Šta su rashladna sredstva? To su posebne tečnosti. Koriste se u klima uređajima i frižiderima. Rashladno sredstvo prolazi kroz fazne promjene iz tečnosti u plin kada apsorbira toplinu i natrag u tekućinu kada kompresor komprimira plin. Izbor idealnog rashladnog sredstva zasniva se na termodinamičkim svojstvima. Mora biti nekorozivan, siguran, netoksičan i nezapaljiv.
Kratka istorija rashladnih sredstava
Belgijski naučnik Frederic Sworths bio je pionir u sintezi CFC-a u kasnim 1890-im. Njegovo otkriće dogodilo se nakon zamjene klorida u tetrakloridu ugljika futuridom za sintezu CFC-11 i CFC-12. Kasnih 1920-ih, Thomas Midgley Jr. poboljšao je proces sinteze i doveo u pitanje upotrebu CFC-a kao rashladnog sredstva za zamjenu amonijaka, klorometan i sumpor-dioksida koji su se obično koristili u to vrijeme.
Bili su štetni, zapaljivi, a neki čak i toksični. Najčešćirashladno sredstvo je bilo CFC nazvan freon - DuPont-ov brend za frižider "R-12". Prema zahtjevima 30-ih godina prošlog vijeka, ova rashladna sredstva su izgledala kao idealna, naučno utemeljena i sigurnija, nekorozivni plinovi i jeftini za proizvodnju.
Tek 1970-ih otkriveno je da molekuli hlora potpuno uništavaju ozonski omotač i zabranjeni su. Sedamdesetih godina prošlog veka naučnici su otkrili da rashladno sredstvo amonijak ometa prodiranje infracrvenih zraka u njih, jer se akumuliraju u atmosferi i izazivaju prenos toplote, što dovodi do klimatskih promena, pa je ovo jedinjenje zabranjeno.
U 1990-im i 2000-im, CFC su zamijenjeni HCFC-ima (hidroklorofluorougljikohidratima), a najčešći HCFC je "R-22" koji je imao mnogo manje razorne efekte na ozon, ali je i dalje bio opasan. Kako bi riješili problem oštećenja ozona, naučnici su došli do HFC-a koji ne sadrže hlor. Međutim, kasnije su shvatili da HFC i dalje šteti okolišu kroz stakleničke plinove.
Moderne vrste rashladnih medija
Evropska komisija je naložila da se rashladno sredstvo R134A ne koristi za certificirane putničke automobile koji se prodaju u Evropskoj uniji. Ovaj mandat je prvobitno bio predviđen za 1. januar 2011. godine. Međutim, pošto novo rashladno sredstvo još nije bilo dostupno na opštem tržištu, ovaj rok je produžen do 1. januara 2013.
Počevši od januara 2017, svi novoregistrovanivozila su bila obavezna da koriste alternativno rashladno sredstvo. U 2018. samo 60% novih putničkih automobila proizvedenih u Evropi koristi sigurno rashladno sredstvo. Vozila koja se prodaju izvan Evropske unije i dalje koriste R134A ili još opasnije rashladno sredstvo.
Glavne vrste rashladnih sredstava:
- CFC - hlorofluorougljenici.
- HCFC – HydroChloroFluoroCarbons.
- HFC – HydroFluoroCarbons.
Međutim, svi su zamijenjeni ili će biti zamijenjeni u bliskoj budućnosti zbog uticaja na okoliš. HFO rashladno sredstvo sada počinje da zamjenjuje CFC-ove jer oni imaju mnogo manji potencijal globalnog zagrijavanja i ne oštećuju ozon, iako su neki vrlo zapaljivi. Trenutno na tržište ulazi 4. generacija rashladnih sredstava koja imaju odlična termodinamička svojstva i ekološki su prihvatljiva.
Odabir alternative za R12
R12 rashladno sredstvo se još uvijek široko koristi u rashladnim aplikacijama. Zaista, bilo je vrlo teško pronaći onaj koji bi mogao zamijeniti ovo univerzalno rashladno sredstvo u radnim uvjetima. R134A je najpogodniji za ove svrhe.
Poređenje R134A i R12:
- Kapacitet na temperaturi isparivača od -7°C je isti za oba rashladna sredstva, a ispod -7°C, ako se R12 zamijeni rashladnim sredstvom r134A, doći će do značajnog gubitka efekta hlađenja. U takvim slučajevima preporučuje se korištenje mješavine rashladnih sredstava umjesto zamjene R134A. Freon 134 se može koristiti i za niske temperaturesituacije.
- Koeficijenti prijenosa topline za R134A su veći od R12. Ako postoje u istoj tečnoj fazi, koeficijent prolaza toplote rashladnog sredstva R134A je veći za 27-37%, au gasnoj fazi 37-45%. Ako postoje u dvije faze, tečnoj i plinovitoj, koeficijent prijenosa topline za R134A je 28% do 34% veći u isparivaču i 35 do 41% veći u kondenzatoru.
- Efekat hlađenja R134A je oko 22% veći od efekta R12. Dakle, maseni protok R134A potreban po toni rashladnog uređaja je oko 18% manji od R12. To znači da je za dati kapacitet rashladnog sistema potrebna njegova količina 18% manja nego kod R12. Odnosno, u svoj opremi u kojoj je R12 zamijenjen freonom 134, količina rashladnog sredstva koju treba napuniti je manja od R12. Međutim, specifična zapremina R134A je nešto veća od R12, tako da je za istu količinu rashladnog sredstva, zapremina koju zauzima R134A veća od R12.
- Povećanje efekta hlađenja R134A kompenzira se povećanjem njegove specifične zapremine. Dakle, R134a napunjen u modifikovanim sistemima treba da bude 5-10% manji od R12.
Pretvori R12 u R134A
Neke rane instalacije koristile su amonijak kao rashladno sredstvo. Međutim, većina modernih automobila proizvedenih prije 1995. koristila je R12. R12 je bio tehnološki napredno i efikasno ic2 rashladno sredstvo, međutim kasnije je otkriveno da je plin koji oštećuje ozonski omotač i njegova proizvodnja i upotreba su bili ograničeni.
Nakon 1995. godine, zamijenjen je R134A, i još uvijek jekoristi se u mnogim automobilima. Ako domaćinstvo ima stari automobil sa R12 klima uređajem, onda vozači imaju velike probleme sa dopunom takvog sistema u slučaju curenja ili održavanja. Industrija je počela proizvoditi posebne adaptere, nakon čega je proces pretvaranja sistema u R134A postao jednostavan.
Promjene na sistemu hlađenja
Da biste pretvorili R12 u R134A, potrebno je napraviti samo nekoliko malih promjena u sistemu. Srećom, kompresor koji se koristi u starom sistemu R12 i dalje će raditi sa rashladnim sredstvom R134A i biće jednako efikasan. Kondenzator i isparivač su samo izmjenjivači topline, tako da ih također nije potrebno mijenjati da bi pokrenuli drugo rashladno sredstvo.
Jedna od komponenti koju treba promijeniti je sušilica. Posljednji element sistema koji će se morati promijeniti su tlačni otvori. R134A koristi različite priključke za punjenje sistema i mjerenje tlaka, tako da se stari R12 portovi moraju ukloniti i zamijeniti ili dopuniti adapterima. Nakon kupovine potrebne opreme, uklonite staro rashladno sredstvo i ulje. Kada instalirate novo ic2 rashladno sredstvo, mora se dodati i PAG ulje kompatibilno s R134A kako bi kompresor bio podmazan.
Nakon pretvaranja sistema iz R12 u R134A, važno je provjeriti pritisak u sistemu nekoliko dana kako biste bili sigurni da sve radi kako treba. Ako su u sistemu uočena mala curenja, nanesite Red Angel A/C Stop Leak za zaptivanjesistem.
Rashladni fluidi su sigurniji od freona
Uobičajeni HCFC R-22, koji se koristi decenijama, nije tako dobar za životnu sredinu kao što su stručnjaci nekada mislili. Agencija za zaštitu životne sredine radila je na postepenom ukidanju rashladnog sredstva i na kraju ga je u potpunosti zabranila. Ukidanje R-22 počelo je 2010. Do 2020. upotreba rashladnog sredstva će biti strogo ograničena, a potpuno zabranjena do 2030.
Najekološki najprihvatljivija rashladna sredstva koja su trenutno dostupna na tržištu su "R-290" i "R-600A". Oni su HC, ili ugljovodonici, a njihova hemijska imena su "Propan" za R-290 i "Izobutan" za R-600A. Oni su 100% bez halogena, nemaju potencijal oštećenja ozona i najmanje su opasni u smislu potencijalnog globalnog zagrijavanja. Oni su takođe visoko energetski efikasni, ali su veoma zapaljivi jer su ugljovodonici. Trenutno, najzeleniji tipovi rashladnih sredstava su R134A, R-407C, R-410A. Proizvođači koji proizvode ova rashladna sredstva tvrde da su supstance apsolutno sigurne.
