Хладагенты в автомобилях
Хладагенты относятся к компонентам современных автомобильных систем кондиционирования воздуха. В системе кондиционирования воздуха хладагент обеспечивает отвод тепла из салона автомобиля с помощью охлажденного свежего воздуха. Холодопроизводительность и давление в системе кондиционирования воздуха определяют производительность системы охлаждения. Однако неправильная заправка или дозаправка неподходящим хладагентом могут привести к угрозе безопасности и повышению парникового потенциала.
Поскольку некоторые хладагенты считаются парниковыми газами, наносящими вред окружающей среде, директивы ЕС и предписания производителей автомобилей регулируют их использование в новых автомобилях, техническое обслуживание в автомастерских, а также работу с оборудованием и установками для обслуживания систем кондиционирования. При выборе и использовании хладагентов экологические аспекты, такие как выбросы в эквиваленте углекислого газа, происхождение топлива и совместимость с компонентами, играют не менее важную роль, чем практическая функциональность и долговечность системы кондиционирования воздуха.
Потенциал глобального потепления (ПГП)
Хладагенты являются важной составляющей, например, холодильников или систем кондиционирования воздуха. Кроме теплопроводности, при выборе хладагента решающую роль играют и другие факторы. Особое значение при этом имеет коэффициент ПГП (потенциал глобального потепления). Этот показатель отражает вклад в парниковый эффект за выбранный период, как правило, за 100 лет (ПГП100), относительно CO2. При этом CO2 имеет коэффициент ПГП, равный 1.
Пример расчета:
Хладагент R-134a имеет ПГП 1430 за 100 лет; в системе кондиционирования воздуха используется 800 г хладагента.
Эквивалент CO2 = ПГП × заправочный объем R-134a
Эквивалент CO2 = 1430 × 800 г
Эквивалент CO2 = 1,144 т
Таким образом, использование 800 г хладагента соответствует выбросам CO2 в объеме 1,144 т за 100 лет в случае его попадания в окружающую среду.
Чем ниже ПГП, тем лучше. Прежде всего это касается природных хладагентов, тогда как синтетические хладагенты, как правило, имеют высокий показатель ПГП.
Группы хладагентов
Проще говоря, хладагенты можно разделить на природные и синтетические. При этом природные хладагенты представляют собой самую старую группу хладагентов и в настоящее время вновь приобретают все большее значение. К ним относятся, например, аммиак (R-717), двуокись углерода (R-744), вода (R-718) или другие углеводороды, такие как бутан (R-600) или пропан (R-290).
Но почему эти хладагенты, использовавшиеся в первые годы развития холодильной техники, снова находят применение?
Здесь следует упомянуть галогенированные и частично галогенированные углеводороды: ФХУ (фторхлоруглеводороды), ФУ (фторуглероды), ГФХУ (галогенированные фторхлоруглеводороды) и ГФУ (гидрофторуглероды).
Эти галогенированные и частично галогенированные углеводороды, помимо множества преимуществ, имеют два существенных недостатка:
- огромный парниковый эффект, который усиливает глобальное потепление,
- и разрушение озонового слоя.
Поэтому в соответствии с Монреальским протоколом 1987 года производство и использование ФХУ было прекращено, а применение других хладагентов ограничено.
Хладагент R-1234yf
R-1234yf, или 2,3,3,3-тетрафторпропен, — это хладагент, используемый сегодня во многих современных автомобильных системах кондиционирования воздуха. Этот хладагент стал особенно популярным после того, как с 2017 года в Европейском Союзе был введен запрет на использование R-134a во вновь зарегистрированных легковых автомобилях.
Основным преимуществом R-1234yf является коэффициент ПГП (потенциал глобального потепления), который составляет менее 1. При этом в качестве ориентировочного значения используется эквивалент CO2 с ПГП, равным 1. У некоторых хладагентов показатель ПГП превышает 10000.
Таким образом, R-1234yf является экологически безопасным веществом и не разрушает озоновый слой.
Темнее не менее, по поводу R-1234yf ведутся дискуссии. Этот хладагент легко воспламеняется и разлагается, в частности, на фторводород, который при взаимодействии с водой образует чрезвычайно токсичную и едкую фтористоводородную кислоту. При этом она представляет опасность даже в незначительных количествах. В жидком состоянии при попадании на кожу R-1234yf может вызвать сильные обморожения.
Особо следует отметить тот факт, что R-1234yf относится к классу ПФАС (перфторалкильные и полифторалкильные вещества). «Вечный химикат», который, однажды попав в окружающую среду, остается там навсегда и не разлагается.
В атмосфере R1234yf распадается в основном на трифторуксусную кислоту, которая также относится к вечным химикатам (ПФАС). Трифторуксусная кислота обладает чрезвычайно высокой растворимостью в воде и попадает в водную среду вместе с осадками. Так, в последние годы фиксировалось все более высокое содержание этой кислоты в воде.
Это вас тоже могло бы заинтересовать