а продавать устаревшую технику всегда непросто.

В странах ЕС к F-газам выдвигают следующие требования:

– для устройств, в которых содержится более 3 кг F-газа, необходимо проводить тест на утечку газа как минимум 1 раз в год. По результатам проверки следует заполнять специальную форму;

– после окончания срока службы устройства, содержащего F-газ, газ должен быть полностью утилизирован;

– сервисная служба должна иметь соответствующий сертификат;

– фреоны HFC не могут применяться в автомобильных кондиционерах после 2010 г.

F-газы не угрожают озоновому слою, но могут быть причиной экологической озабоченности другого рода. Эксперты выяснили, что коэффициент глобального потепления для HFC в сотню раз превосходит этот коэффициент для R22. Коэффициент глобального потепления GWP100 показывает вклад газа в экранирование ИК-излучения. Коэффициент GWP100 принят за единицу для СО2.

Если правительства европейских стран реально озаботятся глобальным потеплением, никто не сможет помешать запрету на HFC. И история показывает, что такой шаг может быть сделан внезапно. К сожалению, политику делают не ученые и проектировщики, а политики. И их решения зачастую являются популистскими.

Однако и другая крайность не является оптимальным решением. Во многих случаях (особенно в системах с многозонным кондиционированием) стоит задуматься о целесообразности применения сплит-систем с фреонами.

Очень часто при кондиционировании объектов с большим количеством помещений, особенно различного назначения, встает вопрос: какая система охлаждения воздуха является

124

Технологическое и транспортное оборудование рыбохозяйственной отрасли

предпочтительной? Как правило, в тех существующих зданиях, где необходимо поддерживать индивидуальные климатические условия в каждом конкретном помещении, целесообразно использовать две системы кондиционирования воздуха: чиллер-фанкойл или мультизональные системы. Сплит-системы, даже с несколькими внутренними блоками, несмотря на свою дешевизну, не желательны, так как портят внешний вид здания, загромождая его наружными блоками, а системы на базе центральных кондиционеров требуют прокладывания огромного количества воздуховодов большого сечения, что возможно в основном на этапе строительства здания. По сравнению с ними чиллер и фанкойлы или мультизональные фреоновые системы требуют незначительного объема строительных работ, которые можно выполнить, не прекращая эксплуатации кондиционируемых помещений, или, по крайней мере, приостановить их функционирование на короткий срок.

Для того чтобы окончательно определиться с выбором системы, следует проанализировать их недостатки с различных точек зрения. Оптимальное решение может быть найдено при анализе особенностей проектирования, монтажа, эксплуатации и ремонта систем.

Этап проектирования может стать решающим при выборе конкретной системы, так как проектировщик должен учитывать не только пожелания заказчика, но и предусмотреть все последствия принятого решения. Так, при выборе любого оборудования существуют ограничения, которые могут сделать неприемлемым его использование. Например, если длина фреоновых коммуникаций или перепад высот между блоками мультизональных систем превышает допустимое значение, а место для другого размещения наружных блоков отсутствует, тогда единственным решением остается использование систем водяного охлаждения, у которых межблочная длина гидравлических соединений определяется параметрами насосной станции или количеством промежуточных насосов.

С точки зрения сложности выполнения расчетов и комплектования всей системы в целом проектирование на основе фреонового оборудования проще по сравнению с водяными системами, так как в системах чиллер-фанкойлов кроме общего для всех систем расчета теплового баланса помещений еще добавляется расчет гидравлических коммуникаций. Для мультизональных систем необходимо лишь обеспечить выполнение некоторых ограничений по длине трассы и расположению блоков и рассчитать объем дозаправляемого хладагента, если это требуется. Другим достоинством фреоновых систем является стандартный набор принадлежностей, которые, как правило, обеспечивают выполнение всех предъявляемых к их работе требований. Эти различные уровни автоматизации и контроля работы оборудования, обеспечиваемые целым набором пультов управления, дополнительные принадлежности и возможность внутренних блоков фреоновых систем могут работать одновременно в режимах охлаждения и обогрева.

Самым важным преимуществом фреонового оборудования является многообразие внутренних блоков, которое позволяет использовать их в помещениях различного назначения и соответствовать разным дизайнерским и архитектурным решениям: настенные, напольные, подпотолочные, кассетные, канальные, колонные, встраиваемые и т.д. Водяные системы до недавнего времени располагали лишь ограниченным набором внутренних блоков: напольные, потолочные, канальные. Хотя в последнее время к ним добавились настенные и кассетные блоки, но они не получили пока широкого распространения и предлагаются пока еще не всеми производителями систем водяного охлаждения.

Комфортные условия в помещении во многом зависят от точности поддержания в них параметров окружающей среды. Хотя точность поддержания температуры у обеих систем приблизительно одинаковая, но фреоновые системы способны более эффективно обеспечивать выполнение заданных условий благодаря наличию дополнительных функций в приборах автоматического управления их внутренних блоков. Пульты для фанкойлов позволяют в большинстве случаев регулировать только температуру воздуха и менять скорость работы

125

Научные труды Дальрыбвтуза. Том 32

ISSN 2222-4661

вентилятора, в то время как пульты внутренних блоков мультизональных систем снабжены таймером, позволяющим задавать время включения оборудования, переключателем скорости вентилятора, переключателем режимов работы с возможностью автоматического выбора режима и другими сервисными функциями. Кроме того, некоторые модели фреоновых систем позволяют одновременно использовать внутренние блоки одной системы на охлаждение и обогрев, если разные помещения требуют разных параметров микроклимата или находятся в различных условиях. Все больше фреонового оборудования снабжается функцией нечеткой логики, которая уменьшает вероятность ошибки со стороны человека при выборе оптимальных условий. Все это делает эксплуатацию мультизональных систем предпочтительней и удобней с точки зрения оптимизации параметров микроклимата.

В последнее время начали появляться современные пульты управления и для водяных систем, но до их широкого применения еще далеко. Кроме того, они увеличивают общую стоимость оборудования, а его сравнительная дешевизна как раз и является одним из преимуществ водяных схем.

На основании вышесказанного можно сделать вывод о целесообразности экономической проработки вопроса не только с позиций стоимости приобретения и эксплуатации оборудования, но и с позиций экологической безопасности и возможности применения запретительных мер в обозримый период в будущем.

Оптимальный выбор той или иной системы кондиционирования зависит от многих факторов, влияющих на принятие окончательного решения. Тщательный анализ невозможен без знания всех особенностей монтажа и эксплуатации каждого вида оборудования, поэтому очень многое зависит от грамотности проектировщика, который, как правило, и оказывает решающее влияние на этот выбор.

Выбор системы кондиционирования основывается, как правило, на анализе техникоэкономических параметров. С учетом вышесказанного считаем целесообразным проводить оценку проектов (в том числе контролирующими службами) с учетом требований экологической безопасности.

Затем следует сравнить экономическую целесообразность применения тех или других предложенных вариантов по стандартным методикам расчетов.

Список литературы

1. Кирюха В.В., Мазур И.Ф. Оптимизация выбора хладагента в системах кондиционирования с учетом требований экологической безопасности // Приморские зори-2005: сб. – Владивосток: ТАНЭБ, 2005.

2. Кирюха В. В., Мазур И. Ф. Вопросы контроля и управления качеством воздушной среды // Белые ночи: сб. – СПб.: МАИЭБ, 2004.

Сведения об авторе: Кирюха Владимир Витальевич, кандидат технических наук,

доцент, e-mail: [email protected]

126

Фреон

– обзор | Темы ScienceDirect

2.1.2.5 Хлорфторуглероды

Комбинация галогенированных парафиновых углеводородов, состоящая из углерода, хлора и фтора , известна как хлорфторуглероды (CFC). Они производятся как летучие производные метана, этана и пропана, также известные как фреон. ХФУ относятся к семейству фторуглеродов и фторэтана, которые демонстрируют высокий ПГП, в разы даже более высокий, чем у CO 2 (Lu, 2013; Таблица 2.1). CFC широко используются в системах охлаждения, охлаждения, пропеллентах (в аэрозолях) и растворителях.

Сравнительная оценка выбросов ХФУ за последнее десятилетие показывает, что в России выбросы ХФУ незначительно снизились с 1600 тонн в 2005 году до чуть более 1500 тонн в 2009 году. За тот же период Япония и Германия снизили свои выбросы ХФУ соответственно с 1400 и 900 тонн. тонн до 1200 и 800 тонн. В отличие от этой тенденции, выбросы ХФУ в Индии увеличились с 1150 тонн в 2005 году до 1500 тонн в течение следующих четырех лет.

ХФУ обвиняют в истощении «хорошего озона» в верхних слоях атмосферы (стратосфера на высоте 9–48 км над землей), который защищает Землю от вредных уровней ультрафиолетового излучения Солнца. Кроме того, ХФУ также способствует увеличению содержания «плохого озона» в нижних слоях атмосферы (тропосфере), которые удерживают тепло (Ramanathan and Feng, 2009). С конца 1800-х годов средний уровень озона в нижних слоях атмосферы (плохой озон) увеличился более чем на 30% (Lamarque et al., 2005).

Гексафторид серы (SF 6 ) – это неорганический, не имеющий цвета, запаха, негорючий, но чрезвычайно мощный парниковый газ. При плотности (6,12 г / л), значительно превышающей плотность воздуха (1,225 г / л), SF 6 имеет гораздо больший ПГП (в 23 900 раз), чем у CO 2 (IPCC, 2007). Это чрезвычайно стабильный, инертный, долгоживущий парниковый газ, время жизни которого оценивается в атмосфере 800–3200 лет (время жизни CO 2 составляет всего ∼100 лет). Из-за своей высокой относительной плотности он накапливается в низинных районах и при высоких концентрациях может вызвать удушье (Shriver and Atkins, 2010).Выбросы SF 6 в мире с 1970 года резко выросли с 0,9 Гг в 1970 году до 4,9 Гг в 2000 году и 6,5 Гг в 2010 году, что соответствует увеличению в Китае, который, по оценкам, увеличился с почти нуля в 2000 году до 1,9 Гг в 2008 году. Для сравнения, Индия генерирует незначительно; но по сравнению с другими странами Южной Азии она оставалась наибольшим вкладчиком в размере SF 6 , за которым следовал Пакистан (Ritchie and Roser, 2017).

Гексафторэтан ( C 2 F 6 ) представляет собой фторуглеродный аналог углеводородного этана.Это негорючий, в высшей степени инертный газ и, следовательно, он действует как чрезвычайно стабильный парниковый газ со сроком службы в атмосфере 10 000 лет и ПГП 9200. Его радиационное воздействие составляет 0,001 Вт / м 2 (Bozin and Goodyear, 1968). Они выбрасываются в атмосферу в основном алюминиевой и полупроводниковой промышленностями. Глобальные выбросы этого вида перфторуглеродов, рассчитанные на основе атмосферных измерений, значительно превышают ожидаемые на основе национальных и отраслевых кадастров выбросов (Kim et al., 2014). Выбросы C 2 F 6 в мире варьировались от 1,25 Гг в 1970 году до 2,5 Гг в 2010 году. Постепенное увеличение выбросов C 2 F 6 наблюдается в Китае, с нуля в 1990 году до 0,5. Гг примерно к 2010 году. Самый высокий выброс C 2 F 6 в Индии был зарегистрирован в 1991 году (0,020 Гг), а наименьший – в 1974 году (0,009 Гг) и 2005 году (0,012 Гг; IPCC, 2014; Ritchie and Roser , 2017).

Перфторуглероды ( PFC) являются химически инертными и нетоксичными газами.Обладая низкой температурой кипения и длительным сроком службы в атмосфере, ПФУ остается сильным парниковым газом. Выбросы ПФУ в мире увеличиваются с 85 000 Гг в 1970 году до 100 000 Гг в 2010 году после снижения со 120 000 Гг примерно в 1990 году. Благодаря эффективным мерам выбросы ПФУ в США снизились с 30 000 Гг в 1970 году до примерно 10 000 Гг в 2010 году. выбросы в Канаде (∼8000 Гг) и в Индии (∼2000 Гг) почти не изменились в течение четырех десятилетий, закончившихся в 2010 году. В Индии выбросы ПФУ колебались от 1020 Гг в 1974 году до 2350 Гг в 1991 году (Ritchie and Roser, 2017).

Тетрафторметан (CF 4 ) обычно образуется при производстве первичного алюминия и действует как парниковый газ. ПГП CF4 составляет 6500 и является одним из значительных выбросов парниковых газов нефтехимической промышленностью (Benchiata, 2013). Концентрация выбросов CF 4 в глобальном масштабе не сильно изменилась с 1970 по 2010 год (остается на уровне 11 Гг), за исключением записи 17 Гг в 1978 году и 15 Гг в 1990 году. В то время как выброс CF 4 в США составляет снизилась с 4 Гг в 1970 г. почти до 0.70 Гг в 2010 году, то же самое в Китае увеличилось с незначительных в 1970 году до 2 Гг в 2010 году. Однако выбросы в Индии оставались очень низкими в течение всех четырех десятилетий (1970–2010; 0,10–0,20 Гг) (Ritchie and Roser, 2017 ).

Трифторид азота (NF 3 ) – это химическое вещество, которое используется в некоторых высокотехнологичных отраслях промышленности, в том числе при производстве электронных устройств – полупроводников и ЖК-панелей (жидкокристаллических дисплеев), а также некоторых типов солнечных панелей и химические лазеры. Выбросы NF 3 быстро увеличиваются по мере увеличения промышленного производства и вызывают особую тревогу, поскольку NF 3 может находиться в атмосфере в течение 100 лет с GWP 17 200 (Russell, 2013).Выбросы NF 3 в глобальном масштабе увеличились с 0 Гг в 1990 году до 0,175 Гг в 2008 году. Выбросы NF 3 в США увеличились с почти незначительного количества в 2000 году до 0,028 Гг в 2008 году. Выбросы NF 3 колебались от менее 0,0002 в 2001 году до 0,001 в 2004 году. Затем выбросы снизились до незначительных величин в 2005 году, которые, однако, снова превысили 0,001 Гг в 2008 году. Глобальные выбросы NF 3 в 2011 году составили 1,18 ± 0,21 Гг (Ritchie, Roser, 2017).

Гидрофторуглероды (ГФУ) относятся к числу наиболее быстро растущих в атмосфере и наиболее сильных парниковых газов (Lunt et al., 2015). Его выбросы в глобальном масштабе увеличились с примерно 25 000 Гг в 1970 году до 650 000 Гг в 2008 году, причем основной вклад внесли США и Китай (увеличились с 0 до 250 000 Гг и от 0 до 150 000 Гг, соответственно). Европа также внесла свой вклад в общий рост выбросов ГФУ в мире с 90 000 Гг в 2008 году, в то время как вклад Индии и Канады оставался очень низким.

Экологические проблемы / Регулирование фреона | Рециркуляционный чиллер Step Science

Регулирование фреона

В Закон о рекуперации и уничтожении фреона были внесены поправки и он вступил в силу 1 апреля 2015 года как «Закон о рациональном использовании фреона и соответствующем обращении» (сокращенно «Закон о контроле за выбросами фреона»).
См. Сайт портала Закона о контроле за выбросами ХФУ Министерства экономики, торговли и промышленности.
http://www.env.go.jp/earth/furon/

– Что такое фреон

Фреон – это общий термин для фторуглеродов (соединения фтора и углерода), CFC (хлорфторуглерод), HCFC (гидрохлорфторуглерод), HFC (гидрофторуглерод).
В законе о контроле за выбросами хлорфторуглеродов называются хлорфторуглеродами.

Газообразный фреон химически стабилен, прост в обращении и имеет низкую токсичность для человеческого организма.это используется в различных областях, таких как чистящие средства и аэрозоли для полупроводников и прецизионных деталей.
Однако, поскольку воздействие на глобальную окружающую среду, такое как разрушение озонового слоя и глобальное потепление, было выяснено, предлагаются альтернативные вещества с меньшим воздействием.

Краткое содержание сокращенного Закона о контроле за выбросами фреона

Источник : Министерство окружающей среды (http: // www.env.go.jp/earth/ozone/pamph/2018/2018_ozone_whole.pdf)


– Какова цель системы = «менеджер»

Владельцы коммерческого оборудования для кондиционирования воздуха и морозильного / холодильного оборудования подпадают под действие Закона о контроле за выбросами фреона в качестве руководителей определенных продуктов 1-го класса и лиц, осуществляющих утилизацию.

※ Сельское, лесное и рыбное хозяйство, такие как офисы и здания, розничные магазины, такие как супермаркеты, магазины повседневного спроса, продуктовые магазины, аптеки, заводы по производству промышленных продуктов и исследовательские центры, холодильные склады, железные дороги, корабли, самолеты, пищевые фабрики, рыбацкие лодки, и пластиковые дома. Холодильное оборудование и оборудование для кондиционирования воздуха, установленное в самых разных объектах, включая общественные, такие как правительственные учреждения, различные залы, школы и больницы, подпадают под действие закона.

Кто такой администратор?

Как правило, владельцем продукта является администратор.
Однако, как исключение, если в таких документах, как контракты, предполагается, что за обслуживание / ремонт отвечает не владелец, это лицо становится администратором.

※ Если вам доверяют такие работы по техническому обслуживанию, как техобслуживание, осмотр и т. Д., Выполняются обязанности по обслуживанию и ремонту, поэтому клиент является администратором.

※ Если неясно, является ли владелец или пользователь администратором, сначала подтвердите текущий договор между владельцем и пользователем и уточните, к какому из них подпадает администратор.

判断

Источник : Министерство окружающей среды (http://www.env.go.jp/earth/furon/files/tokutei_yakuwari.pdf)


– Какова цель системы = «1-е указанные продукты»?

«Продукты класса 1» – это коммерческое оборудование для кондиционирования воздуха (кондиционеры) и холодильное оборудование, в котором в качестве хладагентов используются хлорфторуглероды.(За исключением продуктов указанного типа 2.)
«Коммерческое использование» означает оборудование, изготовленное и импортированное производителем для коммерческого использования. Даже если целью использования является потребительское использование, производитель может продавать его для домашнего использования. Пожалуйста, свяжитесь с производителем заранее.


Роли и обязанности администратора

См. Следующий раздел «Министерство окружающей среды и роли и обязанности администраторов конкретных продуктов типа 1» Министерства окружающей среды.
http://www.env.go.jp/earth/furon/files/tokutei_yakuwari.pdf

  • Обязательная простая проверка не реже одного раза в три месяца для всей первоклассной специфической продукции (коммерческого холодильного оборудования и оборудования для кондиционирования воздуха) является. (Особых ограничений для инженера-инспектора нет.)
  • для продуктов первого класса (коммерческое холодильное оборудование и оборудование для кондиционирования воздуха), периодические проверки требуются не реже одного раза в год для оборудования, номинальная мощность двигателя которого составляет 7.5кВт или больше. (Оборудование для кондиционирования воздуха мощностью менее 50 кВт – не реже одного раза в три года) (Выполняется теми, кто обладает достаточными знаниями.)
  • Для выполнения соответствующего управления оборудованием администратор должен вести журнал проверок и ремонта оборудования, заправки / восстановления хладагента и т. Д. Для каждого оборудования.

    ※ Если проверка / обслуживание оборудования передается на аутсорсинг подрядчику по наполнению-сбору, подрядчик по наполнению-сбору может записывать результаты осмотра / обслуживания в журнале учета осмотра / обслуживания.

  • Журнал проверок / технического обслуживания должен храниться в бумажном или электромагнитном формате до тех пор, пока оборудование не будет выброшено в офис.

Источник : Министерство окружающей среды (http://www.env.go.jp/earth/furon/files/tokutei_yakuwari.pdf)

Потребитель – фторуглеродные хладагенты наносят вред окружающей среде, Австралия

Многие хладагенты наносят вред окружающей среде

Знаете ли вы, что хладагенты, содержащиеся в кондиционерах и холодильниках, могут быть чрезвычайно вредными для окружающей среды? Многие хладагенты, такие как хлорфторуглероды (CFC), повреждают озоновый слой, а другие являются чрезвычайно сильнодействующими парниковыми газами.

Фактически, один килограмм хладагента R410a оказывает такое же парниковое воздействие, как две тонны углекислого газа, что эквивалентно эксплуатации вашего автомобиля в течение шести месяцев.

Вот почему в Австралии действуют особые законы, запрещающие импорт таких газов, как CFC, и регулирующие импорт синтетических парниковых газов.

Утечка хладагента в атмосферу из-за неисправного или плохо обслуживаемого оборудования или из-за неправильной утилизации оборудования.

Используйте только лицензированных технических специалистов. : Технический специалист, имеющий лицензию на обращение с хладагентами, имеет подготовку и навыки, позволяющие минимизировать выброс этих хладагентов в атмосферу.

Обращение с фторуглеродными хладагентами является правонарушением.

Используйте поиск авторизованных компаний ARC, чтобы найти авторизованные компании в вашем районе.

Энергопотребление Австралии

Уровни MEPS (минимальные стандарты энергоэффективности) являются обязательными требованиями для определенных продуктов (включая кондиционеры, холодильники и морозильники), производимых или импортируемых в Австралию, и указаны в соответствующих австралийских стандартах.Каждый должен сыграть свою роль в сокращении выбросов парниковых газов, которые способствуют изменению климата. Выбор энергоэффективного прибора – один из способов сделать это, а также сэкономить деньги.

Выберите энергоэффективный прибор . Ищите этикетку с рейтингом энергопотребления: чем больше на ней звездочек, тем эффективнее продукт.

Чем меньше энергии он потребляет, тем меньше у вас затрат на его запуск и тем меньше вреда для окружающей среды.

Прекращение использования ГФУ

Правительство Австралии сократит объемный импорт гидрофторуглеродов (ГФУ) с 2018 года в соответствии с глобальным соглашением, достигнутым в рамках Монреальского протокола.

ГФУ – это тип синтетического парникового газа, который в основном используется в холодильном оборудовании и оборудовании для кондиционирования воздуха для замены озоноразрушающих веществ, использование которых было прекращено в соответствии с Монреальским протоколом. Хотя ГФУ не разрушают озоновый слой, они являются мощными парниковыми газами, которые сохраняются в атмосфере в течение многих лет.

Дополнительную информацию можно найти в: Поэтапный отказ от ГФУ – Часто задаваемые вопросы.

Наука и фон

  • Озон – это природный газ, обнаруживаемый в основном в слое стратосферы на высоте 15-30 км над поверхностью земли.
  • Озоноразрушающие вещества (ОРВ) используются во многих отраслях промышленности. В случае выброса эти вещества разрушают озоновый слой в стратосфере.
  • Синтетические парниковые газы (SGG) чаще всего используются в качестве замены некоторых озоноразрушающих веществ. Они не разрушают озоновый слой, но способствуют глобальному потеплению. Большинство из них являются гораздо более сильными парниковыми газами, чем углекислый газ.
  • Озоновая дыра в Антарктике – это резкое разжижение озона в стратосфере над Антарктидой каждую весну.

Переход хладагента и воздействие на окружающую среду | Обслуживание систем кондиционирования воздуха автомобилей (MVAC)

Использование озоноразрушающего хладагента, хлорфторуглерода (CFC) -12, в системах кондиционирования воздуха новых транспортных средств (MVAC) прекратилось в середине 1990-х годов в Соединенных Штатах. С 1994 года наиболее распространенным хладагентом, используемым в системах MVAC, был гидрофторуглерод (HFC) -134a. ГФУ – это специально созданные фторированные парниковые газы, используемые в тех же областях, где используются озоноразрушающие вещества, включая кондиционирование воздуха в автомобилях.Как и озоноразрушающие вещества, которые они заменяют, большинство ГФУ являются мощными парниковыми газами с очень высоким потенциалом глобального потепления (ПГП). В 2012 году производители автомобилей начали переход на новые экологически безопасные альтернативные хладагенты. В результате принятия правил в июле 2015 года к 2021 модельному году системы MVAC в недавно произведенных легких транспортных средствах в Соединенных Штатах больше не будут использовать HFC-134a.

Программа политики значительных новых альтернатив (SNAP)

Программа

EPA по политике значительных новых альтернатив (SNAP) рассматривает заменители в рамках сравнительной системы рисков в различных промышленных секторах, которые исторически использовали озоноразрушающие вещества.Системы MVAC – одно из конечных применений в секторе охлаждения и кондиционирования воздуха. Программа SNAP оценивает и перечисляет заменители, которые снижают общий риск для здоровья человека и окружающей среды, с учетом озоноразрушающего потенциала, потенциала глобального потепления (GWP) , воспламеняемости, токсичности, местного качества воздуха, воздействия на экосистему, а также здоровья / безопасности труда и потребителей. . SNAP перечисляет заменители как приемлемые, приемлемые в зависимости от условий использования или неприемлемые. Хладагенты MVAC указаны как приемлемые в зависимости от условий использования или как неприемлемые.

Модернизация систем CFC-12 MVAC также регулируется программой SNAP. Транспортные средства могут быть модернизированы только альтернативными вариантами, одобренными в рамках SNAP для использования в качестве дооснащенных. HFC-134a – это первичный хладагент, который в настоящее время используется для модернизации систем CFC-12. Для получения дополнительной информации посетите раздел «Выбор и использование хладагентов для модернизации автомобильного кондиционера CFC-12».

Согласно SNAP, все легковоспламеняющиеся хладагенты, кроме HFC-152a и HFO-1234yf, перечислены как неприемлемые для использования в новых и модернизированных системах MVAC.Сюда входят все углеводородные хладагенты. Когда хладагент указан как неприемлемый, его использование незаконно.

Воздействие хладагентов MVAC на окружающую среду

Начало страницы

MVAC Хладагент Потенциал глобального потепления Разрушение озона?
CFC-12 10 900 Есть
ГФУ-134a 1,430
ГФУ-152a 124
HFO-1234yf 4
CO 2 (R-744) 1

CFC-12: озоноразрушающий хладагент

  • Озоноразрушающий хладагент с ПГП 10900
  • Автомобильные производители начали переход на не разрушающий озоновый слой хладагента, HFC-134a, с автомобилями 1992 года выпуска.К 1995 модельному году все новые автомобили с кондиционерами, продаваемые в США, использовали хладагент HFC-134a.

Озоновый слой Озоновый слой Область стратосферы, содержащая основную часть атмосферного озона. Озоновый слой находится примерно на 15-40 километров (10-25 миль) над поверхностью Земли в стратосфере. Истощение этого слоя озоноразрушающими веществами приведет к более высокому уровню UVB (полоса ультрафиолетового излучения), что, в свою очередь, вызовет рост рака кожи и катаракты и потенциальный ущерб некоторым морским организмам, растениям и пластмассам.присутствует на высоте от 10 до 30 миль над земной поверхностью в стратосфере, где защищает нас от вредного ультрафиолетового (УФ) излучения. Потеря озона в атмосфере позволяет более высоким уровням УФВ достигать поверхности Земли и приводит к негативным последствиям для здоровья и окружающей среды. Эти эффекты включают увеличение катаракты, рака кожи и ослабления иммунной системы. Также затронуты растительный и животный мир, сельское хозяйство и материалы, такие как пластмассы и краски.

Не следует путать стратосферный озоновый слой с приземным озоном.Озон – это «хорошо на высоте, а рядом – плохо». Несмотря на то, что он защищает нас, когда он находится в стратосфере, озон на уровне земли может быть вредным для дыхания и является основным ингредиентом смога.

HFC-134a: мощный парниковый газ

  • Самый распространенный хладагент, используемый в системах MVAC с 1990-х годов
  • Мощный парниковый газ с потенциалом глобального потепления, в 1430 раз превышающим CO 2
  • Использование ГФУ-134a в системах MVAC составляет примерно 24% от общего мирового потребления ГФУ.Это самый распространенный ГФУ в атмосфере.
  • HFC-134a больше не будет одобрен для использования в новых легковых автомобилях, производимых или продаваемых в США с 2021 модельного года в результате окончательного правила EPA от июля 2015 года в соответствии с SNAP (20 июля 2015 г., 80 FR 42870) .
    • Ограниченное исключение (суженный предел использования) до 2025 МГ для использования ГФУ-134a в транспортных средствах, предназначенных для использования в странах, в которых нет инфраструктуры для обслуживания с другими приемлемыми хладагентами (20 июля 2015 г., 80 FR 42870).
    • Обслуживание существующих транспортных средств, использующих ГФУ-134a с ГФУ-134a, не пострадает и будет по-прежнему разрешено.

Новые экологически безопасные альтернативные хладагенты

В США и во всем мире многие производители автомобилей переходят на альтернативы с более низким ПГП, одобренные SNAP, описанные ниже. Ни один из них не разрушает озоновый слой, и все они оказывают значительно меньшее воздействие на климатическую систему, чем ГФУ-134a.

Разработка систем MVAC с использованием хладагентов с более низким ПГП стимулировалась требованиями к хладагентам MVAC в Европе, где Директива ЕС по мобильному кондиционированию воздуха (Директива MAC) требует перехода на хладагент с ПГП ниже 150 к 1 января 2017 г. а в Соединенных Штатах – наличием кредитов в соответствии с Правилом о тепличных условиях малой мощности (LD GHG) на 2017–2025 гг. (77 FR 62624, 15 октября 2012 г.).

Как потребители, так и технические специалисты должны знать об этих альтернативных хладагентах, их свойствах и надлежащих процедурах обслуживания. Доступна брошюра для печати по новым экологически чистым хладагентам для автомобильных кондиционеров. Нормативные требования EPA для обслуживания систем MVAC применяются ко всем трем из этих хладагентов .

HFO-1234yf (R-1234yf)

  • УГП из 4
  • Приемлемо, в соответствии с условиями использования, только для новых легковых автомобилей и легких грузовиков (29 марта 2011 г., 76 FR 17488; 26 марта 2012 г., 77 FR 17344)
  • Легковоспламеняющийся (ASHRAE A2L), но безопасный для использования
  • Модели, использующие HFO-1234yf, включают: Cadillac XTS, Chevrolet Spark EV, BMW i3 и i8, Chrysler 200, Chrysler 300, Dodge Challenger, Dodge Charger, Dodge Dart, Dodge Durango, Jeep Cherokee, Jeep Wrangler, Ram 1500, Fiat 500 и 500L, Alfa Romeo 4C, Honda Fit EV, Tesla Model S, Range Rover и Range Rover Sport
  • Обязательные условия использования:
    • HFO-1234yf Системы MVAC должны соответствовать всем требованиям безопасности SAE J639 (принят в 2011 г.), включая требования к этикетке с предупреждением о воспламеняющемся хладагенте, реле отключения компрессора высокого давления и устройствам сброса давления, а также уникальным фитингам.Для соединений с контейнерами хладагента для использования при профессиональном обслуживании используйте фитинги, которые должны соответствовать SAE J2844 (пересмотрено в октябре 2011 г.).
    • Производители должны проводить анализ характера и последствий отказов (FMEA) в соответствии с SAE J1739 (принят в 2009 г.). Производители должны хранить FMEA в файле не менее трех лет с даты создания.

Двуокись углерода (CO 2 , R-744)

  • УГП из 1
  • Приемлемо, в соответствии с условиями использования, только для новых автомобилей (6 июня 2012 г., 77 FR 33315)
  • Работает при давлении в 5-10 раз более высоком, чем другие системы MVAC
  • В разработке несколькими зарубежными автопроизводителями
  • Освобожден от запрета на выбросы в атмосферу согласно Разделу 608, что означает, что сознательный выброс этого хладагента в окружающую среду является законным; однако CO 2 не освобождается от требований Раздела 609, таких как использование сертифицированного оборудования для работы с хладагентом.
  • Обязательные условия использования:
    • Инженерные стратегии и / или устройства для смягчения последствий должны быть включены таким образом, чтобы в случае утечки хладагента результирующие концентрации CO2 не превышали STEL 30 000 ppm, усредненных за 15 минут в свободном для пассажиров пространстве и предельном уровне 40 000 ppm в зона дыхания пассажира.
    • OEM-производители должны хранить записи испытаний, проведенных в течение как минимум трех лет, демонстрируя, что уровни хладагента CO2 не превышают STEL 30 000 ppm, усредненных за 15 минут в свободном от пассажиров пространстве, и предельный предел 40 000 ppm в зоне дыхания. .
    • Использование CO2 в системах MVAC должно соответствовать стандартным условиям, определенным в стандарте SAE J639 (EPA 2012b).

ГФУ-152a (R-152a)

  • УГП из 124
  • Приемлемо, в соответствии с условиями использования, только для новых автомобилей (12 июня 2008 г., 73 FR 33304)
  • Умеренно воспламеняем (ASHRAE A2), но можно безопасно использовать
  • Может быть продолжено производителями автомобилей в будущем
  • Обязательные условия использования:
    • Технические стратегии и / или устройства должны быть включены в систему таким образом, чтобы предполагаемые утечки в пассажирский салон не приводили к концентрации R-152a, равной 3.7% об. / Об. Или выше в любой части свободного пространства1 внутри салона более 15 секунд при включенном зажигании автомобиля
    • Производители должны соблюдать все требования безопасности, перечисленные в стандарте SAE J639, включая уникальные фитинги и предупреждающую табличку о воспламеняющемся хладагенте, а также стандарт SAE J2773 «Рекомендации по безопасности и анализу рисков для использования в мобильных системах кондиционирования воздуха».

Воздействие хладагентов на окружающую среду

Когда становится жарко, горячие пытаются остыть.Однако из-за использования хладагентов охлаждение – это привилегия, которая может отрицательно сказаться на окружающей среде. Хладагенты наносят ущерб озоновому слою и способствуют глобальному потеплению, и, хотя были предприняты некоторые усилия по снижению этого воздействия, хладагент, благоприятный для климата, еще предстоит открыть.

Хладагенты и изменение климата

Итак, какова взаимосвязь между хладагентами и изменением климата? ХФУ (хлорфторуглероды) были первыми хладагентами, завоевавшими популярность, и они присутствовали во всем, от автомобилей до кондиционеров и холодильников.Однако ХФУ содержат хлор, который напрямую вызывает разрушение озонового слоя. ХФУ имеют длительный жизненный цикл, что позволяет им накапливаться в атмосфере; при взаимодействии с солнечным светом молекулы делятся и выделяют хлор в воздух. Хлор в атмосфере активно разрушает кислород, и это взаимодействие приводит к разрушению озонового слоя. Несмотря на то, что использование ХФУ было прекращено, некоторые старые приборы все еще содержат их, поэтому важно заменить их и обеспечить их надлежащую переработку.

Чтобы уменьшить ущерб, наносимый ХФУ, промышленность вместо этого обратилась к ГФУ (гидрофторуглероды). В то время как первоначальные исследования пришли к выводу, что ГФУ разрушают лишь незначительное количество озона, недавние открытия показывают, что это не так. ГФУ могут не разрушать озон так же, как ХФУ, но они косвенно способствуют разрушению озона: выбросы ГФУ увеличивают нагревание стратосферы, что ускоряет химические реакции, разрушающие молекулы озона. Таким образом, даже несмотря на то, что они не так опасны, как CFC, сокращение выбросов HFC все равно уменьшит изменение озона и повысит экологическую устойчивость.

Что дальше?

Всегда есть куда совершенствоваться. Чтобы заменить вредные хладагенты, такие как CFC и HFC, дистрибьюторы DuPont и HoneyWell обратились к HFO (гидрофторолефину) в качестве альтернативы.

А пока вы можете внести свой вклад, обслуживая свои приборы, заменяя их, когда они устарели, и надлежащим образом утилизируя их. Выключайте кондиционер, когда вас нет дома, чтобы тоже не тратить энергию зря.

В NITC мы разрабатываем, управляем и администрируем программы сертификации и тестирования для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, медицинского газа, сантехники, трубопроводной арматуры, систем противопожарной защиты и безопасности, а также смежных отраслей.Позвоните нам по телефону 877-457-6482, чтобы узнать больше о том, чем мы занимаемся.

Какие хладагенты безопасны для окружающей среды и почему? – Обучение нефриту

Какие хладагенты безопасны для окружающей среды и почему?

Автор: JADE Learning | 3 декабря 2020 г.

Хладагенты эффективно охлаждают воздух внутри системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, который затем распределяется по дому или зданию. Но хладагенты также могут повлиять на климат, выделяя загрязнители и способствуя истощению озонового слоя.

В частности, было обнаружено, что

фреон особенно вреден для окружающей среды, и это хладагент, от которого мы зависим в течение многих лет. Тем не менее, фреон в настоящее время исчезает, и Агентство по охране окружающей среды EPA прекращает его использование до полного запрета в 2030 году.

К счастью, есть некоторые альтернативные хладагенты, которые более экологичны, а другие постоянно открываются, тестируются и разрабатываются. В этой статье будут обсуждаться экологически чистые хладагенты и свойства, которые делают их безопасными для климата.

Что делает хладагент экологически чистым?

Экологичность хладагента можно измерить по его ODP (потенциал разрушения озонового слоя) и GWP (потенциал глобального потепления).

Самыми экологически чистыми хладагентами являются гидрофторуглероды (HFC) и гидрофторолефины (HFO).

ГФУ состоят из фторированных углеводородов. Хотя ГФУ могут способствовать глобальному потеплению, они не влияют на озоновый слой напрямую.

HFO состоят из водорода, фтора и углерода и имеют нулевой ODP, а также очень низкий GWP, и поэтому считаются в настоящее время наиболее экологически чистым типом хладагента.

Список экологически чистых хладагентов

Следующие хладагенты были признаны Агентством по охране окружающей среды безвредными для окружающей среды.

HFO

Эти хладагенты HFO используются в коммерческих и промышленных системах кондиционирования воздуха и охлаждения, водоохладителях, автомобилях, портативных кондиционерах и тепловых насосах.

  • R513A
  • R1234yf
  • R1234ze
  • R1233zd
  • R1336mzz

ГФУ

Эти хладагенты HFC используются в промышленных холодильниках, бытовых и коммерческих кондиционерах, автомобилях и центробежных чиллерах.

  • R428A
  • R434A
  • R442A
  • R453A

Смеси HFO / HFC

Существуют также хладагенты, состоящие из смеси ГФО и ГФУ, которые часто используются в холодильных системах супермаркетов, торговых автоматах, тепловых насосах, а также в охладителях воздуха и воды. К ним относятся:

  • R448A
  • R450A
  • R455A
  • R464A

Подробнее о хладагентах

Узнайте больше о хладагентах, записавшись на курс непрерывного образования HVAC с JADE Learning.Мы помогаем тысячам профессионалов HVAC обновлять свои лицензии каждый год, а также то, как мы можем помочь вам.

Puron vs. фреон vs. ???

В Цинциннати, штат Огайо, домовладельцы задаются вопросом о сравнении пурона и фреона для систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. Хотя эти два хладагента кажутся одинаковыми, на самом деле они намного отличаются друг от друга, чем можно было бы подумать. К счастью, Thomas & Galbraith знает разницу между этими двумя хладагентами и хочет поделиться этой информацией с такими домовладельцами, как вы!

Кроме того, у наших обученных технических специалистов есть множество информации об альтернативах Puron и Freon.Тип имеющейся у вас системы HVAC определяет, какой хладагент вы можете приобрести. Однако существует достаточно альтернатив, которые работают с системами Puron и Freon, и вы можете эффективно выбрать альтернативу, которая работает для вас.

Хладагенты: для чего они нужны?

Многие домовладельцы не уверены, что хладагент делает для системы HVAC. Из-за этого им трудно решить, какой хладагент использовать, Puron или Freon. Летом хладагент охлаждает воздух с помощью кондиционера.Он забирает тепло из дома, а затем передает его наружу. Зимой хладагент забирает тепло снаружи и переносит его в ваш дом. Это достигается за счет повышения давления хладагента в газ, который свободно перемещается по внутренним и наружным компонентам.

Хладагент образуется из нескольких химикатов, смешанных в одно соединение. Эти химические соединения называются смесями. Сначала они превращаются в жидкость, а затем переходят в газ. Этот процесс повторяется несколько раз, чтобы хладагент стабильно выполнял свою работу.Раньше эти смеси были невероятно легковоспламеняющимися и токсичными, но сегодня они намного безопаснее. Тем не менее, домовладельцы не должны заниматься ими.

Фреон и пурон – два химических соединения, пришедших на смену прежним хладагентам. Хотя большинство людей знает, что хладагенты используются в основном в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, они также являются ключевыми компонентами других устройств. Хладагенты используются в морозильных камерах, холодильниках и транспортных средствах. Поскольку хладагенты используются во многих бытовых приборах, домовладельцы думают, что они умеют заправлять или устранять утечки.Тем не менее, проблемы с хладагентом должны решаться только обученными профессионалами.

Puron против фреона: основы

Поскольку Puron против фреона так часто упоминается при обсуждении лучшего хладагента, было бы глупо скучать об их использовании. Домовладельцы должны знать об этих хладагентах, даже если они быстро устаревают. Обе эти смеси вызывают проблемы с окружающей средой, но Puron имеет преимущество перед фреоном. Давайте посмотрим на различия между ними.

Фреон

В течение длительного периода времени фреон занимал место в качестве стандартного хладагента.Известный как R22, фреон усовершенствовал более ранние хладагенты, называемые R12, поскольку в целом был более экологичным. R12 считался отраслевым стандартом, пока не было доказано, что он значительно разрушает озон. Именно тогда на рынок вышел фреон. Он начал производство в середине 90-х и быстро занял доминирующее положение на рынке.

В 2010 году это изменилось, когда Закон о чистом воздухе предписал прекратить производство R22 к 2020 году. Несмотря на то, что R22 менее вреден, чем R12, он по-прежнему оказывает негативное воздействие на окружающую среду из-за выделяемых парниковых газов.

Многие системы HVAC по-прежнему используют фреон в качестве хладагента, но его производство полностью прекратится в 2020 году. Из-за этого домовладельцам со старыми системами придется перейти на новые системы, в которых фреон не используется. Однако есть еще кое-что, что нужно знать о фреоне.

  • Воздействие на окружающую среду. Во-первых, фреон разрушает озоновый слой. Это означает, что он способствует глобальным климатическим изменениям, охватившим мир.Несмотря на то, что эффекты менее резкие, чем у R12, они все же вызывают достаточный удар, чтобы нанести непоправимый вред окружающей среде.
  • Снято с производства. Из-за его негативного воздействия на окружающую среду EPA обязало полностью прекратить производство к 2020 году. Это означает, что компании не смогут производить фреон после этого времени.
  • Выше по цене. Кроме того, отсутствие производства означает, что поставки фреона резко упадут.Фреону уже не хватает цифр, но он будет только истощаться. Из-за этого цены на фреон за последние несколько лет выросли. После 2020 года эти цены будут только расти.

Puron

Puron стал одобренной EPA альтернативой фреону вскоре после принятия Закона о чистом воздухе в 2010 году. Таким образом, Puron против фреона кажется устаревшим аргументом. Тем не менее, многие устройства до сих пор используют фреон, поэтому фреон еще не потерял своей актуальности.

Известный как R-410A, Puron поставляет в системы HVAC хладагент, более безопасный для окружающей среды.Он не разрушает озон, что делает его лучшим вариантом согласно EPA. Вот некоторые подробности о Puron.

  • Больше энергоэффективности. В целом системы Puron более энергоэффективны, чем системы с фреоном. Такая энергоэффективность не только благоприятна для окружающей среды, но и означает, что домовладельцы меньше платят за коммунальные услуги.
  • Более экологически чистый. Главное преимущество Puron в том, что он более экологичен, чем фреон.Как уже говорилось, Puron не разрушает озон. Это делает его явным победителем при обсуждении Puron vs. Freon.
  • Снижение затрат. Поскольку это новый отраслевой стандарт, Puron производит много продукции. Запасы Puron превосходят запасы фреона, что означает, что он стоит намного дешевле.

После 2020 года дебаты о пуроне и фреоне заканчиваются. Срок годности фреона означает, что Puron станет новым стандартом для хладагентов. Однако это не значит, что у Puron нет проблем.

Хотя Puron лучше защищает окружающую среду, чем фреон, у него все еще есть свои проблемы. Возможно, он не разрушает озон, но обладает высоким потенциалом глобального предупреждения. Кроме того, это все еще не на 100% безопасно для людей. Вот некоторая информация о том, как обеспечить безопасность Puron.

  • Утечка хладагента. Все утечки хладагента необходимо устранять в течение 30 дней. Домовладельцы не должны устранять утечки хладагента. Чтобы устранить утечку хладагента, немедленно вызовите профессионального специалиста по HVAC.
  • Преднамеренное удаление воздуха. При подключении, отключении или продувке системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха убедитесь, что к системе подключен фитинг с малыми потерями, чтобы предотвратить потерю хладагента. Умышленные большие потери хладагента строго запрещены.
  • Утилизация бытовой техники. EPA имеет особые инструкции для домовладельцев по утилизации своей бытовой техники Puron. Обязательно строго следуйте их инструкциям, чтобы правильно утилизировать оборудование, в котором используется хладагент.

Пурон против фреона: популярные альтернативы

После этой информации аргумент Пурон против фреона кажется оконченным. Однако фреоновые системы все еще находятся в эксплуатации. Сами системы, вероятно, все еще работают, но фреон больше не будет вариантом. Вот где приходят альтернативы. Не беспокойтесь тем, у кого есть системы Puron. Для Puron тоже есть много альтернатив, особенно с учетом того, что в ближайшее время он, скорее всего, будет выведен из употребления.

  • MO99.Имея всего три замены фреона, у домовладельцев действительно есть довольно хороший выбор альтернатив. Поскольку фреон уже достиг своего предела, замены для него немногочисленны. Тем не менее, MO99 остается хорошим выбором в качестве замены фреона. Он ближе всего к фреону и работает с большинством фреоновых приборов.
  • R427A. R427A занимает второе место по замене R22. Он более упрощен, чем другие варианты, поэтому его можно установить на многие виды бытовой техники. Кроме того, этот хладагент имеет самый низкий глобальный потенциал предупреждения, что делает его лучшим выбором для домовладельцев.
  • R-421A. Последняя замена фреона в этом списке называется R-421A. Как единственный негорючий заменитель фреона, этот хладагент имеет почти такое же давление, что и фреон. Это делает его идеальным для замены фреона.
  • Солнцестояние N41. По заявлению компании, производящей хладагенты Honeywell, Solstice N41, также известный как R466A, будет первой негорючей альтернативой Puron. Solsctice N41 оказывает самое низкое воздействие на глобальное потепление среди всех хладагентов на рынке во всем мире.Компания Honeywell надеется сделать Solstice N41 отраслевым стандартом.
  • R-134A. В действительно старых системах R-134A заменяет R12 во многих бытовых приборах. Конечно, R12 устарел с середины 90-х, но некоторые системы все еще существуют. Эта замена не разрушает озон и имеет более низкий потенциал глобального потепления, чем Puron.
  • ГФУ-32. Этот новый хладагент, также известный как R-32, был одобрен EPA в качестве жизнеспособной замены R-410A. Его потенциал глобального потепления ниже Puron, и он стоит меньше.Похоже, неплохая сделка!
  • R-454B. К 2023 году R-454B или XL41 станет отраслевым стандартом. Поскольку дебаты о пуроне и фреоне скоро прекратятся, необходим новый хладагент для питания систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и других бытовых приборов. Таким хладагентом, вероятно, станет R-454B.

Для домовладельцев сравнение Puron и Freon не должно быть единственным вариантом. Перечисленные выше альтернативы часто более экологичны и более экономичны, чем два отраслевых стандарта.Фактически, Puron и Freon, скорее всего, полностью уйдут с рынка к 2023 году! Когда это произойдет, вам понадобится жизнеспособная альтернатива системам, в которых используются эти хладагенты. С этими альтернативами вы сможете найти хладагент, который подходит именно вам!

Свяжитесь с нами О Puron и Freon

Домовладельцам, которые интересовались спором о Puron и Freon, больше не нужно беспокоиться об этом важном решении по хладагенту.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *