agenții frigorifici sunt împărțiți în grupe în funcție de compoziția lor chimică. În urma descoperirii faptului că unii dintre acești compuși chimici pot fi dăunători mediului, aceștia sunt înlocuiți cu alternative mai ecologice (a se vedea figura 5.2). Procesul nu este ușor și, deși există alternative la agenții frigorifici vechi, cei noi nu sunt de obicei impecabili.

în secțiunea următoare, sunt discutate diferite grupuri de agenți frigorifici, sunt date câteva exemple și sunt descrise domeniile lor de aplicare.

CFC = clorofluorocarburi

clorofluorocarburile sunt agenți frigorifici care conțin clor. Acestea au fost interzise de la începutul anilor ‘ 90 din cauza impactului lor negativ asupra mediului. Exemple de CFC sunt R11, R12 și R115. Conversia echipamentelor și sistemelor care utilizează CFC nu a fost încă finalizată. Dimpotrivă, piața ilegală pentru acest tip de agenți frigorifici înflorește la nivel mondial și se estimează că nu mai mult de 50% din sistemele CFC din întreaga lume au fost modernizate.

HCFC = Hidroclorofluorocarburi

eliminarea lentă a CFC arată că este un proces costisitor. Cu toate acestea, și mai important, arată, de asemenea, problemele și indecizia legate de disponibilitatea HCFC, care au fost indicate oficial ca înlocuitori temporari (până în 2030) pentru CFC. Acțiunile pripite ale Uniunii Europene care au culminat cu interzicerea HCFC-urilor, imediat pentru refrigerare și în curând (cel târziu în 2004) pentru aer condiționat, au deranjat programele și planurile industriei.

HCFC-urile conțin mai puțin clor decât CFC-urile, ceea ce înseamnă un ODP mai mic (vezi pct.5.3). Exemplele de hidroclorofluorocarburi includ R22, R123 și R124 (a se vedea figura 5.3).

HFC = hidrofluorocarburi

hidrofluorocarburile sunt agenți frigorifici care nu conțin clor și nu dăunează stratului de ozon (ODP = 0, vezi pct.5.3). Cu toate acestea, impactul lor asupra încălzirii globale este foarte mare în comparație cu agenții frigorifici tradiționali. Cei mai comuni agenți frigorifici HFC disponibili de la interzicerea HCFC sunt prezentați în tabelul 5.1 (a se vedea, de asemenea, figura 5.4):

tabelul 5.1 cei mai comuni agenți frigorifici dintre hidrocarburile halogenate.

unele comentarii cu privire la agenții frigorifici prezentați în tabel sunt prezentate mai jos:

• R32 și R125 sunt rareori utilizate ca agenți frigorifici unici, dar numai în amestecuri cu proprietăți termodinamice deosebit de favorabile.
• R245c și R245fa sunt utilizate aproape exclusiv în Statele Unite și într-un mod destul de experimental.
• R404A a fost dezvoltat ca o alternativă la R502 pentru Frigidere și congelatoare.
• R134a a fost primul HFC introdus în refrigerare și aer condiționat cu mare succes, deoarece nu necesită aproape nicio modificare a echipamentului proiectat pentru R22. Cu toate acestea, oferă o eficiență foarte limitată, cu aproximativ 40% mai mică decât cea obținută cu R22. În consecință, producătorul are două opțiuni: fie să accepte o reducere substanțială a capacității termice într-un sistem dat, fie să-și mărească dimensiunile (și costul) pentru a obține aceeași capacitate. Din acest motiv, R134a este utilizat în principal în sisteme mari (peste 250 kW) care își pot permite costurile mai mari.
• R407C este, la fel ca R134a, similar termodinamic cu R22 și funcționează ca un agent frigorific „picătură”. Cu toate acestea, spre deosebire de R134a, care este un compus pur, R407C are o alunecare de 7 K, ceea ce îl face abia utilizabil în echipamentele rezidențiale mici (de uz casnic). Există două motive pentru a justifica o astfel de limitare: echipamentele rezidențiale sunt mai supuse decât alte echipamente la pierderi accidentale bruște și, de obicei, sunt deservite la fața locului. În cazul unei scurgeri bruște, o alunecare de 7k poate duce la modificări ale proporțiilor amestecului, deoarece pierderile relative ale componentelor sale cele mai volatile vor fi disproporționat de mari. Dacă se utilizează o reumplere standard, nu există nicio garanție că noul amestec de agent frigorific are aceleași proporții ca înainte de scurgere. Datorită alunecării sale ridicate, acest agent frigorific este utilizat numai în sisteme de capacitate medie (50-250 kW), care sunt de obicei deservite de personal calificat.
• R410A are proprietăți termodinamice foarte atractive, eficiență energetică mai mare decât R22, fără alunecare și, prin urmare, nici o problemă cu amestecul rămas după pierderea de încărcare și reumplere. Cu toate acestea, are o presiune de funcționare aproape dublă față de cea a R22 și, prin urmare, necesită o reproiectare a întregului sistem cu compresoare mai mari, supape de expansiune etc.
• R507A este utilizat cu succes în refrigerare industriale și comerciale.
• R508B este mai puțin frecvent utilizat în cicluri de temperatură scăzută. R507A și R508B au proprietăți termodinamice favorabile și nu au probleme cu alunecările de temperatură, deoarece sunt amestecuri azeotrope.

