Refrigeratoria et congelatora, ut instrumenta ad conservandum refrigerationem temperaturae humilis ad usum domesticum et commercialem, continuas iterationes in delectu refrigerantis viderunt, circa "adaptabilitatem efficientiae refrigerationis" et "requisita regulatoria environmentalia" centratas. Genera et proprietates principales in variis gradibus maxime congruunt cum necessitatibus instrumentorum.
Prima vulgaris usus: Usus refrigerantium CFC cum "alta efficacia sed magno damno"
Ab annis 1950 ad 1990, R12 (dichlorodifluoromethanum) fuit refrigerans praecipuum. Quod ad adaptabilitatem apparatuum attinet, proprietates thermodynamicae R12 perfecte congruerunt cum necessitatibus repositionis temperaturae humilis – cum temperatura evaporationis normali -29.8°C, facile requisitis temperaturae compartimentorum refrigerationis (0-8°C) et compartimentorum congelationis (infra -18°C) satisfacere poterat. Praeterea, stabilitatem chemicam pervalde validam et compatibilitatem excellentem cum tubis cupreis, involucris ferreis, et oleis mineralibus lubricandis intra refrigeratores habebat, raro corrosionem aut obstructiones tuborum efficiens, et vitam utilem apparatuum plus quam decem annos praestare poterat.
R12 valorem ODP 1.0 habet (exemplar potentiae ozonum depletionis) et valorem GWP circiter 8500, quod eum gas validum calefaciens facit. Cum Protocollum Montrealense vim iniret, usus globalis R12 in congelatoribus novis productis gradatim prohibitus est ab anno 1996. Nunc, tantum nonnullae machinae veteres adhuc residua talia refrigerantia habent, et dilemma nullarum fontium alternativorum durante sustentatione subeunt.
Gradus transitionis: Limitationes "substitutionis partialis" cum refrigerantibus HCFC
Ad transitum transitus inter eliminationem R12 et transitum, R22 (difluoromonochloromethanum) olim breviter in quibusdam armariis frigorificis commercialibus (velut in armariis frigorificis parvis apothecarum) adhibitum est. Eius commodum in eo est quod eius effectus thermodynamicus prope est ei R12, sine necessitate modificationum magnarum in compressore et designio tubi armarii frigorifici, et eius valor ODP ad 0.05 redactus est, quod eius facultatem ozonum exhauriendi significanter imminuit.
Attamen, vitia R22 etiam manifesta sunt: ex una parte, valor eius GWP est circiter 1810, adhuc pertinens ad gasa altae emissionis thermoceptivae, quod non congruit cum diuturna inclinatione ad ambitum protegendum; ex altera parte, efficientia refrigerationis (COP) R22 inferior est quam R12, quod ad augmentum consumptionis energiae circiter 10%-15% ducet cum in frigidariis domesticis adhibetur, itaque non factus est communis usus frigidariorum domesticorum. Cum accelerata eliminatione globali refrigerantium HCFC anno 2020, R22 fere subtraxit ab usu in agro frigidariorum et congelatorum.
I. Refrigerantia vulgaria hodierna: Adaptatio secundum singulas condiciones HFC et generum GWP humilis
Hodie, selectio refrigerantium pro frigidariis in foro ostendit notas "differentiae inter usum domesticum et commercialem, et aequilibrii inter tutelam environmentalem et sumptum", plerumque in duos typos principales divisa, aptans necessitatibus functionalibus diversorum instrumentorum:
1. Arcae frigorificae parvae: "Dominatio stabilis" refrigerantium
R134a (tetrafluoroethanum) est refrigerans usitatissimum in frigidariis hodiernis (praesertim exemplaribus capacitatis minus quam 200L), plus quam 70% repraesentans. Eius commoda adaptationis principalia tribus aspectibus reflectuntur: primo, normas tutelae environmentalis implet, cum valore ODP 0, periculum laesionis strati ozoni omnino eliminans et requisitis fundamentalibus regularum environmentalium globalium obtemperans; secundo, eius perfunctio thermodynamica idonea est, cum temperatura evaporationis normalis -26.1°C, quae, una cum compressore altae efficientiae frigidarii, stabile temperaturam compartimenti congelationis ab -18°C ad -25°C consequi potest, et eius efficientia refrigerationis (COP) 8%-12% altior est quam R22, quae consumptionem energiae instrumentorum reducere potest; Tertio, firmam securitatem habet, ad refrigerantia classis A1 pertinens (non toxica et non inflammabilia), et si levis effusio accidat, pericula salutis ambitui familiari non inferet, et bonam compatibilitatem cum partibus plasticis et oleo lubricante compressoris intra refrigeratorium habet, cum humili ratione defectus.
Praeterea, nonnullae machinae refrigeratoriae domesticae mediocris vel superioris pretii R600a (isobutanum, hydrocarbonum) utuntur – refrigerans naturale, cuius valor ODP 0 et valor GWP tantum 3 est, cum longe meliore effectu in rebus environmentalibus quam R134a, cuius efficacia refrigerationis 5%-10% altior est quam R134a, quod consumptionem energiae ulterius reducere potest. Attamen R600a ad refrigerantia classis A3 pertinet (valde inflammabilia), et cum concentratio voluminis in aere 1.8%-8.4% attingit, flammae apertae exponitur, explodet. Ergo, usus eius tantum in machinis refrigeratoriis domesticis limitatur (quantitas impletionis stricte ad 50g-150g limitatur, multo minor quam apparatus commercialis), et machina refrigeratoria instrumentis detectionis contra effusionem (ut sensoribus pressionis) et compressoribus explosionibus resistentibus instructa esse debet, cuius pretium 15%-20% altiore est quam exemplarium R134a, itaque nondum plene divulgatum est.
2. Arcae frigorificae commerciales / magnae refrigeratoriae: "Penetratio gradatim" refrigerantium cum GWP humilis
Arcae frigorificae commerciales (velut arcae frigorificae insulares supermercatorum) propter magnam capacitatem (plerumque plus quam 500L) et magnum onus refrigerationis, altiores requisita habent pro "protectione ambitali" et "efficientia refrigerationis" refrigerantium. Hodie, optiones principales in duas categorias dividuntur:
(1) Mixturae HFC: "Adaptatio ad onus magnum" R404A
R404A (mixtura pentafluoroethani, difluoromethani, et tetrafluoroethani) est refrigerans praecipuum pro congelatoribus commercialibus temperaturae humilis (velut congelatoribus celeriter congelatis -40°C), circiter 60% repraesentans. Eius commodum est quod eius efficacia refrigerandi sub condicionibus temperaturae humilis est egregia – ad temperaturam evaporationis -40°C, capacitas refrigerandi 25%-30% maior est quam R134a, quod celeriter necessitatibus repositionis temperaturae humilis congelatorum satisfacere potest; et ad refrigerantia classis A1 pertinet (non toxica et non inflammabilia), cum quantitate oneris usque ad aliquot chiliogrammata (multo excedente quantitatem refrigeratorum domesticorum), sine cura de periculis inflammabilitatis, accommodans operationi oneris magni congelatorum magnorum.
Attamen, defectus tutelae environmentalis R404A paulatim insignes facti sunt. Valor eius GWP (Green Power Power) ad 3922 pervenit, quod ad gasa magnae calefactionis pertinet. Nunc, Unio Europaea et aliae regiones leges ediderunt ad usum eius restringendum (sicut usum refrigerantium cum GWP > 2500 in novis congelatoribus commercialibus post annum 2022 prohibentes). Ergo, R404A paulatim a refrigerantibus GWP humilis substituitur.
(2) Genera cum GWP humili: "Alternativae environmentales" R290 et CO₂
Ob leges de rebus oecologicis auctas, R290 (propanum) et CO₂ (R744) electiones emergentes pro congelatoribus commercialibus factae sunt, variis necessitatibus in variis condicionibus accommodantes:
R290 (propanum)Praecipue in parvis congelatoribus commercialibus (velut congelatoribus horizontalibus apothecarum) adhibetur. Valor ODP eius est 0, valor GWP circiter 3, cum protectione environmentali valde valida; et efficientia refrigerationis eius 10%-15% altior est quam R404A, quae consumptionem energiae operandi congelatorum commercialium reducere potest (instrumenta commercialia plus quam 20 horas per diem operantur, et sumptus consumptionis energiae magnam proportionem constituunt). Attamen R290 ad refrigerantia classis A3 pertinet (valde inflammabilia), et quantitas impletionis intra 200g stricte regi debet (itaque solum ad parvos congelatores limitatur). Praeterea, congelator compressores explosionibus resistentes, fistulas anti-effusionis (velut fistulae ex mixtura cupri-niccoli) et designationes ventilationis et dissipationis caloris adhibere debet. Nunc, proportio eius in congelatoribus apothecarum Europaearum 30% superavit.
CO₂ (R744)Praecipue in congelatoribus commercialibus temperaturae infimae (velut congelatoribus speciminum biologicorum -60°C) adhibetur. Temperatura evaporationis eius normalis est -78.5°C, quae conservationem temperaturae infimae sine systemate refrigerationis complexo perficere potest; et valorem ODP 0 et valorem GWP 1 habet, cum protectione environmentali irreparabili, nec toxicum nec inflammabile est, cum meliore securitate quam R290. CO₂ autem temperaturam criticam humilem (31.1°C) habet. Cum temperatura ambientis 25°C excedit, technologia "cycli transcritici" requiritur, quae efficit ut pressio compressoris congelatoris usque ad 10-12MPa alta sit, usum tuborum chalybis inoxidabilis altae firmitatis et compressorum altae pressioni resistentium requirens, cum pretio 30%-40% altiore quam congelatorum R404A. Quapropter, nunc praecipue in condicionibus cum requisitis altissimis pro protectione environmentali et temperaturis humilibus (velut congelatoribus investigationis medicae et scientificae) adhibetur.
II. Futurae inclinationes refrigerantium: Humilis GWP et alta securitas directiones principales fiunt.
Una cum ordinationibus globalibus de rebus oecologicis (velut ordinatione Unionis Europaeae de gasibus fluoruratis, consilio exsecutionis Protocolli Montrealensis Sinarum) et emendationibus technologiae instrumentorum, refrigerantia pro frigidariis et congelatoribus tres inclinationes praecipuas in futuro ostendent:
Refrigeratoria domesticaR600a paulatim R134a substituit – cum maturitate technologiarum contra effluxum et explosionem (velut novae fasciae obturantes, instrumenta automatica ad effluxum intercludendum) advenerit, sumptus R600a paulatim decrescet (expectatur ut sumptus 30% in proximis quinque annis decrescat), et eius commoda altae tutelae ambitus et altae efficientiae refrigerationis illustrabuntur. Exspectatur ut proportio R600a in frigidariis domesticis 50% superet anno 2030, R134a ut principale substituens.
Arcae frigorificae commerciales"Progressus duplex" mixturarum CO₂ et HFO – pro congelatoribus commercialibus temperaturae infimae (infra -40°C), maturitas technica CO₂ perget meliorari (sicut compressores cycli transcritici altae efficientiae), et sumptus paulatim decrescet, cum proportio 40% excedere exspectatur anno 2028; pro congelatoribus commercialibus temperaturae mediae (-25°C ad -18°C), R454C (mixtura HFO et HFC, GWP≈466) vulgaris fiet, cum effectu refrigerationis proximo ei R404A, et pertinens ad refrigerantia classis A2L (toxicitas humilis et flammabilitas humilis), sine restrictionibus strictis in quantitate oneris, aequando tutelam environmentalem et utilitatem.
Normae salutis emendataeA "protectione passiva" ad "monitionem activam" – sive instrumentum domesticum sive commerciale sit, systemata refrigerantia futura plerumque instructa erunt functionibus "monitionis effusionis intelligentis + curationis automaticae in casu necessitatis" (velut sensoribus lasericis effusionis pro refrigeratoribus domesticis, alarmis concentrationis et instrumentis nexus ventilationis pro congelatoribus commercialibus), praesertim pro refrigerantibus inflammabilibus ut R600a et R290, ut pericula potentialia salutis per media technica eliminentur et popularizatio comprehensiva refrigerantium humilis GWP promoveatur.
III. Prioritas congruentiae scenariorum principalium
Pro necessitatibus variorum utentium, haec principia in eligendis refrigerantibus refrigeratoriis sequi possunt:
Usoribus domesticis: Prioritas datur exemplaribus R600a (aequilibrio inter tutelam naturae et conservationem energiae) – si pecunia permittit (200-500 yuan plus quam exemplaribus R134a), prioritas datur frigidariis inscriptis "refrigerans R600a". Consummatio energiae 8%-12% minor est quam exemplarium R134a, et magis amica ambienti sunt; post emptionem, diligentia adhibenda est ne pars posterior frigidarii (ubi compressor situs est) prope flammas apertas sit, et regulariter inspicienda est firmitatem sigillorum ostiorum ad periculum effusionis reducendum.
Usoribus mercatoriis:Elige secundum necessitates temperaturae (aequando sumptus et tutelam ambitus) – congelatores temperaturae mediae (velut congelatores apothecarum commoditatis) exempla R290 eligere possunt, cum minoribus sumptibus energiae consumptionis operandi diuturno; congelatoribus temperaturae infimae (velut machinis congelationis celeris), si pecunia sufficit, exempla CO₂ praeferuntur, quae cum inclinatione regularum ambitus congruunt et periculum eliminationis gradatim in futuro vitant; si sensibilitas sumptus brevis temporis cura est, exempla R454C eligi possunt ut transitio, aequando efficaciam et tutelam ambitus.
Conservatio et substitutioGenus refrigerantis originalis stricte compara – cum vetera refrigeratoria et congelatoria conservas, genus refrigerantis temere non muta (velut R134a cum R600a substituas), quia diversa refrigerantia diversa requisita habent pro oleo lubricante compressoris et pressione fistulae. Usus mixtus damnum compressoris vel defectum refrigerationis causabit. Necesse est peritos consulere ut refrigerantia secundum genus in tabella nominis instrumenti inscriptum addantur.
Tempus publicationis: XXIX Augusti MMXV Visus: