Обзор Марка О. Маклиндена из Национального института стандартов и технологий США (NIST), опубликованный в International Journal of Refrigeration, рассматривает термодинамические характеристики и аспекты безопасности, обусловившие широкое применение фторсодержащих хладагентов. В работе анализируется, как экологические ограничения сужают выбор хладагентов и влияют на проектирование холодильных систем и систем кондиционирования воздуха.
Согласно обзору, фторсодержащие хладагенты получили широкое распространение благодаря низкой горючести, малой токсичности и термодинамическим свойствам, подходящим для парокомпрессионных циклов. Изменение содержания фтора в молекулах также позволяет адаптировать свойства хладагента к различным областям применения. Вместе с тем некоторые F-газы имеют высокий потенциал глобального потепления, а атмосферное разложение отдельных HFC и HFO может приводить к образованию стойкой трифторуксусной кислоты (TFA).
В обзоре рассматривается Регламент ЕС по F-газам 2024 года, предусматривающий ограничения на использование фторсодержащих хладагентов в различных категориях оборудования и полный поэтапный отказ от HFC к 2050 году. Для части малых систем холодопроизводительностью менее 12 кВт вводятся запреты на фторсодержащие хладагенты, включая HFO, в период с января 2026 года по январь 2035 года. Для большинства других систем устанавливается максимальный GWP 150 с отдельными исключениями, связанными с требованиями безопасности.
Природные хладагенты — аммиак R717, CO2 R744, пропан R290 и изобутан R600a — являются альтернативами, но требуют решения иных технических задач. Аммиак и пропан обладают благоприятными показателями эффективности и теплопередачи, однако их токсичность или горючесть требуют специальных мер безопасности. CO2 негорюч и малотоксичен, но низкая критическая температура и высокие рабочие давления могут усложнять конструкцию систем.
Автор заключает, что ограничение выбора хладагентов изменит подход к проектированию: вместо подбора рабочего вещества под требования оборудования потребуется адаптировать оборудование к доступным хладагентам. Это может потребовать модификации парокомпрессионных циклов, применения более сложных теплообменников для уменьшения заправки хладагентом и использования альтернативных конструкций компрессоров.
Источник Refindustry: Исследователь NIST рассмотрел, почему F-газы сохраняют значение для холодильной техники
