Frižideri i zamrzivači, kao oprema za skladištenje na niskim temperaturama za kućnu i komercijalnu upotrebu, kontinuirano su mijenjali odabir rashladnog sredstva usmjerenog na „prilagodljivost efikasnosti hlađenja“ i „zahtjeve zaštite okoliša“. Glavni tipovi i karakteristike u različitim fazama su u velikoj mjeri usklađeni s potrebama opreme.
Rani mejnstrim: Primjena CFC rashladnih sredstava sa „visokom efikasnošću, ali velikom štetom“
Od 1950-ih do 1990-ih, R12 (dihlorodifluorometan) je bio apsolutno glavni rashladni fluid. Što se tiče prilagodljivosti opreme, termodinamička svojstva R12 savršeno su odgovarala potrebama skladištenja na niskim temperaturama - sa standardnom temperaturom isparavanja od -29,8°C, lako je mogao zadovoljiti temperaturne zahtjeve odjeljaka za svježe proizvode u frižiderima (0-8°C) i odjeljaka za zamrzavanje (ispod -18°C). Štaviše, imao je izuzetno jaku hemijsku stabilnost i odličnu kompatibilnost s bakrenim cijevima, čeličnim kućištima i mineralnim uljima za podmazivanje unutar frižidera, rijetko uzrokujući koroziju ili začepljenje cijevi, te je mogao osigurati vijek trajanja opreme duži od 10 godina.
R12 ima ODP vrijednost od 1,0 (referentna vrijednost za potencijal oštećenja ozonskog omotača) i GWP vrijednost od približno 8500, što ga čini jakim stakleničkim plinom. Stupanjem na snagu Montrealskog protokola, globalna upotreba R12 u novoproizvedenim zamrzivačima postepeno je zabranjena od 1996. godine. Trenutno, samo neka stara oprema još uvijek ima ostatke takvih rashladnih sredstava i suočava se s dilemom nedostatka alternativnih izvora tokom održavanja.
Prelazna faza: Ograničenja „djelimične zamjene“ rashladnim sredstvima na bazi HCFC-a
Kako bi se premostilo postepeno ukidanje R12, R22 (difluoromonoklorometan) je jedno vrijeme kratko korišten u nekim komercijalnim zamrzivačima (kao što su mali zamrzivači u trgovinama mješovitom robom). Njegova prednost leži u tome što su njegove termodinamičke performanse bliske onima R12, bez potrebe za značajnim modifikacijama kompresora i dizajna cjevovoda zamrzivača, a njegova ODP vrijednost je smanjena na 0,05, što značajno slabi njegov kapacitet oštećivanja ozonskog omotača.
Međutim, nedostaci R22 su također očigledni: s jedne strane, njegova vrijednost GWP-a je oko 1810, što i dalje spada u gasove s visokim efektom staklene bašte, što nije u skladu s dugoročnim trendom zaštite okoliša; s druge strane, efikasnost hlađenja (COP) R22 je niža od one kod R12, što će dovesti do povećanja potrošnje energije za oko 10%-15% kada se koristi u kućnim frižiderima, tako da nije postao glavni tok kućnih frižidera. S ubrzanim globalnim postepenim ukidanjem HCFC rashladnih sredstava u 2020. godini, R22 se u osnovi povukao iz upotrebe u oblasti frižidera i zamrzivača.
I. Trenutni glavni rashladni fluidi: Prilagođavanje HFC-a i tipova s niskim GWP-om specifično za scenario
Trenutno, izbor rashladnih sredstava za frižidere na tržištu pokazuje karakteristike „razlike između kućne i komercijalne upotrebe i ravnoteže između zaštite okoliša i troškova“, uglavnom podijeljenih u dva glavna tipa, prilagođavajući se funkcionalnim potrebama različite opreme:
1. Mali zamrzivači: „Stabilna dominacija“ rashladnih sredstava
R134a (tetrafluoroetan) je najčešće korišteno rashladno sredstvo za trenutne hladnjake (posebno modele kapaciteta manjeg od 200L), s udjelom većim od 70%. Njegove osnovne prednosti prilagodbe ogledaju se u tri aspekta: prvo, ispunjava standarde zaštite okoliša, s ODP vrijednošću od 0, potpuno eliminirajući rizik od oštećenja ozonskog omotača i ispunjavajući osnovne zahtjeve globalnih propisa o zaštiti okoliša; drugo, njegove termodinamičke performanse su prikladne, sa standardnom temperaturom isparavanja od -26,1°C, što, zajedno s visokoučinkovitim kompresorom hladnjaka, može stabilno postići temperaturu odjeljka za zamrzavanje od -18°C do -25°C, a njegova učinkovitost hlađenja (COP) je 8%-12% veća od one kod R22, što može smanjiti potrošnju energije opreme; Treće, ima pouzdanu sigurnost, pripada rashladnim sredstvima klase A1 (netoksična i nezapaljiva), čak i ako dođe do malog curenja, neće predstavljati sigurnosnu opasnost za porodično okruženje, te ima dobru kompatibilnost s plastičnim dijelovima i uljem za podmazivanje kompresora unutar hladnjaka, s niskom stopom kvarova.
Osim toga, neki kućni frižideri srednje i više klase koristit će R600a (izobutan, ugljikovodik) – prirodno rashladno sredstvo, koje ima ODP vrijednost od 0 i GWP vrijednost od samo 3, s daleko boljim ekološkim performansama od R134a, a njegova efikasnost hlađenja je 5%-10% veća od one kod R134a, što može dodatno smanjiti potrošnju energije. Međutim, R600a pripada rashladnim sredstvima klase A3 (lako zapaljivo), i kada njegova zapreminska koncentracija u zraku dostigne 1,8%-8,4%, eksplodirat će kada je izložen otvorenom plamenu. Stoga je njegova upotreba ograničena samo na kućanske frižidere (količina punjenja je strogo ograničena na 50g-150g, što je mnogo niže nego kod komercijalne opreme), a frižider mora biti opremljen uređajima za detekciju curenja (kao što su senzori pritiska) i kompresorima otpornim na eksploziju, s cijenom 15%-20% većom od cijene modela R134a, tako da nije u potpunosti populariziran.
2. Komercijalni zamrzivači / veliki hladnjaci: „Postepeno prodiranje“ rashladnih sredstava sa niskim GWP-om
Komercijalni zamrzivači (kao što su ostrvski zamrzivači u supermarketima) imaju veće zahtjeve za "zaštitu okoliša" i "efikasnost hlađenja" rashladnih sredstava zbog svog velikog kapaciteta (obično više od 500 litara) i visokog rashladnog opterećenja. Trenutno su uobičajeni izbori podijeljeni u dvije kategorije:
(1) HFC smjese: „Prilagođavanje za visoko opterećenje“ R404A
R404A (mješavina pentafluoroetana, difluorometana i tetrafluoroetana) je glavno rashladno sredstvo za komercijalne niskotemperaturne zamrzivače (kao što su brzozamrzivači na -40°C), sa udjelom od oko 60%. Njegova prednost je u izvanrednim rashladnim performansama u uslovima niske temperature - na temperaturi isparavanja od -40°C, rashladni kapacitet je 25%-30% veći od R134a, koji može brzo zadovoljiti potrebe zamrzivača za skladištenjem na niskim temperaturama; i pripada rashladnim sredstvima klase A1 (netoksično i nezapaljivo), sa količinom punjenja do nekoliko kilograma (daleko više od one u kućnim frižiderima), bez brige o rizicima od zapaljivosti, prilagođavajući se radu velikih zamrzivača s velikim opterećenjem.
Međutim, nedostaci R404A u zaštiti okoliša postepeno su postali istaknuti. Njegova vrijednost GWP-a dostiže čak 3922, što spada u plinove s visokim efektom staklene bašte. Trenutno su Evropska unija i druge regije donijele propise kojima se ograničava njegova upotreba (kao što je zabrana upotrebe rashladnih sredstava s GWP-om > 2500 u novoproizvedenim komercijalnim zamrzivačima nakon 2022. godine). Stoga se R404A postepeno zamjenjuje rashladnim sredstvima s niskim GWP-om.
(2) Vrste s niskim GWP-om: „Ekološke alternative“ za R290 i CO₂
U kontekstu pooštrenih propisa o zaštiti okoliša, R290 (propan) i CO₂ (R744) postali su novi izbor za komercijalne zamrzivače, prilagođavajući se različitim potrebama u različitim scenarijima:
R290 (propan)Uglavnom se koristi u malim komercijalnim zamrzivačima (kao što su horizontalni zamrzivači u prodavnicama mješovite robe). Njegova ODP vrijednost je 0, GWP vrijednost je oko 3, uz izuzetno jaku zaštitu okoliša; a njegova efikasnost hlađenja je 10%-15% veća od one kod R404A, što može smanjiti potrošnju energije tokom rada komercijalnih zamrzivača (komercijalna oprema radi više od 20 sati dnevno, a troškovi potrošnje energije čine veliki udio). Međutim, R290 pripada rashladnim sredstvima klase A3 (lako zapaljivo), a količina punjenja mora biti strogo kontrolirana unutar 200g (pa je ograničen samo na male zamrzivače). Osim toga, zamrzivač mora imati kompresore otporne na eksploziju, cjevovode protiv curenja (kao što su cijevi od legure bakra i nikla) te dizajn ventilacije i odvođenja topline. Trenutno je njegov udio u evropskim zamrzivačima u prodavnicama mješovite robe premašio 30%.
CO₂ (R744)Uglavnom se koristi u komercijalnim zamrzivačima na ultra niskim temperaturama (kao što su zamrzivači bioloških uzoraka od -60°C). Njegova standardna temperatura isparavanja je -78,5°C, što omogućava skladištenje na ultra niskim temperaturama bez složenog kaskadnog rashladnog sistema; ima ODP vrijednost od 0 i GWP vrijednost od 1, uz nezamjenjivu zaštitu okoliša, te je netoksičan i nezapaljiv, s boljom sigurnošću od R290. Međutim, CO₂ ima nisku kritičnu temperaturu (31,1°C). Kada temperatura okoline pređe 25°C, potrebna je tehnologija "transkritičnog ciklusa", što rezultira pritiskom kompresora zamrzivača do 10-12MPa, što zahtijeva upotrebu cjevovoda od nehrđajućeg čelika visoke čvrstoće i kompresora otpornih na visoki pritisak, s cijenom 30%-40% većom od one kod zamrzivača R404A. Stoga se trenutno uglavnom koristi u scenarijima s izuzetno visokim zahtjevima za zaštitu okoliša i niskim temperaturama (kao što su zamrzivači za medicinska i naučna istraživanja).
II. Budući trendovi rashladnih sredstava: Nizak GWP i visoka sigurnost postaju ključni pravci
U kombinaciji s globalnim propisima o zaštiti okoliša (kao što su Uredba EU o F-gasovima, kineski plan implementacije Montrealskog protokola) i nadogradnjom tehnologije opreme, rashladna sredstva za hladnjake i zamrzivače će u budućnosti pokazati tri glavna trenda:
Kućni frižideriR600a postepeno zamjenjuje R134a – s razvojem tehnologija protiv curenja i zaštite od eksplozije (kao što su nove zaptivne trake, automatski uređaji za isključivanje curenja), cijena R600a će se postepeno smanjivati (očekuje se da će cijena pasti za 30% u narednih 5 godina), a njegove prednosti visoke zaštite okoliša i visoke efikasnosti hlađenja će biti istaknute. Očekuje se da će udio R600a u kućnim hladnjacima premašiti 50% do 2030. godine, zamijenivši R134a kao glavni medij.
Komercijalni zamrzivači„Dvostruki razvoj“ mješavina CO₂ i HFO – za komercijalne zamrzivače na ultra niskim temperaturama (ispod -40°C), tehnička zrelost CO₂ će se nastaviti poboljšavati (kao što su visokoefikasni kompresori s transkritičnim ciklusom), a troškovi će se postepeno smanjivati, s očekivanim udjelom koji će premašiti 40% do 2028. godine; za komercijalne zamrzivače na srednjim temperaturama (-25°C do -18°C), R454C (mješavina HFO i HFC, GWP≈466) će postati glavni tok, s rashladnim performansama bliskim onima R404A, i pripadajući rashladnim sredstvima klase A2L (niska toksičnost i niska zapaljivost), bez strogih ograničenja količine punjenja, balansirajući zaštitu okoliša i praktičnost.
Poboljšani sigurnosni standardiOd „pasivne zaštite“ do „aktivnog praćenja“ – bez obzira na kućnu ili komercijalnu opremu, budući rashladni sistemi će uglavnom biti opremljeni funkcijama „inteligentnog praćenja curenja + automatskog tretmana u hitnim slučajevima“ (kao što su laserski senzori curenja za kućne frižidere, alarmi koncentracije i uređaji za povezivanje ventilacije za komercijalne zamrzivače), posebno za zapaljive rashladne fluide kao što su R600a i R290, kako bi se eliminisali potencijalni sigurnosni rizici putem tehničkih sredstava i promovisala sveobuhvatna popularizacija rashladnih fluida sa niskim GWP-om.
III. Prioritet usklađivanja osnovnih scenarija
Za potrebe različitih korisnika, pri odabiru rashladnih sredstava za hladnjake mogu se slijediti sljedeći principi:
Kućni korisnici: Prednost se daje modelima s R600a (balansiranje zaštite okoliša i uštede energije) – ako budžet dozvoljava (200-500 juana skuplji od modela s R134a), prioritet treba dati hladnjacima označenim sa "rashladno sredstvo R600a". Njihova potrošnja energije je 8%-12% niža od modela s R134a, a ekološki su prihvatljiviji; nakon kupovine treba obratiti pažnju na to da stražnja strana hladnjaka (gdje se nalazi kompresor) ne bude u blizini otvorenog plamena i redovno provjeravati nepropusnost vrata kako bi se smanjio rizik od curenja.
Komercijalni korisnici:Odaberite prema potrebama za temperaturom (balansiranje troškova i zaštite okoliša) – za zamrzivače srednje temperature (kao što su zamrzivači u trgovinama mješovitom robom) mogu se odabrati modeli s R290, s nižim dugoročnim troškovima potrošnje energije; za zamrzivače ultra niske temperature (kao što su oprema za brzo zamrzavanje), ako je budžet dovoljan, preferiraju se modeli s CO₂, koji su u skladu s trendom propisa o zaštiti okoliša i izbjegavaju rizik od postepenog ukidanja u budućnosti; ako je kratkoročna osjetljivost na troškove problem, modeli s R454C mogu se odabrati kao prijelazni model, balansirajući performanse i zaštitu okoliša.
Održavanje i zamjenaStrogo se pridržavajte originalnog tipa rashladnog sredstva – prilikom održavanja starih frižidera i zamrzivača, nemojte proizvoljno mijenjati tip rashladnog sredstva (npr. zamjenom R134a sa R600a), jer različita rashladna sredstva imaju različite zahtjeve za uljem za podmazivanje kompresora i pritiskom u cjevovodu. Mješovita upotreba će uzrokovati oštećenje kompresora ili kvar hlađenja. Potrebno je kontaktirati stručnjake za dodavanje rashladnih sredstava prema tipu označenom na natpisnoj pločici opreme.
Vrijeme objave: 29. avg. 2025. Pregleda: