მაცივრებისთვის მაცივრების ტიპებს შორის განსხვავებების გაგება

თანამედროვე მაცივრები აუცილებელია საკვების შესანახად, თუმცა ისეთი მაცივრები, როგორიცაა R134a, R290, R404a, R600a და R507, მნიშვნელოვნად განსხვავდება გამოყენების მიხედვით. R290 ხშირად გამოიყენება მაცივრებში სასმელების შესანახ კარადებში, ხოლო R143a ხშირად გამოიყენება პატარა ლუდის კარადებში. R600a, როგორც წესი, გამოიყენება სპეციალიზებული გაყინვის მოწყობილობებისთვის.

მაცივრები მაცივრების სისტემების სასიცოცხლო მნიშვნელობისაა, რაც მათ სითბოს შთანთქმისა და შიდა ტემპერატურის შენარჩუნების საშუალებას აძლევს. თუმცა, ყველა მაცივარი ერთნაირი არ არის - მათი ქიმიური შემადგენლობა, გარემოზე ზემოქმედება, უსაფრთხოების პროფილები და მუშაობის მახასიათებლები მნიშვნელოვნად განსხვავდება. ევროპასა და ჩრდილოეთ ამერიკაში მომხმარებლებისთვის, ტექნიკოსებისა და ინდუსტრიის პროფესიონალებისთვის ამ განსხვავებების გაგება კრიტიკულად მნიშვნელოვანია, განსაკუთრებით სათბურის გაზების ემისიების შემცირებისა და ოზონის შრის დაცვის მკაცრი მარეგულირებელი ნორმების გათვალისწინებით.

მაცივრების შეფასების ძირითადი კრიტერიუმები

ცალკეულ ტიპებზე გადასვლამდე აუცილებელია განვსაზღვროთ ის მეტრიკები, რომლებიც ყველაზე მნიშვნელოვანია მაცივრების გამოყენებისთვის. ეს კრიტერიუმები უნივერსალურად აღიარებულია HVAC/R (გათბობა, ვენტილაცია, კონდიცირება, მაცივარი) ინდუსტრიაში და განსაზღვრავს მარეგულირებელ გადაწყვეტილებებს გლობალურად:

• ODP (ოზონის შრის დაშლის პოტენციალი): საზომი, თუ რამდენად აზიანებს ნივთიერება ოზონის შრეს. საორიენტაციო მაჩვენებელია R11 (ახლა უკვე აკრძალული მაცივარი), რომლის ODP 1-ის ტოლია. 0 რეიტინგი ნიშნავს, რომ მაცივარ აგენტს არ აქვს ოზონის შრის დაშლის ეფექტი.
• GWP (გლობალური დათბობის პოტენციალი): ნივთიერების წვლილის საზომი კლიმატის ცვლილებაში 100 წლის განმავლობაში, ნახშირორჟანგთან (CO₂, GWP = 1) შედარებით. GWP-ის უფრო დაბალ მნიშვნელობებს პრიორიტეტი ენიჭება ისეთი რეგულაციებით, როგორიცაა ევროკავშირის F-აირის რეგულაცია და აშშ-ის გარემოს დაცვის სააგენტოს SNAP (მნიშვნელოვანი ახალი ალტერნატივების პოლიტიკა).
• ASHRAE-ს უსაფრთხოების კლასიფიკაცია: სტანდარტი (ASHRAE 34-2022), რომელიც აფასებს მაცივარ აგენტებს აალებადობის (კლასი 1: არააალებადი; კლასი 2L: ოდნავ აალებადი; კლასი 2: აალებადი; კლასი 3: ადვილად აალებადი) და ტოქსიკურობის (კლასი A: დაბალი ტოქსიკურობა; კლასი B: მაღალი ტოქსიკურობა) მიხედვით. მაცივრებისთვის განკუთვნილი მაცივარ აგენტების უმეტესობა A კლასს მიეკუთვნება.
• თერმოდინამიკური მახასიათებლები: მოიცავს გაგრილების ეფექტურობას (COP, ან შესრულების კოეფიციენტი, სადაც უფრო მაღალი = უფრო ეფექტური), სამუშაო წნევას (უნდა შეესაბამებოდეს მაცივრის კომპრესორის დიზაინს) და ტემპერატურის დიაპაზონს (შესაფერისი საშუალო ტემპერატურის მაცივრებისთვის ან დაბალი ტემპერატურის საყინულეებისთვის).
• თავსებადობა: მუშაობს მაცივრის კომპრესორის საპოხი მასალებთან (მაგ., მინერალური ზეთი, პოლიეთილენის ზეთი) და მასალებთან (მაგ., საკეტები, შლანგები) სისტემის დაზიანების თავიდან ასაცილებლად.

ინდივიდუალური მაცივრის ანალიზი

თითოეულ მაცივარ აგენტს აქვს უნიკალური სიძლიერე და შეზღუდვები, რაც მას კონკრეტული გამოყენების შემთხვევებისთვის შესაფერისს ხდის - საყოფაცხოვრებო მაცივრებიდან დაწყებული კომერციული საყინულეებით დამთავრებული. ქვემოთ მოცემულია თითოეული ტიპის დეტალური აღწერა.

1. R134a (ტეტრაფტორეთან)

ქიმიური ტიპი: სუფთა ჰიდროფტორნახშირბადი (HFC)

ძირითადი მახასიათებლები:

• ODP: 0 (ოზონისთვის უსაფრთხო)
• GWP: 1,430 (IPCC-ის მეექვსე შეფასების ანგარიშის მიხედვით, 100-წლიანი ჰორიზონტი)
• ASHRAE-ს უსაფრთხოების კლასი: A1 (აალებადი, დაბალი ტოქსიკურობა)
• სამუშაო წნევა: საშუალო (სხვა მაცივარ აგენტებთან შედარებით)
• თავსებადობა: მუშაობს POE (პოლიოლის ეთერი) ან PAG (პოლიალკილენგლიკოლი) საპოხი მასალებთან.

შესრულება და გამოყენება:

R134a 1990-იან წლებში გამოჩნდა, როგორც R12-ის (მაღალი ოკლუზიური დისფუნქციის მქონე ქლორფტორნახშირბადი, რომელიც ამჟამად აკრძალულია მონრეალის პროტოკოლით) შემცვლელი. ის საყოფაცხოვრებო მაცივრებში, პატარა სასმელების გამაგრილებლებსა და პორტატულ მაცივრებში ძირითადი ნივთი გახდა მისი არააალებადობისა და არსებულ სისტემებში მარტივი ინტეგრაციის გამო. მისი გაგრილების ეფექტურობა (COP) საშუალოა - საკმარისია მაცივრის სტანდარტული ტემპერატურისთვის (2–8°C ახალი პროდუქტების განყოფილებისთვის, -18°C საყინულეებისთვის), მაგრამ უფრო დაბალია, ვიდრე ბუნებრივი მაცივრები, როგორიცაა R600a.

მარეგულირებელი და გარემოსდაცვითი სტატუსი:

მიუხედავად იმისა, რომ R134a ოზონისადმი უსაფრთხოა, მისი მაღალი GWP-ის გამო ევროპასა და ჩრდილოეთ ამერიკაში შეზღუდვები დაწესდა. ევროკავშირის F-აირის რეგულაციის (EC No 517/2014) თანახმად, R134a-ს გამოყენება ახალ სამაცივრე მოწყობილობებში 2020 წლიდან თანდათანობით შემცირდა და შემდგომი შემცირება იგეგმება. ის კვლავ გავრცელებულია ძველ მაცივრებში, მაგრამ ახალ მოდელებში მას დაბალი GWP-ის ალტერნატივები ცვლის.

გამოწვევები: მაღალი GWP ზღუდავს გრძელვადიან სიცოცხლისუნარიანობას; უფრო დაბალი ეფექტურობაა, ვიდრე ბუნებრივი მაცივრები.

2. R600a (იზობუტანი)

ქიმიური ტიპი: სუფთა ნახშირწყალბადი (HC, ნავთობის/გაზისგან მიღებული „ბუნებრივი მაცივარი“)

ძირითადი მახასიათებლები:

• ODP: 0 (ოზონისთვის უსაფრთხო)
• GWP: 3 (კლიმატზე უმნიშვნელო ზემოქმედება - ერთ-ერთი ყველაზე დაბალი ხელმისაწვდომი მაჩვენებელი)
• ASHRAE უსაფრთხოების კლასი: A3 (მაღალი აალებადი, დაბალი ტოქსიკურობა)
• სამუშაო წნევა: დაბალი (საჭიროებს დაბალი წნევის სისტემებისთვის განკუთვნილ კომპრესორებს)
• თავსებადობა: მუშაობს მინერალურ ზეთთან ან ალკილბენზოლის (AB) საპოხი მასალებთან (არა POE/PAG).

შესრულება და გამოყენება:

R600a ამჟამად ევროპასა და ჩრდილოეთ ამერიკაში თანამედროვე საყოფაცხოვრებო მაცივრებში დომინანტური მაცივარია. მისი მაღალი გაგრილების ეფექტურობა (COP 5–10%-ით მეტი, ვიდრე R134a) ამცირებს ენერგიის მოხმარებას, რაც შეესაბამება ევროკავშირის ენერგეტიკული ეტიკეტისა და აშშ-ის ENERGY STAR® სტანდარტებს. მისი დაბალი GWP ასევე სრულად შეესაბამება მკაცრ ემისიების რეგულაციებს.

უსაფრთხოებისა და ინსტალაციის მოსაზრებები:

აალებადი ნივთიერება R600a-ს მთავარი პრობლემაა. რისკის შესამცირებლად, მწარმოებლები მაცივრებში მისი დამუხტვის ზომას ზღუდავენ (როგორც წესი, ≤150 გრამი) და იყენებენ აფეთქებისადმი მდგრად კომპონენტებს (მაგ., დალუქულ კომპრესორებს, ნაპერწკლების არმქმნელ ელექტრო ნაწილებს). ტექნიკოსებს გაჟონვის მოსაგვარებლად სპეციალიზებული ტრენინგი სჭირდებათ, რადგან კონცენტრირებული R600a ორთქლი აალებადია.

გამოწვევები: მაღალი აალებადობა მოითხოვს უსაფრთხოებაზე ორიენტირებულ დიზაინსა და დამუშავებას; შეუთავსებელია POE/PAG ზეთებთან.

3. R290 (პროპანი)

ქიმიური ტიპი: სუფთა ნახშირწყალბადი (HC, ბუნებრივი მაცივარი)

ძირითადი მახასიათებლები:

• ODP: 0 (ოზონისთვის უსაფრთხო)
• GWP: 3 (იგივეა, რაც R600a, ულტრა დაბალი კლიმატური ზემოქმედება)
• ASHRAE უსაფრთხოების კლასი: A3 (მაღალი აალებადი, დაბალი ტოქსიკურობა - ოდნავ უფრო აალებადი, ვიდრე R600a, უფრო დაბალი აალების ენერგიით)
• სამუშაო წნევა: საშუალო-დაბალი (R600a-ზე მაღალი, R134a-ზე დაბალი)
• თავსებადობა: მუშაობს მინერალურ ზეთთან ან ანტიალერგიულ საპოხი მასალებთან.

შესრულება და გამოყენება:

R290 გამოირჩევა განსაკუთრებული გაგრილების ეფექტურობით — მისი COP 10–15%-ით მეტია R134a-სთან შედარებით, რაც მას იდეალურს ხდის ენერგოეფექტური მაცივრებისთვის. იგი გამოიყენება მცირე და საშუალო ზომის საყოფაცხოვრებო მაცივრებში, მინი-მაცივრებსა და ზოგიერთ კომერციულ ვიტრინულ გამაგრილებელში (სადაც დამუხტვის რაოდენობა შეზღუდულია). ისეთ რეგიონებში, როგორიცაა ევროკავშირი, ის სულ უფრო ხშირად გამოიყენება, როგორც R134a-ს პირდაპირი შემცვლელი ახალ მოდელებში.

უსაფრთხოებისა და მარეგულირებელი სტატუსი:

R600a-ს მსგავსად, R290-ის აალებადობა მოითხოვს მკაცრ უსაფრთხოების ზომებს: დატენვის ლიმიტები (≤150 გრამი საყოფაცხოვრებო მაცივრებისთვის), გაჟონვის აღმოჩენის სისტემები და მაცივრის ინტერიერში არაწვადი მასალების არსებობა. ის სრულად შეესაბამება ევროკავშირის F-Gas რეგულაციას და აშშ-ის EPA SNAP-ს, დაბალი GWP-ის გამო, მისი თანდათანობითი შემცირების გეგმების გარეშე.

გამოწვევები: R600a-სთან შედარებით უფრო მაღალი აალებადობა; წარმოების დროს საჭიროებს უფრო მკაცრ უსაფრთხოების ტესტირებას.

4. R404a (R125, R134a, R143a-ს ნაზავი)

ქიმიური ტიპი: თითქმის აზეოტროპული ჰიდროქლორფტორნახშირბადის ნარევი (მრავალი ჰიდროქლორფტორნახშირბადის ნარევი ერთი მაცივრის თვისებების იმიტაციისთვის)

ძირითადი მახასიათებლები:

• ODP: 0 (ოზონისთვის უსაფრთხო)
• GWP: 3,922 (უკიდურესად მაღალი - ერთ-ერთი ყველაზე კლიმატზე მოქმედი მაცივარი)
• ASHRAE-ს უსაფრთხოების კლასი: A1 (აალებადი, დაბალი ტოქსიკურობა)
• სამუშაო წნევა: მაღალი (ოპტიმიზებულია დაბალი ტემპერატურის სისტემებისთვის)
• თავსებადობა: მუშაობს POE საპოხი მასალებთან.

შესრულება და გამოყენება:

R404a ოდესღაც ოქროს სტანდარტი იყო კომერციული მაცივრებისთვის, მათ შორის საყინულეების, სუპერმარკეტების ვიტრინებისა და სამრეწველო მაცივრებისთვის, რომლებიც -20°C-დან -40°C-მდე მუშაობს. მისი მაღალი გაგრილების უნარი და დაბალ ტემპერატურაზე სტაბილურობა მას იდეალურს ხდიდა ამ მიზნებისთვის.

მარეგულირებელი და გარემოსდაცვითი სტატუსი:

R404a-ს ულტრამაღალმა GWP-მ განაპირობა მისი თითქმის სრული ამოღება ევროპასა და ჩრდილოეთ ამერიკაში. ევროკავშირის F-აირის რეგულაციის თანახმად, მისი გამოყენება ახალ აღჭურვილობაში 2020 წელს აიკრძალა და მისი იმპორტი/ექსპორტი მკაცრად შეზღუდულია. აშშ-ში, გარემოს დაცვის სააგენტომ R404a „მაღალი GWP-ის მქონე ნივთიერებად“ შეიყვანა და ახალ სისტემებში საჭიროებს დაბალი GWP-ის მქონე ალტერნატივებით (მაგ., R452A, R513A) ჩანაცვლებას. ის ძველ კომერციულ მაცივრებში რჩება, მაგრამ თანდათანობით ამოღებულია მოდერნიზაციის გზით.

გამოწვევები: მაღალი GWP; დაბალი ენერგოეფექტურობა თანამედროვე ალტერნატივებთან შედარებით; მნიშვნელოვნად უწყობს ხელს კლიმატის ცვლილებას.

5. R507 (R125 და R143a ნაზავი)

ქიმიური ტიპი: აზეოტროპული HFC ნარევი (ნარევები, რომლებიც დუღილ/კონდენსირდება ერთ ტემპერატურაზე, სუფთა მაცივრის მსგავსად)

ძირითადი მახასიათებლები:

• ODP: 0 (ოზონისთვის უსაფრთხო)
• GWP: 3,985 (თითქმის იდენტურია R404a-ს, ულტრა მაღალი)
• ASHRAE-ს უსაფრთხოების კლასი: A1 (აალებადი, დაბალი ტოქსიკურობა)
• სამუშაო წნევა: მაღალი (ოდნავ მაღალი ვიდრე R404a)
• თავსებადობა: მუშაობს POE საპოხი მასალებთან.

შესრულება და გამოყენება:

R507 R404a-ს ახლო ნათესავია და შექმნილია დაბალი ტემპერატურის კომერციული მაცივრებისთვის (მაგ., ღრმა საყინულეები, გაყინული საკვების ვიტრინები), სადაც საჭიროა მუდმივი გაგრილება -30°C-დან -50°C-მდე. მისი აზეოტროპული ბუნება ნიშნავს, რომ გაჟონვის დროს ის კომპონენტებად არ იყოფა, რაც ამარტივებს მოვლა-პატრონობას - უპირატესობას R404a-ს მსგავს თითქმის აზეოტროპულ ნარევებთან შედარებით.

მარეგულირებელი და გარემოსდაცვითი სტატუსი:

R404a-ს მსგავსად, R507-ის მაღალმა GWP-მ მკაცრი რეგულაციები გამოიწვია. ევროკავშირის F-აირის რეგულაციამ 2020 წელს აკრძალა მისი გამოყენება ახალ აღჭურვილობაში, ხოლო აშშ-ის გარემოს დაცვის სააგენტომ SNAP-ის მიხედვით ის „შეშფოთების შემცველ ნივთიერებად“ გამოაცხადა. კომერციულ გამოყენებაში მას დაბალი GWP-ის მქონე ალტერნატივები ცვლის, როგორიცაა R448A (GWP = 1,387) და R449A (GWP = 1,397).

გამოწვევები: უკიდურესად მაღალი GWP; გლობალური ემისიების წესების თანახმად, გრძელვადიანი სიცოცხლისუნარიანობის არარსებობა; შემოიფარგლება მხოლოდ მემკვიდრეობით მიღებული სისტემებით.

სხვადასხვა მაცივარაგენტების ფასების ტენდენციები განსხვავებულია. ეს არის ტენდენციების დიაგრამა 2025 წლის ივნისის მდგომარეობით:

მაცივრების შედარებითი მიმოხილვა

ქვემოთ მოცემულ ცხრილში შეჯამებულია ხუთივე მაცივარ აგენტს შორის ძირითადი განსხვავებები და ხაზგასმულია მათი შესაბამისობა კონკრეტული გამოყენების შემთხვევებისთვის:

მარეგულირებელი ტენდენციები და ინდუსტრიის ცვლილებები

გლობალურ მაცივარაგენტების ბაზარს ორი ძირითადი მიზანი ამოძრავებს: ოზონის შრის დამშლელი ნივთიერებების აღმოფხვრა (მიღწეულია მაცივარაგენტების უმეტესობისთვის) და სათბურის გაზების ემისიების შემცირება (ამჟამად მთავარი აქცენტი კეთდება). ევროპასა და ჩრდილოეთ ამერიკაში რეგულაციები აჩქარებს დაბალი GWP-ის მქონე ვარიანტებზე გადასვლას:

• ევროკავშირის F-აირის რეგულაცია: 2030 წლისთვის HFC-ის მოხმარების 79%-ით შემცირებას ავალდებულებს (2015 წლის დონესთან შედარებით) და ახალ სამაცივრე მოწყობილობებში მაღალი GWP-ის შემცველობის მაცივრების (GWP > 2,500) გამოყენებას კრძალავს.
• აშშ-ის გარემოს დაცვის სააგენტოს (ENPA) SNAP: დაბალი GWP-ის მქონე მაცივრები (მაგ., R600a, R290, R452A) ჩამოთვლილია, როგორც „მისაღები“ გამოყენების უმეტესობისთვის და კრძალავს მაღალი GWP-ის მქონე ვარიანტების (მაგ., R404a, R507) გამოყენებას ახალ სისტემებში.

მომხმარებლებისთვის ეს ნიშნავს:

• ახალი საყოფაცხოვრებო მაცივრები თითქმის ექსკლუზიურად გამოიყენებენ R600a-ს ან R290-ს (მათი დაბალი GWP-ს და მაღალი ეფექტურობის გამო).
• კომერციული მაცივრები გადავა დაბალი GWP-ის ნარევებზე (მაგ., R448A, R454C) ან ბუნებრივ მაცივრებზე, როგორიცაა CO₂ (R744) დიდი სისტემებისთვის.
• ძველი მაცივრები, რომლებიც იყენებენ R134a, R404a ან R507-ს, საჭიროებენ სათანადო განადგურებას ან რეგულაციების შესაბამისად მოწყობას.

მაცივრისთვის სწორი მაცივრის არჩევა დამოკიდებულია ოთხ ფაქტორზე: გარემოზე ზემოქმედება (ODP/GWP), უსაფრთხოება (აალებადი/ტოქსიკური), მუშაობა (ეფექტურობა/წნევა) და მარეგულირებელ ნორმებთან შესაბამისობა. თანამედროვე გამოყენების უმეტესობისთვის:

• საყოფაცხოვრებო მაცივრებისთვის საუკეთესო არჩევანია R600a და R290, რომლებიც გვთავაზობენ ულტრადაბალ GWP-ს და მაღალ ეფექტურობას (აალებადობის თავიდან ასაცილებლად უსაფრთხოების ზომებით).
• R404a და R507 ახალი სისტემებისთვის მოძველებულია და შემოიფარგლება მხოლოდ ძველი კომერციული აღჭურვილობით, სანამ ისინი არ განახლდება ან არ ჩანაცვლდება.
• R134a გარდამავალი ვარიანტია, რომელიც თანდათანობით გაუქმდება ბუნებრივი მაცივრების სასარგებლოდ.

რეგულაციების გამკაცრებასთან და ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, ინდუსტრია კვლავაც პრიორიტეტს მიანიჭებს ბუნებრივ მაცივარ აგენტებს და დაბალი GWP-ის ნარევებს, რაც უზრუნველყოფს სამაცივრო სისტემების ეფექტურობას და მდგრადობას გრძელვადიან პერსპექტივაში. ტექნიკოსებისა და მომხმარებლებისთვის ამ განსხვავებების შესახებ ინფორმირებულობა პასუხისმგებლიანი და შესაბამისი გადაწყვეტილებების მიღების გასაღებია.

წყაროები: ASHRAE-ს სახელმძღვანელო - გაგრილება (2021), IPCC-ის მეექვსე შეფასების ანგარიში (2022), ევროკავშირის F-აირის რეგულაცია (EC No 517/2014), აშშ-ის გარემოს დაცვის სააგენტოს SNAP პროგრამა (2023).