I frigoriferi è i congelatori, cum'è apparecchiature di almacenamentu à bassa temperatura per usu domesticu è cummerciale, anu vistu iterazioni continue in a selezzione di refrigeranti centrate nantu à "l'adattabilità di l'efficienza di refrigerazione" è i "requisiti regulatori ambientali". I tipi è e caratteristiche principali in diverse fasi sò assai allineati cù i bisogni di l'apparecchiature.
Mainstream iniziale: Applicazione di refrigeranti CFC cù "alta efficienza ma assai dannosu"
Da l'anni 1950 à l'anni 1990, R12 (diclorodifluorometano) era u refrigerante principale assolutu. In termini di adattabilità di l'apparecchiatura, e proprietà termodinamiche di R12 currispundianu perfettamente à i bisogni di almacenamentu à bassa temperatura - cù una temperatura di evaporazione standard di -29,8 °C, pudia facilmente risponde à i requisiti di temperatura di i compartimenti di conservazione di i frigoriferi (0-8 °C) è di i compartimenti di congelazione (sottu à -18 °C). Inoltre, avia una stabilità chimica estremamente forte è una eccellente compatibilità cù i tubi di rame, i gusci d'acciaio è l'olii lubrificanti minerali in i frigoriferi, causendu raramente corrosione o blocchi di tubi, è pudia assicurà a durata di vita di l'apparecchiatura per più di 10 anni.
U R12 hà un valore ODP di 1,0 (un puntu di riferimentu per u putenziale di riduzione di l'ozonu) è un valore GWP di circa 8500, ciò chì ne face un forte gasu à effettu serra. Cù l'entrata in vigore di u Protocolu di Montreal, l'usu glubale di u R12 in i congelatori di nova pruduzzione hè statu gradualmente pruibitu dapoi u 1996. Attualmente, solu alcune vechje apparecchiature anu sempre residui di tali refrigeranti, è si trovanu di fronte à u dilema di ùn avè fonti alternative durante a manutenzione.
Fase di transizione: Limitazioni di a "sustituzione parziale" cù refrigeranti HCFC
Per fà fronte à l'eliminazione graduale di R12, R22 (difluoromonoclorometano) hè statu una volta utilizatu brevemente in certi congelatori cummerciali (cum'è i congelatori di i picculi negozii). U so vantaghju hè chì e so prestazioni termodinamiche sò vicine à quelle di R12, senza a necessità di mudificazioni significative à u disignu di u compressore è di e tubazioni di u congelatore, è u so valore ODP hè riduttu à 0,05, indebulendu significativamente a so capacità di distrughje l'ozonu.
Tuttavia, i difetti di R22 sò ancu evidenti: da una parte, u so valore GWP hè circa 1810, appartenendu sempre à i gasi à alta effettu serra, chì ùn hè micca cunforme à a tendenza di prutezzione ambientale à longu andà; da l'altra parte, l'efficienza di refrigerazione (COP) di R22 hè più bassa di quella di R12, chì porterà à un aumentu di u cunsumu energeticu di circa 10%-15% quandu hè adupratu in i frigoriferi domestichi, dunque ùn hè micca diventatu u mainstream di i frigoriferi domestichi. Cù l'eliminazione glubale accelerata di i refrigeranti HCFC in u 2020, R22 hè basicamente ritiratu da l'applicazione in u campu di i frigoriferi è di i congelatori.
I. Refrigeranti principali attuali: Adattazione specifica per scenariu di HFC è tipi à bassu GWP
Attualmente, a selezzione di refrigeranti per i frigoriferi in u mercatu mostra e caratteristiche di "differenziazione trà l'usu domesticu è cummerciale, è equilibriu trà a prutezzione ambientale è u costu", principalmente divisa in dui tipi principali, chì si adattanu à i bisogni funziunali di diverse apparecchiature:
1. Picculi congelatori: "Dominanza stabile" di i refrigeranti
R134a (tetrafluoroetanu) hè u refrigerante u più cumuni per i frigoriferi attuali (in particulare i mudelli cù una capacità inferiore à 200L), chì rapprisenta più di u 70%. I so vantaghji d'adattazione principali si riflettenu in trè aspetti: prima, risponde à i standard di prutezzione ambientale, cù un valore ODP di 0, eliminendu cumpletamente u risicu di danni à u stratu d'ozonu è rispettendu i requisiti basi di e regulazioni ambientali mundiali; secondu, e so prestazioni termodinamiche sò adatte, cù una temperatura di evaporazione standard di -26,1 °C, chì, inseme cù u compressore d'alta efficienza di u frigoriferu, pò ottene stabilmente a temperatura di u compartimentu di congelazione da -18 °C à -25 °C, è a so efficienza di refrigerazione (COP) hè 8%-12% più alta di quella di R22, chì pò riduce u cunsumu energeticu di l'equipaggiu; terzu, hà una sicurezza affidabile, appartenendu à i refrigeranti di classe A1 (non tossichi è non inflammabili), ancu s'ellu si verifica una ligera perdita, ùn causerà micca periculi per a sicurezza di l'ambiente familiale, è hà una bona compatibilità cù e parti di plastica è l'oliu lubrificante di u compressore in u frigorifero, cù un bassu tassu di fallimentu.
Inoltre, certi frigoriferi domestichi di fascia media-alta utilizanu R600a (isobutanu, un idrocarburu) - un refrigerante naturale, chì hà un valore ODP di 0 è un valore GWP di solu 3, cù prestazioni ambientali assai megliu cà R134a, è a so efficienza di refrigerazione hè 5%-10% più alta di quella di R134a, chì pò riduce ulteriormente u cunsumu energeticu. Tuttavia, R600a appartene à i refrigeranti di classe A3 (altamente infiammabili), è quandu a so concentrazione di volume in l'aria righjunghje 1,8%-8,4%, esploderà quandu hè espostu à una fiamma aperta. Dunque, hè limitatu solu à l'usu in frigoriferi domestichi (a quantità di carica hè strettamente limitata à 50g-150g, assai più bassa di quella di l'apparecchiature cummerciali), è u frigorifero deve esse dotatu di dispositivi di rilevazione anti-perdite (cum'è sensori di pressione) è compressori anti-esplosione, cù un costu 15%-20% più altu di quellu di i mudelli R134a, dunque ùn hè statu cumpletamente pupularizatu.
2. Congelatori cummirciali / grandi frigoriferi: "Penetrazione graduale" di refrigeranti à bassu GWP
I congelatori cummerciali (cum'è i congelatori di l'isula di i supermercati) anu esigenze più elevate per a "prutezzione ambientale" è "l'efficienza di refrigerazione" di i refrigeranti per via di a so grande capacità (di solitu più di 500L) è di l'elevata carica di refrigerazione. Attualmente, e scelte principali sò divise in duie categurie:
(1) Mischi di HFC: "Adattazione à carica elevata" di R404A
R404A (una mistura di pentafluoroetanu, difluorometanu è tetrafluoroetanu) hè u refrigerante principale per i congelatori cummerciali à bassa temperatura (cum'è i congelatori à congelazione rapida di -40 ° C), chì rapprisentanu circa u 60%. U so vantaghju hè chì e so prestazioni di refrigerazione in cundizioni di bassa temperatura sò eccezziunali - à una temperatura di evaporazione di -40 ° C, a capacità di refrigerazione hè 25%-30% più alta di quella di R134a, chì pò risponde rapidamente à i bisogni di almacenamentu à bassa temperatura di i congelatori; è appartene à i refrigeranti di classe A1 (non tossichi è non inflammabili), cù una quantità di carica finu à parechji chilogrammi (supera di gran lunga quella di i frigoriferi domestichi), senza preoccupassi di i risichi di infiammabilità, adattendu si à u funziunamentu à alta carica di grandi congelatori.
Tuttavia, i difetti di prutezzione ambientale di R404A sò diventati gradualmente prominenti. U so valore GWP hè altu cum'è 3922, appartenendu à i gasi à alta effettu serra. Attualmente, l'Unione Europea è altre regioni anu emessu regulamenti per restringe u so usu (cum'è pruibisce l'usu di refrigeranti cù GWP> 2500 in i congelatori cummerciali di nova pruduzzione dopu à u 2022). Dunque, R404A hè gradualmente rimpiazzatu da refrigeranti à bassu GWP.
(2) Tipi à bassu GWP: "Alternative ambientali" di R290 è CO₂
In u cuntestu di e regulazioni ambientali più strette, R290 (propanu) è CO₂ (R744) sò diventate scelte emergenti per i congelatori cummerciali, adattendu si à diverse esigenze in diversi scenarii:
R290 (propanu)Principalmente adupratu in picculi congelatori cummerciali (cum'è i congelatori orizzontali di i magazzini di cunvenienza). U so valore ODP hè 0, u valore GWP hè circa 3, cù una prutezzione ambientale estremamente forte; è a so efficienza di refrigerazione hè 10%-15% più alta di quella di R404A, chì pò riduce u cunsumu energeticu operativu di i congelatori cummerciali (l'attrezzatura cummerciale funziona per più di 20 ore à ghjornu, è i costi di cunsumu energeticu rapprisentanu una alta proporzione). Tuttavia, R290 appartene à i refrigeranti di classe A3 (altamente infiammabili), è a quantità di carica deve esse strettamente cuntrullata in 200 g (dunque hè limitata solu à picculi congelatori). Inoltre, u congelatore deve aduttà compressori anti-esplosione, tubazioni anti-perdite (cum'è tubi in lega di rame-nichel) è disinni di ventilazione è dissipazione di u calore. Attualmente, a so proporzione in i congelatori di i magazzini europei hà superatu u 30%.
CO₂ (R744)Principalmente adupratu in congelatori cummerciali à temperatura ultra bassa (cum'è congelatori di campioni biologichi à -60 ° C). A so temperatura standard di evaporazione hè di -78,5 ° C, chì pò ottene un almacenamentu à temperatura ultra bassa senza un sistema di refrigerazione in cascata cumplessu; è hà un valore ODP di 0 è un valore GWP di 1, cù una prutezzione ambientale insustituibile, è hè micca tossicu è micca inflammabile, cù una sicurezza megliu cà R290. Tuttavia, u CO₂ hà una temperatura critica bassa (31,1 ° C). Quandu a temperatura ambiente supera i 25 ° C, hè necessaria a tecnulugia di "ciclu transcriticu", chì face chì a pressione di u compressore di u congelatore sia alta cum'è 10-12 MPa, chì richiede l'usu di tubazioni in acciaio inox à alta resistenza è compressori resistenti à alta pressione, cù un costu 30%-40% più altu di quellu di i congelatori R404A. Dunque, hè attualmente adupratu principalmente in scenarii cù esigenze estremamente elevate per a prutezzione ambientale è basse temperature (cum'è congelatori di ricerca medica è scientifica).
II. Tendenze future di i refrigeranti: GWP bassu è sicurezza elevata diventanu direzzioni principali
Cumbinati cù e regulazioni ambientali mundiali (cum'è u Regulamentu F-Gas di l'UE, u pianu d'implementazione di u Protocolu di Montreal di a Cina) è l'aghjurnamenti di a tecnulugia di l'equipaggiamenti, i refrigeranti per frigoriferi è congelatori mostreranu trè tendenze principali in u futuru:
Frigoriferi domestichiR600a chì rimpiazza gradualmente R134a - cù a maturità di e tecnulugie anti-perdite è anti-esplosione (cum'è e nuove strisce di sigillatura, i dispositivi automatichi di interruzione di perdite), u costu di R600a diminuirà gradualmente (si prevede chì u costu calerà di 30% in i prossimi 5 anni), è i so vantaghji di alta prutezzione ambientale è alta efficienza di refrigerazione saranu messi in risaltu. Si prevede chì a proporzione di R600a in i frigoriferi domestichi supererà u 50% da u 2030, rimpiazzendu R134a cum'è principale.
Congelatori cummerciali"Sviluppu à doppia via" di miscele di CO₂ è HFO - per i congelatori cummerciali à bassissima temperatura (sottu à -40 °C), a maturità tecnica di CO₂ continuerà à migliurà (cum'è i compressori à ciclu transcriticu ad alta efficienza), è u costu diminuirà gradualmente, cù una proporzione chì si prevede supererà u 40% entro u 2028; per i congelatori cummerciali à media temperatura (da -25 °C à -18 °C), R454C (una miscela di HFO è HFC, GWP≈466) diventerà a principale, cù prestazioni di refrigerazione vicine à quelle di R404A, è appartenente à i refrigeranti di classe A2L (bassa tossicità è bassa infiammabilità), senza restrizioni strette nantu à a quantità di carica, equilibrendu a prutezzione ambientale è a praticità.
Norme di sicurezza aggiornateDa a "prutezzione passiva" à u "monitoraghju attivu" - indipendentemente da l'equipaggiu domesticu o cummerciale, i futuri sistemi di refrigeranti saranu generalmente dotati di funzioni di "monitoraghju intelligente di perdite + trattamentu automaticu d'emergenza" (cum'è sensori di perdite laser per frigoriferi domestichi, allarmi di concentrazione è dispositivi di collegamento di ventilazione per congelatori cummerciali), in particulare per refrigeranti inflammabili cum'è R600a è R290, per eliminà i potenziali periculi per a sicurezza per mezu tecnichi è prumove a pupularizazione cumpleta di refrigeranti à bassu GWP.
III. Priurità di a currispundenza di u scenariu principale
Per i bisogni di i diversi utilizatori, si ponu seguità i seguenti principii quandu si sceglienu i refrigeranti per i frigoriferi:
Utilizatori domestichi: A priorità hè data à i mudelli R600a (equilibrendu a prutezzione di l'ambiente è u risparmiu energeticu) - se u budget u permette (200-500 yuan più altu di i mudelli R134a), a priorità deve esse data à i frigoriferi marcati cù "refrigerante R600a". U so cunsumu energeticu hè 8%-12% inferiore à quellu di i mudelli R134a, è sò più rispettosi di l'ambiente; dopu l'acquistu, si deve fà attenzione à evità chì u fondu di u frigoriferu (induve si trova u compressore) sia vicinu à fiamme aperte, è verificà regularmente a tenuta di e guarnizioni di a porta per riduce u risicu di perdite.
Utilizatori cummerciali:Sceglite secondu i bisogni di temperatura (equilibrendu i costi è a prutezzione ambientale) - i congelatori à temperatura media (cum'è i congelatori di i magazzini di cunvenienza) ponu sceglie i mudelli R290, cù costi di cunsumu energeticu operativu à longu andà più bassi; per i congelatori à temperatura ultra bassa (cum'è l'apparecchiature di congelazione rapida), se u budget hè sufficiente, si preferisce i mudelli CO₂, chì sò in linea cù a tendenza di e regulazioni ambientali è evitanu u risicu di eliminazione graduale in u futuru; se a sensibilità à i costi à cortu andà hè una preoccupazione, i mudelli R454C ponu esse scelti cum'è una transizione, equilibrendu e prestazioni è a prutezzione ambientale.
Mantenimentu è sustituzioneCurrispundite strettamente à u tipu di refrigerante originale - quandu si mantenenu i vechji frigoriferi è congelatori, ùn rimpiazzate micca arbitrariamente u tipu di refrigerante (cum'è rimpiazzà R134a cù R600a), perchè i diversi refrigeranti anu esigenze diverse per l'oliu lubrificante di u compressore è a pressione di e pipeline. L'usu mistu causerà danni à u compressore o guasti à a refrigerazione. Hè necessariu cuntattà i prufessiunali per aghjunghje refrigeranti secondu u tipu marcatu nantu à a targhetta di l'equipaggiu.
Data di publicazione: 29 d'aostu di u 2025 Visite: