HFO-1234yf сочетает в себе безопасность, производительность, экологичность и приемлемую стоимость
Стремясь сократить выбросы парниковых газов, в 2006 г. Парламент Евросоюза опубликовал Директиву об автомобильных кондиционерах (Mobile Air Conditioning Directive), предписывающую с 1 января 2011 г. заправлять кондиционеры новых машин только хладагентами, потенциал глобального потепления (ПГП) которых менее 150. Принятие этой Директивы означало, что эпохе, когда в большинстве автокондиционеров использовался фреон R134a, чей ПГП около 1430, приходит конец.
В качестве замены R134a автопроизводители рассматривали разные вещества, в числе которых СО 2 , пропан, изобутан и R152а (дифторэтан). Но у каждого из этих веществ свои серьезные недостатки: высокое рабочее давление, низкая термодинамическая эффективность, высокая воспламеняемость или взрывоопасность. Тем временем производители хладагентов разрабатывали новые продукты, которые бы удовлетворяли запросам индустрии и нормам Директивы об автомобильных кондиционерах.
Международное общество автомобильных инженеров (SAE) изучило в рамках совместной научно-исследовательской программы (SAE CRP) все имеющиеся варианты и остановило свой выбор на хладагенте HFO-1234yf как на решении, соответствующем новым европейским требованиям.
HFO-1234yf (R1234yf) — вещество, совместно разработанное компаниями DuPont и Honeywell. Его ПГП равен 4, что на 99,7 % ниже, чем у R134a.
Что касается горючести нового вещества, то в обзоре, выпущенном SAE 10 ноября 2009 г., говорится следующее: «В случае возгорания автомобиля HFO-1234yf, как и другие материалы, используемые в автомобилях, например пластик, может загореться с образованием опасных для здоровья продуктов горения. Однако не известны документально подтвержденные случаи, когда возгорание хладагента в автомобильном кондиционере привело к травмам или смерти».
Там же сообщается, что «действие открытого огня на фторсодержащие хладагенты может привести к образованию фторида водорода (HF)». Однако «анализ рисков показал, что стечение обстоятельств, при котором произойдут утечка HFO-1234yf и его возгорание, чрезвычайно маловероятно. Соответственно, вероятность образования фторида водорода также чрезвычайно мала».
Более того, «результаты экспериментов показали, в случае маловероятной утечки хладагента — HFO-1234yf или R134a — в присутствии открытого пламени (например, бутановой горелки) количество образующегося фторида водорода чрезвычайно мало и примерно одинаково для обоих хладагентов: HFO–1234yf и R134а». При этом «за более чем 16 лет использования R134a в автомобильной промышленности не получено каких-либо документально подтвержденных данных о вреде здоровью, вызванном фторидом водорода, образовавшимся при случайной утечке R134a».
Другими словами, многократно превосходя R134a по экологичности, HFO-1234yf как минимум настолько же безопасен при пожаре.
Однако 25 сентября 2012 г. компания Daimler (Mercedes-Benz) опубликовала пресс-релиз о результатах дополнительных испытаний нового хладагента в рамках сценария реальной ситуации, выходящей за рамки требований законодательства.
«В новом сценарии реальной ситуации хладагент динамически распыляется под высоким давлением вблизи от горячих элементов выхлопной системы тестового автомобиля, — говорится в пресс-релизе. — Данный сценарий соответствует сильному лобовому столкновению, при котором повреждается трубка с хладагентом; воспроизводимые результаты испытаний показывают, что трудновоспламеняемый в лабораторных условиях хладагент может легко загореться в горячей атмосфере моторного отсека».
По заявлению «Daimler», аналогичные испытания с использованием R134a не привели к возгоранию хладагента.
При этом 17 сентября 2012 г. Ассоциациeй немецких автопроизводителей был опубликован составленный при участии Daimler документ, в котором говорится, что «автомобили, система кондиционирования которых работает на R1234yf, столь же безопасны — для пассажиров, механиков, работников экстренных служб и пожарных, — как и автомобили, система кондиционирования которых работает на R134a».
По результатам заявления «Daimler» была организована четвертая совместная научно-исследовательская программа по R1234yf для более подробного исследования свойств R1234yf. В программе участвуют Audi, BMW, Chrysler, Daimler, Ford, General Motors, Honda, Hyundai, Jaguar, Land Rover, PSA Peugeot-Citroen, Renault и Toyota.
В свою очередь, компания DuPont запросила подробную информацию об исходных данных и методике испытаний, использовавшейся Daimler, и выступила с ответным заявлением.
Заявление компании DuPont в ответ на пресс-релиз концерна Daimler, опубликованный 25 сентября 2012 года
(неофициальный перевод на русский язык)
Исчерпывающие данные исследований и независимая оценка рисков позволяют утверждать: хладагент HFO-1234yf можно без опасений использовать в автомобильных системах кондиционирования.
Компания DuPont с удивлением прочла пресс-релиз, опубликованный компанией Daimler. Судя по этому документу, в проведенных испытаниях не принимали участие представители других автопроизводителей и их результатам не была дана коллегиальная оценка. Компания DuPont надеется на возможность ознакомиться с данными и методикой проведения испытаний, чтобы принять решение о проведении новых исследований этого хладагента.
Заявления, содержащиеся в пресс-релизе компании Daimler, противоречат результатам всесторонних испытаний, в том числе представленным в документе, который был подготовлен при участии Daimler и 17 сентября 2012 года представлен Немецкой ассоциацией автопроизводителей (VDA) во Франкфурте.
Компания DuPont принимала участие в совместной разработке хладагента HFO-1234yf, ставшей результатом принятия Директивы ЕС об автомобильных кондиционерах (Директива МАС), предусматривающей использование хладагентов с потенциалом глобального потепления (ПГП) не выше 150. ПГП HFO-1234yf равен 4, что на 99,7 % ниже ПГП хладагента, который используется в большинстве современных автомобилей. Кроме того, HFO-1234yf энергоэффективен и при этом сочетает в себе безопасность, производительность, экологичность и приемлемую стоимость.
В ходе обширных испытаний безопасности и производительности, проведенных ведущими автопроизводителями и независимыми экспертными группами, как, например, SAE International, HFO-1234yf продемонстрировал свою эффективность. В совместной научно-исследовательской программе SAE приняли участие ведущие автопроизводители.
Согласно результатам этих исследований, «тщательное тестирование, проведенное международными организациями, в том числе задокументированные независимые испытания в реальных условиях, показали, что HFO-1234yf безопасен для использования в качестве автомобильного хладагента». Кроме того, «всесторонние испытания, проведенные независимыми организациями, подтверждают, что HFO-1234yf безопасен для использования в автомобилях, спроектированных для работы на HFO-1234yf».
Полный текст заключения можно найти по адресу:
Горючесть. По результатам оценки рисков было сделано заключение, что использование HFO-1234yf не несет значимого дополнительного риска воспламенения по сравнению с R134a, для замены которого был разработан. Были проведены многочисленные отраслевые оценки рисков, в том числе и в реальных условиях, в ходе которых моделировались разнообразные варианты утечек в присутствии различных источников возгорания, а также в результате лобового столкновения. В этих испытаниях было крайне сложно добиться воспламенения хладагента в присутствии источников очень высокой температуры, а добиться распространения пламени не удалось ни в одном из испытаний.
Статья предоставлена журналом «ЮНИДО в России»: HFO-1234yf сочетает в себе безопасность, производительность, экологичность и приемлемую стоимость