Фреон r134a: Доступ ограничен: проблема с IP

Фреон R134A хладагент для автокондиционеров

Фреон R134A хладагент используемый для заправки автомобильных систем кондиционирования (автокондиционеров). Кроме автомобильных кондиционеров, хладагент фреон R134A используется и в других областях.

Области применения хладагента Фреон R134A

Автомобильные кондиционеры,

Бытовые холодильники,

Торговое холодильное среднетемпературное оборудование,

Промышленные установки,

Системы кондиционирования воздуха в зданиях и промышленных помещениях,

Холодильный транспорт.

 

Характеристики хладагента Фреон R134A

Параметр	Значение
Химическое наименование	Тетрафторэтан
Молекулярная формула	CF3CFh3
Молекулярный вес	102. 0
Точка кипения @101.3kpa °С	-26.1
Точка замерзания @101.3kpa °С	-96.6
Критическая температура ℃	@101.1>
Критическое давление	4066.6
Плотность насыщенной жидкости @25°С Km/m³	1188.1
Special Heat of Liquid	@25℃ 1. 42
Озоноразрушающий потенциал, ODP	0
Чистота	99.95 — 99.90
Кислотность	0.1 — 1
Водосодержание	5 — 10
High Boiling Residue	100
Не сворачиваемость	1. 5
Масса баллона (нетто)	13.6 кг.

Фреон R134a в холодильном оборудовании

Мы настолько привыкли к холодильникам, что даже не задумываемся о принципе их работы. В системе охлаждения используется специальное вещество — холодильный агент. Во время фазового перехода (кипения и конденсации) хладагент отнимает тепло из отделений и передает его в окружающую среду. Рабочее вещество должно находится в системе охлаждения в строго определенном количестве. За прокачку хладагента отвечает двигатель (компрессор), который запускает цикл охлаждения по мере необходимости. Когда холодильник внезапно выходит из строя, причиной часто является утечка холодильного агента.

Когда появился фреон R134a?

На протяжении 20 века в качестве хладагента использовались различные вещества: воздух, хлористый метил, аммиак, сернистый ангидрид, закись азота, этилен, пропан, углекислота. В наши дни в холодильное оборудование закачивают аммиак, различные фреоны, элегаз (гексафторид серы) и некоторые углеводороды. Синтетические холодильные агенты имеют высокую химическую стабильность. Под воздействием ультрафиолетовых лучей в верхних слоях атмосферы атомы хлора и брома отделяются от молекул хладагента и начинают поглощать атомарный кислород. Это приводит к снижению концентрации озона, появлению «озоновых дыр».

Ученые забили тревогу, в результате в 1987 году в Монреале был подписан «Протокол по веществам, разрушающим озоновый слой». Все хладагенты, имевшие атомы хлора и брома в своем составе, постепенно выводились из эксплуатации. Хладон R134a (тетрафторэтан) специально разработали для замены R12 (дихлордифторметана), на котором тогда работали практически все советские холодильники. Хладагент R12 токсичен, а также обладает высокой озоноразрушающей активностью. Поэтому его использование было строго ограничено Монреальским протоколом. Через несколько лет (к 1994 году) фреон R12 был полностью заменен на R134a.

Сфера применения

Обозначение хладагентов в форме R-# было предложено американской химической компанией DuPont. Числа и буквы в такой маркировке обозначают молекулярную структуру холодильного агента. Понятие «фреоны» употреблялось в западной технической литературе, в СССР и России обычно использовался термин «хладоны». Холодильный агент R134a — однокомпонентный газ, поэтому в случае его утечки не нужна полная перезаправка оборудования. Сфера применения этого хладона очень широка: бытовые холодильники и морозильные камеры, автомобильные кондиционеры, системы кондиционирования жилых и промышленных зданий, торговые холодильные витрины. Вещество также используется в производстве полимеров, медицине и косметологии. В РФ вещество известно под торговой маркой хладон-134a, а в США — фреон-134a.

Фреон R134a: основные характеристики

Тетрафторэтан представляет собой бесцветный газ, который в случае утечки скапливается на полу. Благодаря этому в обычных условиях невозможно его попадание в легкие. Оба изомера 134 хладона по своей сути являются фторуглеводородами этанового ряда. Рабочее вещество отличается химической инертностью. Это означает, что в нормальных условиях данный фреон не горюч и не взрывоопасен. Молекулы фреона R134a имеют меньшие размеры, чем молекулы R12. Поэтому они могут проникать в даже в небольшие трещины. В связи с этим холодильники и кондиционеры, работающие на 134 хладоне, очень чувствительны к механическим повреждениям.

Молярная масса тетрафторэтана — 102,03 г/моль, он значительно тяжелее воздуха. Температура кипения вещества -26,3 градуса, плавления — -103,3. Хладон R134a совместим с большинством конструкционных материалов: ферритовой и нержавеющей сталью, никелем, алюминием, титаном, медью, латунью и другими металлами. Исключение составляют магний, свинец, цинк и их сплавы. Газ не реагирует с уплотнителями, сделанными из таких материалов, как: полипропилен, хлорированный ПВХ, эпоксидная смола, полиацитамин, поликарбонат, полибутилентерефталат, полисульфид, полиамид, полиарилат.

Замена хладагента R12 на R134a

В наши дни хладон R12 используется очень редко, его производство с каждым годом сокращается. Поэтому его замена 134 фреоном является логичным выбором. Следует отметить, что это достаточно сложная процедура, заниматься ретрофитом системы охлаждения должен квалифицированный специалист. Далее мы перечислим основные моменты, на которые следует обратить внимание при замене хладагента R12 на R134a. Во-первых, нужно учесть возможное снижение или повышение холодопроизводительности техники с новым рабочим веществом. Этот параметр может измениться на 5-10 % в любую сторону (есть различные приемы для приближения к изначальной производительности). Во-вторых, обязательно следует поменять масло в действующем компрессоре. Если 12 хладон работает на минеральном масле, то 134 — на синтетическом полиэфирном.

Тетрафторэтан отличается повышенной текучестью, его молекулы могут проникать через стыки и уплотнители. В связи с этим необходимым условием успешного осуществления ретрофита является герметичность конструкционных элементов холодильной установки. Фильтр-осушитель также нуждается в замене на аналогичный элемент, в котором адсорбент изначально рассчитан на структуру молекулы 134 хладона. Обязательно следует заменить или отрегулировать ТРВ (терморегулирующий вентиль), а манометры отградуировать под новый тип фреона.

При переводе оборудования на безопасное рабочее вещество нужно правильно рассчитать основные параметры всех элементов системы охлаждения: электроклапанов, обратных клапанов, регуляторов давления и других. К примеру, при переходе на фреон R134a капиллярная трубка должна быть на 10-15 % длиннее. Масса газа, необходимая для корректной работы оборудования, меньше чем у 12 хладона. В большинстве случаев требуемое количество нового хладагента составля­ет 75-90 % от заводской заправки R12. Объем вещества зависит от размеров испарителя, конденсатора и ресивера, длины трубок и особенностей эксплуатации холодильника. После выполнения ретрофита систему обязательно нужно промаркировать, чтобы в дальнейшем использовать то же масло и холодильный агент.

Виды и особенности современных холодильников

В зависимости от способа установки различают отдельностоящие и встраиваемые (полностью или частично) приборы. И те, и другие пользуются сегодня большим спросом. Холодильники для дома бывают одно-, двух и многокамерными. Классической является холодильно-морозильная комбинация, имеющая 2 основных отделения. Двухкамерные модели стоят на кухнях большинства россиян. Существует несколько основных схем компоновки: азиатская, европейская и американская. По азиатским стандартам небольшая морозилка находится сверху холодильника. Европейская компоновка предполагает нижнее расположение морозильного отделения. Американский форм-фактор Side-by-side — это устройства с повышенной вместительностью, в которых рабочие камеры находятся по всей высоте, бок о бок.

Для классификации холодильников могут использоваться и другие характеристики: размеры и полезный объем, количество компрессоров, система оттайки (капельная, No frost), тип управления (механическое, электронное), класс энергопотребления. При выборе отдельностоящей модели клиенты обращают пристальное внимание на внешний вид техники, поскольку она является неотъемлемой частью кухонного интерьера. В наши дни в холодильном оборудовании наряду с фреоном R134a также часто используется R600a (изобутан). Последний дешевле и эффективнее, он предпочтительней для бытовых холодильников. Также на рынке можно встретить автономные морозильные камеры (шкафы, лари) и узкоспециализированные приборы (винные шкафы, устройства шоковой заморозки).

Модельный ряд холодильников Kuppersberg

В фирменном интернет-магазине немецкого бренда собрана вся актуальная техника для кухни и дома. Для заказа доступны одно-, двух, многокамерные и Side-by-side холодильники «Купперсберг». Устройства произведены из долговечных и экологически чистых материалов, что подтверждается сертификатами международного образца. На нашем сайте вы найдете модели с корпусом разных цветов, среди них: белый, нержавейка, серебристый, черный, бежевый, графит, бордовый, темно-серый и кофе. Вы сможете подобрать оптимальный вариант для любого классического или современного интерьера. Предусмотрена возможность перевесить дверь в процессе установки для рационального использования пространства кухни.

Модельный ряд холодильников регулярно обновляется, ежегодно появляются интересные новинки с улучшенными характеристиками и безупречным дизайном. Многие модели пользуются повышенным спросом и становятся хитами продаж, например: NRS 1857 BOR Bronze, NSFD 17793 C, KRB 19369. Приборы отличаются продуманным зонированием камер и наличием зоны свежести. Холодильники Kuppersberg функционируют на эффективном и безопасном хладагенте — R600a. Усовершенствованный компрессор работает тихо и экономично, класс энергетической эффективности техники — А+ (и выше). Технология No frost позволит вам навсегда забыть о ручном размораживании.

Если вы хотите купить практичный и элегантный холодильник, оцените преимущества моделей от «Купперсберг». Мы предлагаем вашему вниманию оригинальную продукцию немецкого бренда. Официальная гарантия на товары составляет 24 месяца с дня продажи. Осуществляется доставка заказов по Москве, Санкт-Петербургу и другим регионам России (курьерской службой и транспортными компаниями).

Взгляд на хладагенты, альтернативные R-134a

Примечание редактора:

Поскольку внедрение правил EPA в конечном итоге лишит автомобильную промышленность R134a, стремление заменить хладагенты существует уже много лет. Тема опасности R-744 (CO2) при использовании в автомобилях была представлена ​​рано, и, честно говоря, я полагал, что здесь, в США, этого не произойдет. Однако с появлением полностью электрических транспортных средств (EV) необходимо, чтобы эти системы кондиционирования также могли функционировать как тепловой насос. Обогрев салона электромобиля с использованием энергии аккумуляторной батареи гибридного автомобиля может сократить запас хода автомобиля на 50%. Хотя используемый в настоящее время R1234yf также может работать в системе теплового насоса, его функциональность прекращается при температуре ниже 23°F, что делает многие регионы Соединенных Штатов не очень благоприятным местом для R1234yf. Я не верю, что хладагент R1234yf останется здесь, а скорее станет ступенькой к возможному внедрению R-744 или чего-то еще. Я думаю, время покажет.

— Брэндон Стеклер, технический редактор, 4 февраля 2022 г.  

Последние правила Агентства по охране окружающей среды требуют, чтобы новые автомобили, выставленные на продажу (начиная с 2021 модельного года), использовали хладагент, отличный от R134a. OEM-производители также были заинтересованы в использовании этих альтернатив до истечения крайнего срока поэтапного отказа, поскольку они могут заработать баллы за выбросы, внеся изменения раньше. Эти торгуемые кредиты помогли производителям соответствовать новым, более строгим стандартам экономии топлива. Помните переход с R-12 на R-134a? Будет ли этот переход хладагента таким же? Не совсем.

