Вывод озоноразрушающих веществ и фторсодержащих газов в Российской Федерации
  • Арктический совет
  • Нефко
  • Министерство природных ресурсов и экологии Российской Федерации
  • МЦНТИ
Назад

«Переходные хладагенты»

Термин «переходные вещества» в отношении некоторых хладагентов был введен Лондонской поправкой к Монреальскому протоколу (1990 год) и изначально относился к гидрохлорфторуглеродам (ГХФУ) и их смесям. Считалось, что временный переход на ГХФУ, обладающие меньшей, чем у ХФУ, озоноразрушающей способностью (ОРС), позволит холодильной и другим отраслям лучше подготовиться к полному отказу от озоноразрушающих веществ. Но уже через два года с принятием Копенгагенской поправки понятие «переходных веществ» исчезло из статьи 1 Монреальского протокола, а ГХФУ вошли в список веществ, производство и потребление которых сокращается и прекращается в соответствии с графиком.

В настоящее время термин «переходные хладагенты» не имеет строгого определения, однако, с учетом требований Кигалийской поправки и иных регулирующих документов, а также тенденций развития холодильной индустрии, его можно условно отнести к синтетическим хладагентам с пониженным потенциалом глобального потепления (ПГП) – некоторым ГФУ, гидрофторолефинам (ГФО), ГФУ- и ГФО-содержащим смесям.

Физико-химические свойства

Монокомпонентные хладагенты

R32 (дифторметан) R1234yf (2,3,3,3-тетрафторпропен) R1234ze (1,3,3,3-тетрафторпропен) R1233zd (Транс-1-хлор-3,3,3-трифторпропен)
Химическая формула CH2F2 C3H2F4
(CF3CF=CH2)
C3H2F4
(CHF=CH-CF3)
C3H2ClF3
(CF3-CH=CCIH)
Относительная молекулярная масса 52,02 114,04 114 130,5
Точка кипения при 101,3 кПа -52°C -30°C -19°C -18°C
Критическая температура 78,11°C 94,7°C 109,4°C 165,5°C
Критическое давление (абс.) 57,82 бар 33,82 бар 36,36 бар 35,7 бар

Смесевые хладагенты

R454B R513A R455A R448A R452B R450A
Состав 31,1% R1234yf / 69,9% R-32 56% R1234yf / 44% R134a 75,5% R1234yf / 21,5% R-32 / 3% R-744 26% R32 / 26% R125 / 21% R134a / 7% R1234ze / 20% R1234yf 67% R32 / 7% R125 / 26% R1234yf 42% R134a / 58% R1234ze
Средняя молекулярная масса смеси 62,6 108,4 87,5 189,9 Н/д 239,1
Точка кипения при 101,3 кПа -50,9°C -29,2°C Н/д Н/д Н/д Н/д
Температурный глайд, К 1,5 0 Н/д Н/д Н/д Н/д
Критическая температура 77 °C 96,5 °C 85,6 °C 83,7 °C 77,1 °C 104,4 °C
Критическое давление (абс.) 42,5 бар 37,66 бар 46,6 бар 46,6 бар 52,2 бар 38,2 бар

Воздействие на человека и окружающую среду

Гидрофторуглерод R32 и большинство чистых гидрофторолефинов относятся к группе опасности A2L: малотоксичные (нетоксичные), трудногорючие. Класс 2L означает, что нижний предел воспламеняемости хладагента превышает 0,10 кг/м3, удельная теплота сгорания – ниже 19 МДж/кг, а скорость горения – меньше 10 см/c.

Одна из причин разработки смесевых хладагентов на основе ГФО – стремление получить негорючий продукт, пригодный для использования в качестве хладагента и сохранивший, по возможности, такие свойства ГФО, как нулевая озоноразрушающая способность и низкий ПГП.

Помимо способности к воспламенению опасность представляет непригодность «переходных хладагентов» для дыхания. Так как они, как правило, тяжелее воздуха, бесцветны и не имеют запаха, важно обеспечить вентиляцию рабочего места, особенно если хладагент используется ниже уровня земли.

Поскольку температура испарения большинства монокомпонентных и смесевых «переходных хладагентов» при нормальном давлении значительно ниже 0°C, контакт с жидким хладагентом может привести к обморожению кожи, повреждению глаз и дыхательных путей.

ГФУ и ГФО безопасны для озонового слоя. Кигалийской поправкой для R32 зафиксировано значение ПГП, равное 675, однако в докладе РГ1 МГЭИК «Изменение климата, 2021 год: Физическая научная основа», являющемся частью 6-го оценочного доклада МГЭИК, значение столетнего ПГП R32 определено как 771.

Столетний ПГП чистых ГФО чрезвычайно мал (обычно около 1), что объясняется малым сроком жизни этих веществ в атмосфере. ПГП смесей, в которые помимо ГФО могут входить ГФУ и другие компоненты, может измеряться сотнями единиц.

Применение

R32

Гидрофторуглерод R32 (дифторметан) рассматривается многим производителями систем кондиционирования в качестве хладагента для бытовых и малых коммерческих кондиционеров воздуха. Применению в более крупных системах с большей заправкой хладагентом (например, полномасштабных VRF-системах) препятствуют требования безопасности, связанные с горючестью R32.

Действующий в Европе Регламент по Ф-газам (Регламент (ЕС) №517/2014) предусматривает запрет использования ГФУ с ПГП, превышающим 750, в сплит-системах с заправкой хладагентом не более 3 кг с 1 января 2025 года. Общепринятая на сегодняшний день оценка значения столетнего ПГП R32 – 675 – позволит использовать R32 в бытовых кондиционерах и после 2025 года. Однако, перспективы этого хладагента не так безоблачны. С одной стороны, в 6-м оценочном докладе МГЭИК приведено новое значение столетнего ПГП для R32, превышающее 750 — 771. С другой стороны, сам Регламент по Ф-газам в настоящее время пересматривается в сторону ужесточения требований.

R1234yf

Гидрофторолефин R1234yf стал одним из первых ГФО-хладагентов на рынке. Он изначально разрабатывался с целью удовлетворения требований европейской директивы о мобильных кондиционерах воздуха 2006/40/EC (MAC), которая запрещает продажу в Европе новых автомобилей, в кондиционер которых заправлен хладагент с ПГП, превышающим 150. Согласно последним оценкам, столетний ПГП R1234yf – меньше 1.

Помимо автомобильных кондиционеров, этот хладагент находит применение в стационарном холодильном и климатическом оборудовании, а также используется в качестве компонента смесевых хладагентов.

R1234ze

ГФО R1234ze разрабатывался в качестве хладагента для замены ГФУ R134a, а также применения в качестве вспенивателя при производстве вспененных полимеров, пропеллента в аэрозолях, использования в тифонах (пневматических сигнальных устройствах) и порошковых огнетушителях.

Как хладагент R1234ze применяется в чиллерах, тепловых насосах, системах холодоснабжения супермаркетов.

В силу заметной разницы теплофизических характеристик, R1234ze не может рассматриваться в качестве решения для прямой замены R134a в действующем оборудовании.

R1233zd

Гидрохлорфторолефин (ГХФО) R1233zd – негорючий озонобезопасный хладагент с крайне низким ПГП, предназначенный для использования в чиллерах на базе компрессоров центробежного типа. Основная область применения таких чиллеров – системы холодоснабжения больших зданий.

R454B

R454B – озонобезопасная зеотропная смесь с низким ПГП (466), разработанная в качестве альтернативы R410A для применения в чиллерах и тепловых насосах. Более низкая, чем у R32 температура нагнетания и более высокая критическая температура, а также возможность эффективной работы при низких температурах испарения делают R454B более предпочтительным выбором для работы в режиме обогрева, чем R32.

R513A

R513A – озонобезопасная зеотропная смесь с низким ПГП (630), предназначенная для замены R-134a в бытовых, коммерческих и промышленных системах охлаждения, а также в центральных системах кондиционирования и чиллерах. Может использоваться в системах с прямым расширением или в установках с затопленным испарителем.

R455A (L40X)

R-455A – трудногорючая (класс 2L) зеотропная смесь для использования в новом высоко-, средне- и низкотемпературном холодильном оборудовании. С ПГП, равным 146 (<150) она удовлетворяет самым строгим требованиям действующего европейского Регламента по Ф-газам. Область применения хладагента может включать автономные холодильные шкафы, компрессорно-конденсаторные блоки и моноблоки для холодильных и морозильных камер, небольшие чиллеры и тепловые насосы.

R448A (N40)

R448A – озонобезопасная негорючая зеотропная смесь с ПГП=1386, разработанная для замены ГФУ R404A (ПГП=3922) в новом и действующем торговом холодильном оборудовании.

R452B (L41y)

R452B – трудногорючая (класс 2L) озонобезопасная зеотропная смесь с низким ПГП, разработанная для замены ГФУ R410A в системах комфортного кондиционирования и обогрева воздуха на базе компрессоров объемного сжатия. Совпадение рабочих характеристик с R410A минимизирует затраты на модернизацию и модификацию оборудования.

R450A (N13)

R450A – это негорючая зеотропная смесь R-134a и R1234ze, разработанная в качестве альтернативы R134a, обладающей сходными рабочими характеристиками и почти на 60% меньшим ПГП (601). Может использоваться в тепловых насосах, чиллерах с воздушным и водяным охлаждением, системах централизованного охлаждения и обогрева, торговых автоматах и кулерах для напитков, высокотемпературных каскадах систем на CO2, среднетемпературном холодильном оборудовании.

Дополнительные материалы:

Уважаемый посетитель! Сайт www.ozoneprogram.ru использует файлы cookie и похожие технологии, чтобы с помощью достоверной и персонализированной информации улучшить работу сайта, повысить его эффективность и удобство. Продолжая просмотр сайта, вы соглашаетесь на использование файлов cookie в соответствии с предупреждением об использовании файлов cookie на сайте www.ozoneprogram.ru. Если вы не согласны с использованием файлов cookie, настройте браузер или откажитесь от посещения сайта.