Cilindar sa freonom R134A
Sa otkrićem štetnog dejstva CFC i HCFC rashladnih sredstava na ozonski omotač, ova grupa se naširoko koristi kao zamena. Rashladno sredstvo u hladnjaku R134A je fluorougljenik (HFC), koji ima nulti potencijal oštećenja ozona i mali ili nikakav efekat staklene bašte.
Rashladno sredstvo R134Aje hemijski spoj tetrafluoroetan, koji se sastoji od dva atoma ugljika, dva atoma vodika i četiri atoma fluora. Njegova hemijska formula je CF3CH2F. Molekulska težina rashladnog sredstva R134A je 133,4, a tačka ključanja je 26,1°C. R134A je nezapaljiv i neeksplozivan, ima normalnu toksičnost i dobru hemijsku stabilnost, donekle visok afinitet za vlagu.
R134A je vrlo sličan R12 u općim fizičkim i termodinamičkim svojstvima. Stoga se smatra odličnom zamjenom. Svojstva rashladnih sredstava R134 su sljedeća:
- temperatura automatskog paljenja - 770 °C.
- Stopa oštećenja ozonskog omotača - 04.
- Rastvorljivost u vodi 0,11 wt% 25 C.
- Kritična temperatura - 122 °C.
- Šifra boje: svijetloplava.
- Potencijal globalnog zagrijavanja (GWP)1200.
- Temperatura rashladnog sredstva, tačka ključanja -26,1 °C.
Termodinamička svojstva R-407C
U pogledu svojih svojstava, odgovara karakteristikama dostupnim u R-22. R-407C je uobičajena zamjena za rashladno sredstvo za one koji žele nadograditi opremu R-22. Smjesa hidrofluorougljenika uključuje pentafluoroetan, difluorometan i 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetan. Široko korišteno alternativno rashladno sredstvo popularno u upakovanim klima uređajima i sistemima za odvajanje bez četkica, kao i u laganim klimatizacijskim sistemima i sistemima za direktnu ekspanziju koji se nalaze u stambenim, komercijalnim i industrijskim aplikacijama. R-407C takođe radi u rashladnim sistemima srednje temperature i u mnogimnovi aparati.
Nova oprema koja koristi azot kao punjenje najbolje radi sa R-407C zbog upotrebe eteričnog ulja poliola. Dok su novi uređaji i rashladni sistemi najčešći, R-407C se može nadograditi na nekim R-22 sistemima ako je u proceduru uključena zamjena ulja. Ova alternativa freonu se smatra ekološki prihvatljivom zbog svog potencijala nula oštećenja ozona.
Potencijal oštećenja ozonskog omotača R-404A
U ovom rashladnom fluidu je 0, baš kao R-407C i R-134A. Često se koristi za rashladne sisteme koji zahtevaju temperaturu od -45°C do 15°C. Najkorisniji je u komercijalnim i industrijskim transportnim aplikacijama zbog širokog raspona radnih temperatura. Vrlo je sličan R-22 i nudi bolje performanse. Budući da R-404A ne reagira brzo na zrak ili vodu, smatra se sigurnim za mnoge upotrebe. Takođe je nezapaljiv, bez boje i mirisa.
Međutim, kao i sa bilo kojim rashladnim sredstvom, korisnici bi uvijek trebali poduzeti odgovarajuće mjere opreza kako bi se zaštitili. Direktan kontakt sa R-404A još uvijek može uzrokovati promrzline, a pretjerano izlaganje vatri ili toplini može uzrokovati pucanje rezervoara. R-404A je prilično uobičajen i dostupan za kupovinu u trgovinama koje su specijalizovane za pružanje proizvoda za grijanje i hlađenje.
Mješavina dva fluorougljična rashladna sredstva, difluorometana i pentafluoretana, jerashladno sredstvo koje oštećuje neozonski omotač i pruža bolju energetsku efikasnost od R-22 i R-407C i ne koristi hlor u svojoj formulaciji. Smatra se pogodnijim kao zamena za R-22 zbog većeg pritiska i kapaciteta hlađenja.
Feature R-410A
Ako korisnici odluče kupiti uređaje koji koriste R-410A, proces je obično prilično jednostavan. U stvari, mnoge kompanije za klimatizaciju i hlađenje proizvode jedinice posebno za upotrebu sa R-410A. Iako je najpopularniji u komercijalnim rashladnim uređajima, klima uređajima i frižiderima, važno je napomenuti da ova alternativa freonu neće raditi u A/CR-22 jedinicama.
R-410A rashladni fluidi imaju veći nazivni pritisak, tako da je potreban drugačiji manometar od onog koji se obično koristi sa R-22. Rashladno sredstvo se mora puniti u tečnom obliku i samo u kratkim naletima. R-410A se prodaje pod nekoliko marki: AZ-20, Suva410A, GenetronR410A, Forane410A, EcoFluo rR410 i Puron. Prilično je lako kupiti online iu specijaliziranim trgovinama.
Klima uređaj za vozila
A Direktiva EU iz 2006. zahtijeva da sva nova vozila koja se prodaju u EU budu opremljena rashladnim fluidima s niskim potencijalom globalnog zagrijavanja (GWP). Ograničenje je postavljeno na GWP 150 koji YF trenutno može pružiti. Njegova prednost je svojstvo samoodlaganja - potpuno se razgrađuje u atmosferi za okojedanaest dana.
Uprkos činjenici da je HFO1234yf prihvaćen kao novo rashladno sredstvo, Njemačka je imala sumnje. Daimler i neki drugi njemački proizvođači i regulatorna tijela smatraju da je YF opasan zbog svoje visoke zapaljivosti. Kao odgovor, Njemačka je odobrila nekim Daimlerovim vozilima da nastave da rade na R134A, suprotno direktivi EU.
Evropska komisija je čak zaprijetila pravnom tužbom protiv Njemačke jer nije u potpunosti implementirala nove propise o emisiji rashladnih sredstava. GM i Toyota su javno izrazili podršku YF-u i izjavili da smatraju da je supstanca bezbjedna.
Cijena novih sistema
Dodatna cijena novog rashladnog sredstva YF je u rasponu od EUR30-50. YF sistemi su manje efikasni i zahtevaju dodatnu upotrebu unutrašnjeg izmenjivača toplote.
Budući da je trošak proizvodnog procesa za YF veći od R134A, očekuje se fid-in tarifa za ovaj proizvod dugi niz godina, posebno od 2018. kada će sva novoregistrirana vozila u Evropskoj uniji morati koristiti rashladno sredstvo osim R134A. od R134A.
Poskupljenje od 1. februara 2018.:
- R452a + 20%.
- R410a + 20%.
- R448a + 15%.
- R449a + 15%.
Modernizacija sistema R-22
Zamjena R22 sa R134A je prilično jednostavan proces. Prije svega, cijeli R22 treba ukloniti iz sistema. Zatim je potrebno ukloniti svo ulje za podmazivanje iz sistema(maksimalna količina ulja koja ostaje u sistemu je 5% od ukupne količine prisutne u sistemu). Mineralno ulje treba zamijeniti sintetičkim esterskim uljem. Sušilicu i filter ulja također treba zamijeniti.
Količina R134A potrebna u sistemu je 90 do 95% R22. Oznake treba staviti na sisteme koji su nadograđeni sa R134A koji opisuju novo rashladno sredstvo i ulje za podmazivanje. Iako je proces jednostavan, važno je da ga radite pažljivo. Ostaci R-22 u sistemu mogu dovesti do unakrsne kontaminacije. On za R-22 i R-134A može učiniti rashladni sistem automobila manje pouzdanim i podići pritisak glave kompresora do opasnih nivoa, što dovodi do potpunog kvara sistema. Osim toga, R-134A zahtijeva posebnu mješavinu ulja - poliarilen.
Godine 1987. objavljen je Montrealski protokol, koji je međunarodni ugovor u mnogim zemljama koji pomaže u borbi protiv oštećenog sloja O-zone. Jedna od njegovih inicijativa bila je postepeno ukidanje CFC-a širom svijeta. Godine 1994. SAD su prekinule upotrebu R-12 u automobilskoj industriji. R-12 je zamijenjen HFC alternativom R-134a. Godine 2010., prema Montrealskom protokolu, SAD su objavile da će postepeno ukinuti upotrebu R-22 u budućim primjenama. Sve nove mašine će ciljati HFC R-410A, koji ne sadrži hlor.