FC = fluorocarburi

Fluorocarburile (figura 5.5) nu conțin clor și nu sunt dăunătoare stratului de ozon. Cu toate acestea, ele sunt extrem de stabile și au un GWP ridicat (cf. secțiunea 5.3). R218 este un exemplu de fluorocarbon, iar FCs sunt prezente și în amestecurile R403 și R408.

HC = hidrocarburi

hidrocarburile sunt o soluție foarte limitată la problemele de mediu asociate cu agenții frigorifici. Sunt inofensive pentru stratul de ozon (ODP = 0) și nu au aproape niciun efect direct de casă verde (GWP<5), dar sunt foarte inflamabile. Utilizarea HCs ca agenți frigorifici este limitată la Europa, deoarece multe alte țări din altă parte au interzis utilizarea gazului inflamabil în prezența publicului. Conform standardelor ISO 55149 și EN 378.2000, acest lucru ar trebui să se aplice și în Europa. Cu toate acestea, standardul IEC 355.2.20 permite utilizarea HCs în frigiderele de uz casnic cu încărcături de agent frigorific de până la 150 g.

Acest standard a deschis calea pentru unii producători europeni de frigidere pentru a produce frigidere de uz casnic cu izobuten inflamabil, R600a.

acestea au fost acceptate cu entuziasm de către ecologiști și au obținut un mare succes pe piață.

NH3 = amoniac

amoniacul, R717, este o alternativă atractivă pentru agentul frigorific. A fost utilizat în sistemele de refrigerare din 1840 și în compresia vaporilor din 1860. În ceea ce privește proprietățile sale, ar trebui considerat un agent frigorific de înaltă clasă. În plus, ODP și GWP sunt 0. Cu toate acestea, deși este un gaz selfalerting, adică scurgerile pot fi ușor detectate de miros, amoniacul este foarte periculos chiar și la concentrații scăzute, deoarece mirosul provoacă adesea panică. Acesta este principalul motiv pentru care amoniacul a fost retras din cererile de utilizare de către persoane necalificate și reținut numai pentru aplicații industriale.

este, de asemenea, destul de comună în refrigerarea comercială, deși reglementările de siguranță impun ca acesta să fie utilizat cu o buclă de distribuție secundară. Evident, această buclă secundară reduce eficiența.

CO2 = dioxid de Carbon

R744, dioxid de carbon, are mai multe caracteristici atractive: neinflamabil, nu provoacă epuizarea ozonului, indice de toxicitate foarte scăzut (siguranță A1), Disponibil în cantități mari și costuri reduse. Cu toate acestea, are și o eficiență scăzută și o presiune de funcționare ridicată (de aproximativ 10 ori mai mare decât R134a). Din ultimele două motive, sunt necesare eforturi pentru îmbunătățirea ciclului său de refrigerare și a tehnologiei conexe, în special a schimbătoarelor de căldură și a dispozitivelor de expansiune. O viitoare aplicație majoră de CO2 pare să fie aerul condiționat în industria auto. Pompele de căldură ar putea beneficia, de asemenea, de CO2 datorită temperaturii mai ridicate care poate fi obținută chiar și la temperaturi ambientale foarte scăzute.

tabel rezumat

Tabelul 5.2 Tabelul sumar al diferitelor tipuri de agenți frigorifici.

<< back | next >>