Альтернативні холодоагенти для низькотемпературного обладнання

В даний час в якості холодоагентів для низькотемпературного холодильного обладнання широко використовуються гідрофторвуглеці - ГФВ. Ці речовини мають нульовий озоноруйнуючий потенціал (ОРП), однак їх потенціал глобального потепління (ПГП) досить великий. Так, ПГП одного з найбільш поширених холодоагентів для цієї області застосування - R404А - становить 3922. Загальна заклопотаність проблемою глобальної зміни клімату змушує галузь шукати альтернативу ГФВ.

Аміак (NH3) має довгу історію застосування в промисловому холодильному обладнанні. До його недоліків слід віднести токсичність і здатність запалюватися. Діоксид вуглецю (CO2) також давно застосовується в якості холодоагенту. Його ПГП дорівнює 1, він нетоксичний і негорючий і в разі витоку просто розчиняється в повітрі. Зворотна сторона його переваг - високий робочий тиск, що вимагає використання спеціальних компресорів і теплообмінників. Крім того, в жаркому кліматі по холодопродуктивності CO2 поступається R404А.

EPA забороняє ГФВ

В директиві, що випущена влітку 2015 року, Агентство з охорони навколишнього середовища США (EPA) оголосило, що в 2016 році ГФВ R404A і R507A будуть виключені зі списку прийнятних альтернатив озоноруйнуючим речовинам, який підготовлен в рамках програми SNAP. Однак після численних протестів представників холодильної індустрії терміни були скориговані. Згідно з новими заявами EPA, заборона на використання цих холодоагентів у торговому холодильному обладнанні вступить в силу в січні 2017 року. Інші ГФВ в найближчому майбутньому також будуть заборонені.

Дії, що спрямовані на скорочення або повне припинення використання ГФВ, роблять також у країнах Європи, Канаді та Японії. Діючий в Євросоюзі Регламент з фторвмісних газів вже встановив графік введення заборон на використання ГФВ в різних типах холодильної техніки.

У той же час на ринку з'явилися й активно просуваються численні альтернативні холодоагенти для низькотемпературного обладнання.

Можливості альтернативних холодоагентів

Провідними виробниками хімічної галузі, такими як Honeywell і DuPont (з липня 2015 року - Chemours), розроблено ряд синтетичних альтернативних холодоагентів. Виробники холодильної техніки і компресорів для неї вже досліджували можливість використання новинок у своїй продукції.

Холодоагент R448А представлений компанією Honeywell під торговим найменуванням Solstice N40. Він має той же склад, що і представлений DuPont R449А, з додаванням невеликої кількості R1234ze(E): 26% R32, 26% R32, 20% R1234yf, 21% R134a, 7% R1234ze(E).

За результатами проведеного компанією Emerson Climate Technologies тестування, у ході якого імітувалася робота холодильного обладнання супермаркету, R448A показав ефективність, що порівнянна або навіть перевищує показники R404A.

У таблиці 1 перераховані характеристики кількох перспективних холодоагентів.

Таблиця 1. Перспективні альтернативні холодоагенти.

Компанія Tecumseh Products Company (США), яка має величезний досвід виробництва компресорів, розглядає як найбільш прийнятну альтернативу для комерційного обладнання холодопродуктивністю до 1 л. с. вуглеводневий холодоагент R290 - пропан. Застосування пропану в більш потужному обладнанні перешкоджає обмеження на обсяг заправки, яке встановлене з-за високої вогненебезпеки речовини.

Традиційна область застосування для R290 - холодильники для напоїв, охолоджувані вітрини, торгові автомати і холодильні склади.

В якості заміни R134a в обладнанні для среднетемпературного охолодження продуктивністю до 30 л. с. можна використовувати гідрофторолефін (ГФО) R1234yf. Проте за своїми характеристиками у цьому випадку він поступається R134a. З пониженням температури конденсації ефективність R1234yf підвищується. Однак треба пам'ятати, що цей холодоагент має клас безпеки A2L - помірно горючий і на обсяг його заправки в обладнання встановлені обмеження.

Заміна ГФВ в американських супермаркетах відкладається

Згідно докладу, що опублікован у червні 2015 року Адміністрацією енергетичної інформації США (EIA), американські супермаркети відстають від торгових мереж Канади, Європи та Японії у справі переходу від ГФВ з високим потенціалом глобального потепління до більш екологічних альтернатив.

З моменту публікації попереднього звіту в 2013 році з всіх нових супермаркетів лише у восьми встановлено обладнання, що не використовує ГФВ. З дванадцяти компаній, що обстежені у ході підготовки документа, лише в одній був затверджений план повного припинення застосування ГФВ.

За інформацією EIA, сумарний обсяг викидів ГФВ в результаті витоків у 37000 супермаркетах, які розташовани в США, щорічно складає 1556 тонн у CO2 - еквіваленті.

Вісім з дванадцяти досліджених супермаркетів є членами впливового Форуму споживчих товарів (CGF) - найбільшого міжнародного об'єднання представників торгівлі та харчової промисловості. У 2010 році компанії - учасниці Форуму прийняли рішення про заборону використання ГФВ в новому холодильному обладнанні з 2015 року, проте вступ документа в силу, мабуть, відкладено.

Розширення застосування CO2

Як вже було сказано, CO2 має довгу історію використання в якості холодоагенту. Останнім часом все частіше в ЗМІ з'являються повідомлення про успішний досвід застосування діоксиду вуглецю в комерційному та промисловому холодильному обладнанні в Європі і США. В Японії широко поширені високопродуктивні каскадні холодильні системи на CO2 і аміаку. Крім того, цей холодоагент часто використовується в торгових автоматах. Так, американська компанія Coca Cola повністю перевела свої холодильники для напоїв і торгові автомати з ГФВ на діоксид вуглецю. У Китаї компанія Haier представила холодильники, які працюють на CO2.

У зв'язку з неминучим виведенням холодоагенту R404А з сегменту низькотемпературного охолодження необхідно визначити альтернативні холодоагенти, що найкращим чином підходять для кожної області застосування з точки зору як ефективності, так і безпеки для людини і навколишнього середовища.

Правила використання матеріалів сайту