R-134a не исчезнет так же, как исчезли CFC (хлорфторуглерод) или R-12. R-12 был снят с производства в соответствии с Монреальским протоколом в 1990-х годах, поскольку было обнаружено, что хлор, содержащийся в хладагенте, создает дыру в озоновом слое, когда он выбрасывается в атмосферу. Этот поэтапный отказ состоял из двух частей. Во-первых, с 1994 года запрещалось производить или импортировать автомобили, в которых использовались хладагенты CFC. Системы кондиционирования воздуха в новых автомобилях должны были использовать гидрофторуглероды (ГФУ) или то, что обычно называют R-134a. Второй частью поэтапного отказа было обязательное сокращение поставок R-12 и производство в США, а также сокращение импорта ХФУ, содержащих хлор. Хладагент R-12 не производится с 1996, и единственные оставшиеся запасы — это «первичные» (оригинальные контейнеры) или хладагент, который был восстановлен и утилизирован на законных основаниях.

В 2006 году Европейский Союз (ЕС) выпустил директиву, известную как 2006/40/EC. Их цель состояла в том, чтобы сократить выбросы фторированных парниковых газов из автомобильных систем кондиционирования воздуха с постепенным отказом от них по всему ЕС. Первой основной датой поэтапного отказа был 2008 год, затем 2011 год, а затем, наконец, 1 января 2017 года, любые новые транспортные средства, использующие хладагент с потенциалом глобального потепления (GWP) выше 150, будут запрещены.

В отношении хладагентов действия ЕС предшествовали тому, что произошло в США. В 2015 году Агентство по охране окружающей среды (EPA) объявило о новом правиле в рамках своей Политики значительных новых альтернатив, или SNAP, под названием Правило 20. поэтапный отказ от хладагентов ГФУ, включая R-134a, в Соединенных Штатах. Основой правила было то, что к 2020 году или 2021 МГ все новые произведенные или импортированные автомобили не смогут использовать R-134a. Есть место для нескольких исключений, но они могут отодвинуть дату только до 2025 года. 

Почему прекращается выпуск R-134a?

В отличие от R-12, R-134a не содержит хлора и не повреждает озоновый слой. Однако R-134a имеет высокий ПГП, который является относительной мерой того, сколько тепла парниковый газ улавливает в атмосфере по сравнению с количеством тепла, улавливаемым двуокисью углерода (CO ₂ ). Те, кто знаком с показаниями 5-газового анализатора выхлопных газов автомобиля, знают, что высокие показания CO ₂ указывают на почти идеальное соотношение воздух-топливо, эффективное сгорание и оптимальную работу каталитического нейтрализатора. В то время как высокий уровень CO ₂ показания выхлопных газов автомобиля могут показаться хорошей вещью, CO ₂ — это парниковый газ, который способствует глобальному потеплению. ПГП выражается как коэффициент двуокиси углерода, где его ПГП равен 1. ПГП для хладагента R-134a составляет 1430, что делает его в 1430 раз более вредным, чем углекислый газ при выбросе в атмосферу.

Для замены R-134a можно использовать три хладагента: R-1234yf, R-152a и R-744. Подробнее об этих заменах позже. Интересным фактом поэтапного отказа от R-134a является то, что в отличие от перехода с R-12 на R-134a не происходит обязательного сокращения ни производства, ни импорта хладагента, а это означает, что поставки R-134a должны быть прекращены. стабильны как по наличию, так и по стоимости. Однако с каждым годом спрос будет сокращаться, потому что никакие новые автомобили после 2020 года не смогут его использовать. В течение следующих 10 или около того лет автомобили, использующие R-134a, неизбежно окажутся на свалках, а производство R-134a сократится, а затем и вовсе исчезнет. Вместо поэтапного отказа R-134a будет экономически истощен.

Хладагент R-1234yf

На сегодняшний день большинство производителей автомобилей используют гидрофторолефиновый (HFO) хладагент R-1234yf в качестве альтернативы R134a. Cadillac XTS 2013 года был первым автомобилем американского производства, в котором использовался новый хладагент. Имея ПГП 4 (вместо 1430 для R-134a), R-1234yf более безвреден для окружающей среды. В отличие от перехода с R-12 на R-134a, переходов с R-134a на R-1234yf не будет. Из-за цены на R-1234yf некоторые домашние мастера и несколько магазинов могут сделать переоборудование скрытым образом. Эти две системы имеют разные конструкции, компоненты и сервисные порты. General Motors, Chrysler и другие производители выбрали R-1234yf в качестве хладагента для замены R-134a. Honeywell, DuPont и другие крупные производители продвигают использование R-1234yf в качестве лучшей альтернативы R-134a, но эта тенденция вызывает споры.

Немецкие производители Daimler, Volkswagen и другие не хотят использовать R-1234fy в своих автомобилях, но будут делать это в ближайшем будущем, чтобы соответствовать нормам США по хладагентам. Их аргументация проистекает из испытаний на безопасность, имитирующих лобовые столкновения, проведенных Daimler в 2012 году. Daimler утверждает, что R-1234yf воспламенился, когда сломался компрессор и хладагент попал на горячий двигатель. Кроме того, они обнаружили, что при горении R-1234yf выделяется токсичный фтористый водород. В случае аварии пассажиры могли задохнуться от ядовитого газа, пытаясь покинуть автомобиль. Управление транзита Германии, а также компании DuPont и Honeywell провели собственные испытания и пришли к выводу, что риск использования R-1234yf невелик, что противоречит результатам испытаний Daimler. Тем не менее, Daimler, Volkswagen, Porsche, Audi и BMW идут вперед и разрабатывают системы кондиционирования, которые используют R-744 для использования в некоторых автомобилях для европейского рынка. В настоящее время автомобили Audi A8, Volkswagen Phaeton и автомобили Mercedes E-класса и S-класса используют R-744 в Европе.

Интересный аспект спора о том, какой хладагент является лучшей заменой R-134a, может иметь отношение к стоимости. В то время, когда эта статья была первоначально написана, R-134a стоил около 120 долларов за 30-фунтовый баллон. R-1234yf стоил около 700 долларов за 10-фунтовый баллон, а R-744 стоил 68 долларов за заполнение 100-фунтового баллона. Стоимость фунта составила: R-134a — 4 доллара, R-744 — 68 центов и R-1234yf — 70 долларов за фунт. Хотя с тех пор цены изменились, не нужно иметь степень по экономике, чтобы определить, что продажа хладагента R-1234yf по цене 70 долларов за фунт более выгодна, чем продажа R-744 по 68 центов за фунт. В будущем затраты на R-1234yf будут ниже по мере увеличения масштабов производства и использования его большим количеством OEM-производителей, но его производство никогда не будет дешевле, чем R-744, который по сути является CO2 — отходом химической промышленности. Хотя производство систем R-744 изначально будет дорогим, их стоимость будет снижаться по мере того, как все больше автопроизводителей будут использовать эти системы, особенно на полностью электрических транспортных средствах.

У техников не должно возникнуть трудностей с адаптацией к R-1234yf, поскольку он имеет такое же отношение давления/температуры и цикл охлаждения, что и R-134a. Расширительный клапан, используемый для систем R-1234yf, имеет повышенную скорость потока, что компенсирует более низкую удельную теплоту испарения. Другие компоненты системы кондиционирования будут похожи на те, что используются в системах R-134a. EPA требует, чтобы сервисные порты систем, использующих разные хладагенты, были несовместимы, а оборудование для обслуживания R-1234yf не должно подключаться к системам кондиционирования R-134a. Еще одним отличием является процедура восстановления и переработки R-1234yf, поскольку она требует больше времени и требует более сложных проверок на утечку и чистоту. Кроме того, для нового хладагента требуется специальный электронный или флуоресцентный течеискатель. R-1234yf классифицируется как «легковоспламеняющийся» и содержит фтористый водород, который может образовывать токсичный газообразный фтористый водород при контакте с пламенем. Для безопасного обслуживания систем R-1234yf технические специалисты должны обучаться нюансам процесса восстановления и перезарядки, а также изменениям компонентов и процессов системы.
Конечно, уже некоторое время требуется, чтобы технические специалисты, обслуживающие любую автомобильную систему хладагента, имели сертификацию по разделу 609 Агентства по охране окружающей среды. Большинство экспертов рекомендуют техническим специалистам пройти повторную сертификацию, поскольку новый тест охватывает обслуживание и лучшие практики для этой и других новых альтернатив. Наконец, эта сертификация требуется, прежде чем технический специалист сможет приобрести любой хладагент MVAC (а не только R-12, как это было до 1 января 2018 года — даты вступления в силу нового постановления).

Хладагент R-152a

R-152a — это пропеллент, используемый в аэрозольных баллончиках, называемых «газовыми распылителями», которые часто называют консервированным воздухом , используемым для продувки компьютерных клавиатур или других электронных компонентов. Для автомобильных кондиционеров R-152a является более эффективным хладагентом, чем R-134a. Он имеет нулевой потенциал разрушения озонового слоя (ODP) и низкий ПГП, равный 124. Однако он умеренно воспламеняется и может представлять опасность пожара. Хотя трудно воспламенить R-152a, используя только высокотемпературные поверхности или искры в качестве источника воспламенения, он может воспламениться от открытого пламени. Это представляет собой потенциальную угрозу безопасности в случае автомобильной аварии, особенно если хладагент находится в салоне автомобиля.

Чтобы решить проблему утечки в пассажирский салон, системы R-152a будут использовать систему вторичного контура, которая будет удерживать хладагент, содержащийся под капотом, и полностью отделять пассажиров. Во вторичном контуре хладагент охлаждает чиллер (жидкостно-жидкостный теплообменник), который, в свою очередь, охлаждает водно-гликолевую смесь, которая перекачивается в теплообменник салона для обеспечения охлаждения. Использование R-152a имеет некоторые преимущества по сравнению с R-134a. Для работы системы кондиционирования воздуха на хладагенте R-152a требуется меньше топлива. Кроме того, R-152a может использовать инерцию транспортного средства для охлаждения жидкости и компонентов вторичного контура во время торможения. На сегодняшний день Общество автомобильных инженеров (SAE) проверяет практичность использования R-152a для серийных автомобилей.

Хладагент R-744

R-744 — это название хладагента для двуокиси углерода (CO ₂ ), который используется в качестве хладагента с середины девятнадцатого века, достигнув пика своего использования в 1920-х годах. С появлением фреонов, которые работали при гораздо более низких давлениях, использование CO ₂ в качестве хладагента сократилось. В то время как многие производители автомобилей используют R-1234yf в новых автомобилях, немецкие бренды, такие как Volkswagen, Porsche, Audi и BMW, выбрали R-744 в качестве предпочтительного хладагента. Тем не менее, они будут использовать R-1234yf для автомобилей, продаваемых в США. Для своих автомобилей, использующих R-1234yf, Daimler добавит «огнетушитель» под капотом, который состоит из канистры с аргоновым газом с линиями распыления, направленными на все части, которые могут попасть. контакт с вытекшим хладагентом. Системы, использующие R-744, будут иметь давление в десять раз выше, чем системы с R-134a или R-1234yf. Летние температуры могут создавать давление в системе 1450 фунтов на кв. дюйм (100 бар) или выше и адаптировать CO ₂ для автомобильных систем представляет собой серьезную инженерную задачу, требующую уникальных компонентов и компоновки системы.

CO ₂ естественным образом присутствует в воздухе, которым мы дышим, в концентрации 0,037% и не является вредным. CO ₂ в высоких концентрациях считается опасным. При давлении на уровне моря и комнатной температуре CO ₂ представляет собой бесцветный газ без запаха, поэтому его невозможно обнаружить даже при повышенных концентрациях. Поскольку концентрация CO ₂ в воздухе поднимается может вызвать головную боль, головокружение, спутанность сознания и потерю сознания. Поскольку CO ₂ тяжелее воздуха, он вытесняет кислород, и при наличии высоких концентраций CO ₂ в замкнутых пространствах, таких как резервуары, отстойники или подвалы, имели место смертельные случаи от удушья. С закрытыми окнами в жаркий день салон автомобиля не будет хорошим местом для утечки хладагента. Автомобили, использующие R-744, оснащены датчиками качества воздуха в салоне, которые обнаруживают утечки хладагента и пропускают свежий воздух, если концентрация R-744 превышает 800 частей на миллион (средний уровень в атмосфере ниже 400 частей на миллион). Даже работа под вытяжным шкафом с R-744 в условиях закрытого цеха может представлять угрозу безопасности. Для техников сочетание химической опасности и чрезвычайно высокого рабочего давления R-744 потребует специального оборудования, а также сертификационного обучения.

Компрессор в системе R-744 работает при высоком среднем эффективном давлении, а отношение давлений (давление нагнетания к давлению всасывания) относительно низкое по сравнению с системой R-134a. Соотношение давлений для обеспечения одинаковой холодопроизводительности между R-134a и R-744 благоприятствует системе R-744. При степени сжатия 3,1 для R-744 по сравнению с 5 для R-134a компрессор, используемый в системах R-744, более эффективен и физически меньше. Еще одним преимуществом систем R-744 является отсутствие конденсации хладагента. Выглядящий аналогично и расположенный перед радиатором автомобиля газовый охладитель заменяет конденсатор. Газоохладитель отводит тепло от хладагента при более высоких давлениях, чем в системе с R-134a, имеет лучшую теплопередачу и обеспечивает более высокие скорости потока хладагента.

В цикле хладагента R-744 передача тепла происходит при сверхкритических температурах, а цикл хладагента является транскритическим, то есть он имеет докритическую сторону низкого давления и сверхкритическую сторону высокого давления. В отличие от систем с R-134a, где R-744 подвергается сверхкритическому давлению, давление хладагента не зависит от его температуры.

Это означает, что при заданной температуре испарения и минимальной температуре отвода тепла на выходе из охладителя транскритический цикл имеет большие термодинамические потери (холодопроизводительность), чем цикл конденсации, используемый в системах с R-134a.

Недостатками использования хладагента R-744 являются высокие первоначальные затраты на разработку (компоненты должны быть рассчитаны на высокое давление), необходимость обнаружения утечек в автомобиле и сервисном оборудовании, специальная подготовка техников, вопросы безопасности, связанные с удушьем, и высокая давления в системе. Преимущества использования R-744 в качестве хладагента: негорючесть, нетоксичность для окружающей среды (GWP = 1), низкая стоимость (отходы химической промышленности, доступные по всему миру), меньшие по размеру компоненты кондиционеров, отсутствие рекуперации или требуется переработка (только для развивающихся стран) и возможность использования теплового насоса для электромобилей. Системы R-744 контролируют не только температуру в кабине, но также влажность и скорость воздуха, позволяя автоматически переключаться между внешней и внутренней циркуляцией воздуха. При использовании в многозонных автоматических системах кондиционирования возможно создание оптимального микроклимата для каждого отдельного пассажира.

Электрические транспортные средства нельзя исключать из обсуждения относительно того, какой тип хладагента будет преобладать в системах кондиционирования воздуха будущего. С каждым годом на рынке появляется все больше электромобилей, и это лишь вопрос времени, когда транспорт с бензиновым и дизельным двигателем станет редкостью и в конечном итоге будет упразднен. В полностью электрическом автомобиле обогрев салона с использованием энергии аккумулятора может сократить запас хода до 50 процентов. Чтобы решить эту проблему, системы кондиционирования воздуха на электромобилях должны иметь функцию теплового насоса. Как R-1234yf, так и R-744 имеют функцию теплового насоса, однако в случае R-1234yf функция теплового насоса будет работать только до тех пор, пока температура наружного воздуха выше 23° F. (-5°C). Если температура упадет ниже этого уровня, для обеспечения тепла потребуется дополнительная энергия от аккумуляторной батареи автомобиля. Напротив, тепловые насосы R744 производят больше тепла при температуре ниже 23 градусов по Фаренгейту9.0005

В заключение следует отметить, что системы кондиционирования воздуха на хладагенте R-744 более энергоэффективны и обладают большей холодопроизводительностью, чем системы, использующие R-1234yf. Принимая во внимание экономию топлива, для питания автомобиля с системой кондиционирования R-1234yf требуется больше энергии, чем для автомобиля, использующего R-744. В сочетании с ограниченной мощностью теплового насоса R-1234yf, вероятно, является лишь временным решением для замены R-134a, в то время как недорогой R-744 более перспективен для использования в электромобилях. R-1234yf будет использоваться в течение многих лет, но в отдаленном будущем его может заменить R-744.

Какой фреон используется в моем автомобильном кондиционере?

Если этим летом кондиционер вашего автомобиля плохо работает, возможно, ему требуется заправка фреоном. Хотя это звучит достаточно просто, на самом деле существует 3 различных типа автомобильных фреонов. Итак, какой фреон используется в вашей машине? Наши местные механики здесь с проницательностью.

Фреон R-12: автомобили, произведенные до 1995 года

R-12 — оригинальный автомобильный фреон кондиционера. Хотя он был эффективен для охлаждения салонов автомобилей, этот хладагент был признан источником растущих экологических проблем. В 19В 80-х годах состав хлорфторуглеродов (ХФУ) R-12 был связан с повреждением озона. Монреальский протокол 1987 г. требовал от производителей автомобилей прекратить использование этого хладагента к концу 1994 модельного года, хотя официально поэтапный отказ начался в 1993 г. 

Редко, но в некоторых старых автомобилях все еще используется R-12. В более старых автомобилях, которые все еще работают сегодня, рекомендуется модернизировать кондиционеры с системой R134a.

Фреон

R134a: автомобили, выпущенные между 1995 и 2021

В 1990-х годах в качестве альтернативы R-12 появился фреон R134a (также известный как HFC-134A). Большинство транспортных средств на дорогах сегодня используют хладагент R134a для заправки своих систем кондиционирования воздуха.

Что такое R134a? Фреон R134a представляет собой хладагент HFC (гидрофторуглерод). Хотя он не вызывает такого же ухудшения состояния озона, как R-12, он по-прежнему представляет значительный риск для окружающей среды. По данным Агентства по охране окружающей среды, R134a является «сильным парниковым газом с потенциалом глобального потепления, который в 1430 раз больше, чем у CO2».

В последнее время автопроизводители перешли на новый вид фреона, который еще более безопасен для окружающей среды. Фреон R134a был «полностью запрещен» для производителей автомобилей в Европейском Союзе в 2017 году. Между тем, производители США были обязаны постепенно отказаться от фреона R134a к 2022 модельному году.

Фреон R1234YF: автомобили, выпущенные с 2021 года

За последнее десятилетие производители перешли на фреон R1234YF.

Что такое фреон R1234YF? R1234YF представляет собой фтористо-олефиновый хладагент, который значительно безопаснее для окружающей среды, чем оба более ранних фреона. В то время как фреон R134a имеет потенциал глобального потепления (GWP) 1430, новый фреон R1234YF имеет GWP примерно 3. 

Как упоминалось выше, этот хладагент используется в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха всех американских автомобилей, выпущенных после 2021 года, и всех европейских автомобилей, выпущенных после 2016 года. Однако многие производители перешли на него раньше, чем требовалось. Вы можете найти фреон R1234YF в автомобилях уже в 2014 модельном году.

К счастью, новые автомобили редко требуют заправки фреоном. Фреон существует в герметичной системе — его не нужно регулярно пополнять, как, например, моторное масло. Вам понадобится заправка только в том случае, если в системе отопления, вентиляции и кондиционирования вашего автомобиля есть утечка, которая обычно возникает только после аварии или нескольких лет использования.