Тұрмыстық және коммерциялық мақсаттарға арналған төмен температуралы сақтау жабдықтары ретінде тоңазытқыштар мен мұздатқыштар «тоңазыту тиімділігіне бейімделу» және «қоршаған ортаны реттеу талаптары» төңірегінде салқындатқыш агенттерді таңдауда үздіксіз өзгерістерге ұшырады. Әртүрлі кезеңдегі негізгі түрлері мен сипаттамалары жабдықтың қажеттіліктеріне толық сәйкес келеді.
Ертедегі негізгі ағым: «Жоғары тиімділікпен, бірақ жоғары зиянды» CFC салқындатқыштарын қолдану
1950 жылдардан 1990 жылдарға дейін R12 (дихлордифторметан) негізгі салқындатқыш агент болды. Жабдықтың бейімделуі тұрғысынан R12 термодинамикалық қасиеттері төмен температурада сақтау қажеттіліктеріне өте жақсы сәйкес келді – стандартты булану температурасы -29,8°C болғандықтан, ол тоңазытқыштың жаңа сақтау бөлімдерінің (0-8°C) және мұздату бөлімдерінің (-18°C-тан төмен) температура талаптарына оңай сәйкес келе алды. Сонымен қатар, ол өте күшті химиялық тұрақтылыққа және тоңазытқыштардың ішіндегі мыс құбырлармен, болат қабықтармен және минералды майлағыш майлармен тамаша үйлесімділікке ие болды, коррозияға немесе құбырлардың бітелуіне сирек себеп болды және жабдықтың қызмет ету мерзімін 10 жылдан астам уақытқа қамтамасыз ете алды.
R12-нің ODP мәні 1,0 (озон қабатын бұзатын әлеуеттің эталоны) және GWP мәні шамамен 8500, бұл оны күшті парниктік газ етеді. Монреаль хаттамасының күшіне енуімен, 1996 жылдан бастап жаңадан өндірілген мұздатқыштарда R12-ні жаһандық пайдалану біртіндеп тыйым салынды. Қазіргі уақытта тек кейбір ескі жабдықтарда ғана осындай салқындатқыштардың қалдықтары бар және техникалық қызмет көрсету кезінде балама көздердің болмауы дилеммасына тап болады.
Өтпелі кезең: ГХФУ хладагенттерімен «ішінара ауыстырудың» шектеулері
R12-нің біртіндеп тоқтатылуын болдырмау үшін R22 (дифтормонохлорметан) бұрын кейбір коммерциялық мұздатқыштарда (мысалы, шағын дүкен мұздатқыштарында) қысқа мерзімге қолданылған. Оның артықшылығы - оның термодинамикалық өнімділігі R12-ге жақын, мұздатқыштың компрессоры мен құбырының дизайнын айтарлықтай өзгертудің қажеті жоқ, ал оның ODP мәні 0,05-ке дейін төмендейді, бұл оның озон қабатын бұзу қабілетін айтарлықтай әлсіретеді.
Дегенмен, R22 кемшіліктері де айқын: бір жағынан, оның ЖЖҚ мәні шамамен 1810 құрайды, бұл әлі де жоғары парниктік газдарға жатады, бұл қоршаған ортаны қорғаудың ұзақ мерзімді үрдісіне сәйкес келмейді; екінші жағынан, R22 тоңазыту тиімділігі (COP) R12-ге қарағанда төмен, бұл тұрмыстық тоңазытқыштарда қолданылған кезде энергия тұтынуды шамамен 10%-15%-ға арттырады, сондықтан ол тұрмыстық тоңазытқыштардың негізгі ағынына айналмады. 2020 жылы ГХФУ хладагенттерін жаһандық деңгейден шығарудың жеделдетілуімен R22 тоңазытқыштар мен мұздатқыштар саласында қолданудан толығымен бас тартты.
I. Қазіргі негізгі салқындатқыштар: HFC және төмен GWP түрлерінің сценарийге бейімделуі
Қазіргі уақытта нарықтағы тоңазытқыштарға арналған салқындатқыш заттарды таңдау «тұрмыстық және коммерциялық пайдалану арасындағы айырмашылықты және қоршаған ортаны қорғау мен құны арасындағы тепе-теңдікті» көрсетеді, негізінен әртүрлі жабдықтардың функционалдық қажеттіліктеріне бейімделетін екі негізгі түрге бөлінеді:
1. Кішкентай мұздатқыштар: салқындатқыштардың «тұрақты басымдығы»
R134a (тетрафторэтан) қазіргі тоңазытқыштар үшін (әсіресе сыйымдылығы 200 л-ден аз модельдер үшін) ең көп таралған хладагент болып табылады, оның үлесі 70%-дан асады. Оның негізгі бейімделу артықшылықтары үш аспектіде көрініс табады: біріншіден, ол қоршаған ортаны қорғау стандарттарына сәйкес келеді, ODP мәні 0, озон қабатының зақымдану қаупін толығымен жояды және жаһандық экологиялық ережелердің негізгі талаптарына сәйкес келеді; екіншіден, оның термодинамикалық өнімділігі қолайлы, стандартты булану температурасы -26,1°C, ол тоңазытқыштың жоғары тиімді компрессорымен бірге мұздату бөлімінің температурасын -18°C-тан -25°C-қа дейін тұрақты түрде жеткізе алады, ал оның тоңазыту тиімділігі (COP) R22-ге қарағанда 8%-12%-ға жоғары, бұл жабдықтың қуат тұтынуын азайта алады; үшіншіден, ол сенімді қауіпсіздікке ие, A1 класындағы хладагенттерге жатады (улы емес және жанбайтын), тіпті аздап ағып кету орын алса да, ол отбасылық ортаға қауіп төндірмейді және тоңазытқыштың ішіндегі пластикалық бөлшектермен және компрессорды майлау майымен жақсы үйлесімділікке ие, істен шығу деңгейі төмен.
Сонымен қатар, кейбір орташа және жоғары сапалы тұрмыстық тоңазытқыштар R600a (изобутан, көмірсутек) пайдаланады – табиғи хладагент, оның ODP мәні 0 және GWP мәні тек 3, R134a-ға қарағанда әлдеқайда жақсы экологиялық көрсеткіштерге ие, ал оның тоңазыту тиімділігі R134a-ға қарағанда 5%-10%-ға жоғары, бұл энергия тұтынуды одан әрі азайтуы мүмкін. Дегенмен, R600a A3 класындағы хладагенттерге жатады (өте тез тұтанатын) және ауадағы көлемдік концентрациясы 1,8%-8,4%-ға жеткенде, ол ашық жалынға ұшыраған кезде жарылып кетеді. Сондықтан, оны тек тұрмыстық тоңазытқыштарда қолдануға болады (заряд мөлшері 50 г-150 г-мен қатаң шектелген, бұл коммерциялық жабдықтарға қарағанда әлдеқайда төмен), ал тоңазытқыш ағып кетуді анықтайтын құрылғылармен (мысалы, қысым датчиктері) және жарылысқа төзімді компрессорлармен жабдықталуы керек, олардың құны R134a модельдеріне қарағанда 15%-20%-ға жоғары, сондықтан ол толық танымал болған жоқ.
2. Коммерциялық мұздатқыштар / үлкен тоңазытқыштар: төмен GWP хладагенттерінің «біртіндеп енуі»
Коммерциялық мұздатқыштар (мысалы, супермаркет аралдарындағы мұздатқыштар) үлкен сыйымдылығына (әдетте 500 л-ден астам) және жоғары тоңазыту жүктемесіне байланысты «қоршаған ортаны қорғау» және «тоңазыту тиімділігі» бойынша жоғары талаптарға ие. Қазіргі уақытта негізгі таңдау екі санатқа бөлінеді:
(1) HFC қоспалары: R404A «жоғары жүктемеге бейімделу»
R404A (пентафторэтан, дифторметан және тетрафторэтан қоспасы) коммерциялық төмен температуралы мұздатқыштарға (мысалы, -40°C тез мұздатқыш мұздатқыштар) арналған негізгі салқындатқыш зат болып табылады, шамамен 60% құрайды. Оның артықшылығы - төмен температура жағдайында оның салқындату өнімділігі керемет - -40°C булану температурасында салқындату қуаты R134a-ға қарағанда 25%-30%-ға жоғары, бұл мұздатқыштардың төмен температурадағы сақтау қажеттіліктерін тез қанағаттандыра алады; және ол A1 класындағы салқындатқыштарға жатады (уытты емес және жанбайтын), заряд мөлшері бірнеше килограммға дейін жетеді (тұрмыстық тоңазытқыштардан әлдеқайда жоғары), тұтану қаупі туралы алаңдамай, үлкен мұздатқыштардың жоғары жүктемелі жұмысына бейімделеді.
Дегенмен, R404A қоршаған ортаны қорғау саласындағы кемшіліктері біртіндеп айқын көріне бастады. Оның ЖЖҚ мәні 3922-ге дейін жетеді, бұл парниктік газдардың жоғары мөлшеріне жатады. Қазіргі уақытта Еуропалық Одақ және басқа аймақтар оны пайдалануды шектеу туралы ережелер шығарды (мысалы, 2022 жылдан кейін жаңадан шығарылған коммерциялық мұздатқыштарда ЖЖҚ >2500 болатын салқындатқыштарды пайдалануға тыйым салу). Сондықтан R404A біртіндеп ЖЖҚ төмен салқындатқыштармен ауыстырылуда.
(2) Төмен ЖЖТ түрлері: R290 және CO₂ «қоршаған ортаға зиянды баламалары»
Қоршаған ортаны қорғау ережелерінің күшеюі аясында R290 (пропан) және CO₂ (R744) әртүрлі жағдайлардағы әртүрлі қажеттіліктерге бейімделіп, коммерциялық мұздатқыштар үшін жаңа таңдауға айналды:
R290 (пропан)Негізінен шағын коммерциялық мұздатқыштарда (мысалы, дүкендердегі көлденең мұздатқыштар) қолданылады. Оның ODP мәні 0, GWP мәні шамамен 3, қоршаған ортаны қорғау өте күшті; және оның тоңазыту тиімділігі R404A-ға қарағанда 10%-15%-ға жоғары, бұл коммерциялық мұздатқыштардың жұмыс энергиясын тұтынуын азайта алады (коммерциялық жабдықтар күніне 20 сағаттан астам жұмыс істейді, ал энергия тұтыну шығындары жоғары үлесті құрайды). Дегенмен, R290 A3 класындағы хладагенттерге жатады (өте тез тұтанатын), және заряд мөлшері 200 г шегінде қатаң бақылануы керек (сондықтан ол тек шағын мұздатқыштармен шектеледі). Сонымен қатар, мұздатқыш жарылысқа төзімді компрессорларды, ағып кетпейтін құбырларды (мысалы, мыс-никель қорытпасынан жасалған құбырлар) және желдету және жылу тарату конструкцияларын қолдануы керек. Қазіргі уақытта оның еуропалық дүкендердегі мұздатқыштардағы үлесі 30%-дан асты.
CO₂ (R744)Негізінен ультра төмен температуралы коммерциялық мұздатқыштарда (мысалы, -60°C биологиялық үлгі мұздатқыштарында) қолданылады. Оның стандартты булану температурасы -78,5°C, бұл күрделі каскадты тоңазыту жүйесінсіз ультра төмен температурада сақтауға мүмкіндік береді; және оның ODP мәні 0 және GWP мәні 1, қоршаған ортаны қорғауды алмастыруға болмайтын, улы емес және жанбайтын, R290-ға қарағанда қауіпсіздігі жоғары. Дегенмен, CO₂-ның сыни температурасы төмен (31,1°C). Қоршаған орта температурасы 25°C-тан асқан кезде «транскритикалық цикл» технологиясы қажет, нәтижесінде мұздатқыштың компрессор қысымы 10-12 МПа дейін жетеді, бұл жоғары беріктігі бар тот баспайтын болаттан жасалған құбырлар мен жоғары қысымға төзімді компрессорларды пайдалануды талап етеді, олардың құны R404A мұздатқыштарына қарағанда 30%-40%-ға жоғары. Сондықтан, қазіргі уақытта ол негізінен қоршаған ортаны қорғау және төмен температура талаптары өте жоғары жағдайларда (мысалы, медициналық және ғылыми-зерттеу мұздатқыштары) қолданылады.
II. Салқындатқыштардың болашақтағы үрдістері: төмен ЖЖҚ және жоғары қауіпсіздік негізгі бағыттарға айналады
Жаһандық экологиялық ережелермен (мысалы, ЕО F-Gas ережесі, Қытайдың Монреаль хаттамасын енгізу жоспары) және жабдық технологиясын жаңартумен бірге, тоңазытқыштар мен мұздатқыштарға арналған хладагенттер болашақта үш негізгі үрдісті көрсетеді:
Тұрмыстық тоңазытқыштарR600a біртіндеп R134a-ны алмастырады – ағып кетуге қарсы және жарылысқа төзімді технологиялардың (мысалы, жаңа тығыздағыш жолақтар, ағып кетуді автоматты түрде өшіретін құрылғылар) жетілуімен R600a құны біртіндеп төмендейді (алдағы 5 жылда құны 30%-ға төмендейді деп күтілуде), және оның қоршаған ортаны қорғаудың жоғары деңгейі мен тоңазыту тиімділігінің жоғары артықшылықтары атап өтіледі. Тұрмыстық тоңазытқыштардағы R600a үлесі 2030 жылға қарай 50%-дан асып, негізгі ағым ретінде R134a-ны алмастырады деп күтілуде.
Коммерциялық мұздатқыштарCO₂ және HFO қоспаларының «қос жолды әзірлеуі» – өте төмен температуралы коммерциялық мұздатқыштар үшін (-40°C-тан төмен), CO₂ техникалық жетілу деңгейі жақсара береді (мысалы, жоғары тиімді транскритикалық циклді компрессорлар) және құны біртіндеп төмендейді, 2028 жылға қарай үлес 40%-дан асады деп күтілуде; орташа температуралы коммерциялық мұздатқыштар үшін (-25°C-тан -18°C-қа дейін), R454C (HFO және HFC қоспасы, GWP≈466) негізгі ағымға айналады, тоңазыту өнімділігі R404A-ға жақын және A2L класындағы хладагенттерге жатады (уыттылығы төмен және тұтанғыштығы төмен), заряд мөлшеріне қатаң шектеулер қойылмайды, қоршаған ортаны қорғау мен практикалық тұрғыдан теңгерімді.
Жаңартылған қауіпсіздік стандарттары«Пассивті қорғаныстан» «белсенді бақылауға» дейін – тұрмыстық немесе коммерциялық жабдықтарға қарамастан, болашақ салқындатқыш жүйелері, әдетте, техникалық құралдар арқылы қауіпсіздікке қауіп төндіретін факторларды жою және төмен GWP салқындатқыштарын жан-жақты танымал ету үшін «ақылды ағып кетуді бақылау + автоматты апаттық өңдеу» функцияларымен (мысалы, тұрмыстық тоңазытқыштарға арналған лазерлік ағып кету сенсорлары, концентрация дабылдары және коммерциялық мұздатқыштарға арналған желдету байланыс құрылғылары), әсіресе R600a және R290 сияқты тез тұтанатын салқындатқыштармен жабдықталады.
III. Негізгі сценарийлерді сәйкестендірудің басымдығы
Әртүрлі пайдаланушылардың қажеттіліктері үшін тоңазытқыш салқындатқыштарын таңдаған кезде келесі қағидаларды басшылыққа алуға болады:
Тұрмыстық пайдаланушылар: R600a үлгілеріне басымдық беріледі (қоршаған ортаны қорғау мен энергия үнемдеуді теңестіру) – егер бюджет мүмкіндік берсе (R134a үлгілерінен 200-500 юаньға жоғары), «R600a хладагент» белгісі бар тоңазытқыштарға басымдық берілуі керек. Олардың қуат тұтынуы R134a үлгілеріне қарағанда 8%-12%-ға төмен және олар экологиялық таза; сатып алғаннан кейін тоңазытқыштың артқы жағының (компрессор орналасқан жерде) ашық отқа жақын болмауына және ағып кету қаупін азайту үшін есік тығыздағыштарының тығыздығын үнемі тексеріп отыруға назар аудару керек.
Коммерциялық пайдаланушылар:Температура қажеттіліктеріне сәйкес таңдаңыз (шығындарды теңестіру және қоршаған ортаны қорғау) – орташа температурадағы мұздатқыштар (мысалы, дүкендегі мұздатқыштар) ұзақ мерзімді пайдалану энергиясын тұтыну шығындары төмен R290 үлгілерін таңдай алады; өте төмен температурадағы мұздатқыштар үшін (мысалы, тез мұздату жабдықтары), егер бюджет жеткілікті болса, қоршаған ортаны қорғау ережелерінің үрдісіне сәйкес келетін және болашақта біртіндеп тоқтап қалу қаупін болдырмайтын CO₂ үлгілері артықшылыққа ие; егер қысқа мерзімді шығындарға сезімталдық мәселе болса, R454C үлгілерін өнімділік пен қоршаған ортаны қорғауды теңестіретін өтпелі кезең ретінде таңдауға болады.
Техникалық қызмет көрсету және ауыстыру: Бастапқы хладагент түрін қатаң сәйкестендіріңіз – ескі тоңазытқыштар мен мұздатқыштарды күтіп ұстаған кезде, хладагент түрін кездейсоқ ауыстырмаңыз (мысалы, R134a-ны R600a-мен ауыстыру), себебі әртүрлі хладагенттердің компрессорды майлайтын майға және құбыр қысымына қойылатын талаптары әртүрлі. Аралас пайдалану компрессордың зақымдалуына немесе тоңазытқыштың істен шығуына әкеледі. Жабдықтың атауында көрсетілген түрге сәйкес хладагенттерді қосу үшін мамандарға хабарласу қажет.
Жарияланған уақыты: 2025 жылғы 29 тамыз Қаралымдар саны: