Kuptimi i ndryshimeve midis llojeve të ftohësve për frigoriferët

Pajisjet moderne të ftohjes janë thelbësore për ruajtjen e ushqimit, megjithatë, lëndët ftohëse si R134a, R290, R404a, R600a dhe R507 ndryshojnë ndjeshëm në aplikim. R290 përdoret zakonisht në kabinetet frigoriferike të pijeve, ndërsa R143a përdoret shpesh në kabinetet e vogla të birrës. R600a zakonisht rezervohet për pajisje të specializuara të ngrirjes.

Ftohësit janë thelbi i sistemeve të ftohjes, duke i mundësuar frigoriferëve të thithin nxehtësinë dhe të ruajnë temperatura të brendshme të ftohta. Megjithatë, jo të gjithë ftohësit janë krijuar të barabartë - përbërja e tyre kimike, ndikimi mjedisor, profilet e sigurisë dhe performanca ndryshojnë ndjeshëm. Për konsumatorët, teknikët dhe profesionistët e industrisë në Evropë dhe Amerikën e Veriut, të kuptuarit e këtyre ndryshimeve është thelbësore, veçanërisht në mes të shtytjeve të rrepta rregullatore për të zvogëluar emetimet e gazrave serrë dhe për të mbrojtur shtresën e ozonit.

Kriteret kryesore të vlerësimit për ftohësit

Para se të zhytemi në lloje individuale, është thelbësore të përcaktohen metrikat që kanë më shumë rëndësi për aplikimet e frigoriferëve. Këto kritere njihen universalisht në industrinë HVAC/R (Ngrohje, Ventilim, Kondicionim Ajri, Ftohje) dhe formësojnë vendimet rregullatore globalisht:

• ODP (Potenciali i Zhdukjes së Ozonit): Një masë që tregon se sa një substancë dëmton shtresën e ozonit. Pika referuese është R11 (një agjent ftohës tani i ndaluar), me një ODP prej 1. Një vlerësim prej 0 do të thotë që agjenti ftohës nuk ka efekte që shkatërrojnë shtresën e ozonit.
• GWP (Potenciali i Ngrohjes Globale): Një masë e kontributit të një substance në ndryshimet klimatike gjatë 100 viteve, krahasuar me dioksidin e karbonit (CO₂, GWP = 1). Vlerat më të ulëta të GWP-së kanë përparësi sipas rregulloreve si Rregullorja e BE-së për Gazin F dhe SNAP (Politika e Alternativave të Reja të Rëndësishme) e EPA-s së SHBA-së.
• Klasifikimi i Sigurisë ASHRAE: Një standard (ASHRAE 34-2022) që vlerëson ftohësit sipas ndezshmërisë (Klasa 1: jo i ndezshëm; Klasa 2L: pak i ndezshëm; Klasa 2: i ndezshëm; Klasa 3: shumë i ndezshëm) dhe toksicitetit (Klasa A: toksicitet i ulët; Klasa B: toksicitet i lartë). Shumica e ftohësve frigoriferikë bien në Klasën A.
• Performanca Termodinamike: Përfshin efikasitetin e ftohjes (COP, ose Koeficienti i Performancës, ku më i lartë = më efikas), presionin e funksionimit (duhet të përputhet me modelin e kompresorit të frigoriferit) dhe diapazonin e temperaturës (i përshtatshëm për frigoriferë me temperaturë mesatare ose ngrirës me temperaturë të ulët).
• Pajtueshmëria: Funksionon me lubrifikantët e kompresorit të frigoriferit (p.sh., vaj mineral, vaj POE) dhe materialet (p.sh., guarnicionet, tubat) për të shmangur dëmtimin e sistemit.

Analiza individuale e ftohësit

Çdo ftohës ka pikat e forta dhe kufizime unike, duke e bërë atë të përshtatshëm për raste specifike përdorimi - nga frigoriferët shtëpiakë te ngrirësit komercialë. Më poshtë është një ndarje e detajuar e secilit lloj.

1. R134a (Tetrafluoroetan)

Lloji Kimik: Hidrofluorokarbon i pastër (HFC)

Specifikimet kryesore:

• ODP: 0 (i sigurt për ozonin)
• GWP: 1,430 (sipas Raportit të Gjashtë të Vlerësimit të IPCC-së, horizonti 100-vjeçar)
• Klasa e Sigurisë ASHRAE: A1 (jo i ndezshëm, toksicitet i ulët)
• Presioni i funksionimit: Mesatar (krahasuar me ftohësit e tjerë)
• Pajtueshmëria: Funksionon me lubrifikantë POE (ester polioli) ose PAG (polialkilen glikol).

Performanca dhe Aplikimet:

R134a doli në vitet 1990 si zëvendësim për R12 (një CFC me ODP të lartë, tani i ndaluar sipas Protokollit të Montrealit). Ai u bë një element bazë në frigoriferët shtëpiakë, ftohësit e vegjël të pijeve dhe frigoriferët portativë për shkak të natyrës së tij jo të ndezshme dhe integrimit të lehtë në sistemet ekzistuese. Efikasiteti i tij i ftohjes (COP) është i moderuar - i mjaftueshëm për temperaturat standarde të frigoriferit (2–8°C për ndarjen e freskët, -18°C për ngrirësit), por më i ulët se ftohësit natyralë si R600a.

Statusi Rregullator dhe Mjedisor:

Ndërsa R134a është i sigurt për ozonin, GWP-ja e tij e lartë ka çuar në kufizime në Evropë dhe Amerikën e Veriut. Sipas Rregullores së BE-së për Gazrat F (KE Nr. 517/2014), përdorimi i R134a në pajisjet e reja të ftohjes është pakësuar gradualisht që nga viti 2020, me reduktime të mëtejshme të planifikuara. Ai mbetet i zakonshëm në frigoriferët e vjetër, por po zëvendësohet nga alternativa me GWP të ulët në modelet e reja.

Sfidat: GWP e lartë kufizon qëndrueshmërinë afatgjatë; efikasitet më i ulët se ftohësit natyralë.

2. R600a (Izobutan)

Lloji Kimik: Hidrokarbur i pastër (HC, një "ftohës natyral" i nxjerrë nga nafta/gazi)

Specifikimet kryesore:

• ODP: 0 (i sigurt për ozonin)
• GWP: 3 (ndikim i papërfillshëm në klimë - një nga më të ulëtit në dispozicion)
• Klasa e Sigurisë ASHRAE: A3 (shumë i ndezshëm, toksicitet i ulët)
• Presioni i Funksionimit: I Ulët (kërkon kompresorë të projektuar për sisteme me presion të ulët)
• Pajtueshmëria: Funksionon me vaj mineral ose lubrifikantë alkilbenzen (AB) (jo POE/PAG).

Performanca dhe Aplikimet:

R600a është tani agjenti ftohës dominues në frigoriferët modernë shtëpiakë në Evropë dhe Amerikën e Veriut. Efikasiteti i tij i lartë i ftohjes (COP 5–10% më i lartë se R134a) zvogëlon konsumin e energjisë, duke u përputhur me standardet e Etiketës së Energjisë të BE-së dhe standardet e ENERGY STAR® të SHBA-së. GWP-ja e tij e ulët e bën atë gjithashtu plotësisht në përputhje me rregulloret strikte të emetimeve.

Konsideratat e Sigurisë dhe Instalimit:

Ndezshmëria është sfida kryesore e R600a. Për të zbutur rrezikun, prodhuesit e kufizojnë madhësinë e ngarkesës së tij në frigoriferë (zakonisht ≤150 gramë) dhe përdorin komponentë të papërshkueshëm nga shpërthimi (p.sh., kompresorë të mbyllur, pjesë elektrike që nuk shkaktojnë shkëndija). Teknikët kërkojnë trajnim të specializuar për të trajtuar rrjedhjet, pasi avulli i përqendruar i R600a është i ndezshëm.

Sfidat: Ndezshmëria e lartë kërkon projektim dhe trajtim të fokusuar në siguri; i papajtueshëm me vajrat POE/PAG.

3. R290 (Propan)

Lloji Kimik: Hidrokarbur i pastër (HC, ftohës natyral)

Specifikimet kryesore:

• ODP: 0 (i sigurt për ozonin)
• GWP: 3 (e njëjtë me R600a, ndikim ultra i ulët në klimë)
• Klasa e Sigurisë ASHRAE: A3 (shumë e ndezshme, toksicitet i ulët - pak më e ndezshme se R600a, me një energji më të ulët ndezjeje)
• Presioni i funksionimit: Mesatar-i ulët (më i lartë se R600a, më i ulët se R134a)
• Pajtueshmëria: Funksionon me vaj mineral ose lubrifikantë AB.

Performanca dhe Aplikimet:

R290 ofron efikasitet të jashtëzakonshëm ftohjeje—COP i tij është 10–15% më i lartë se R134a, duke e bërë ideal për ftohje me efikasitet energjetik. Përdoret në frigoriferë shtëpiakë të vegjël deri të mesëm, mini-frigoriferë dhe disa frigoriferë ekspozues komercialë (ku madhësitë e karikimit janë të kufizuara). Në rajone si BE-ja, ai po përdoret gjithnjë e më shumë si një zëvendësim i drejtpërdrejtë për R134a në modelet e reja.

Siguria dhe Statusi Rregullator:

Ashtu si R600a, ndezshmëria e R290 kërkon masa të rrepta sigurie: kufijtë e ngarkesës (≤150 gramë për frigoriferët shtëpiakë), sistemet e zbulimit të rrjedhjeve dhe materialet jo të djegshme në brendësi të frigoriferit. Është plotësisht në përputhje me Rregulloren e BE-së për Gazrat F dhe SNAP-in e EPA-s së SHBA-së, pa plane për reduktimin gradual të përdorimit për shkak të GWP-së së ulët.

Sfidat: Ndezshmëri më e lartë se R600a; kërkon testime më rigoroze sigurie gjatë prodhimit.

4. R404a (Përzierje e R125, R134a, R143a)

Lloji Kimik: Përzierje HFC gati-azeotropike (shumë HFC të përziera për të imituar vetitë e një ftohësi të vetëm)

Specifikimet kryesore:

• ODP: 0 (i sigurt për ozonin)
• GWP: 3,922 (jashtëzakonisht i lartë—një nga ftohësit që ndikojnë më shumë në klimë)
• Klasa e Sigurisë ASHRAE: A1 (jo i ndezshëm, toksicitet i ulët)
• Presioni i funksionimit: I lartë (i optimizuar për sisteme me temperaturë të ulët)
• Pajtueshmëria: Funksionon me lubrifikantë POE.

Performanca dhe Aplikimet:

R404a dikur ishte standardi i artë për frigoriferët komercialë, duke përfshirë frigoriferët me frigorifer, vitrinat e supermarketeve dhe frigoriferët industrialë që funksionojnë në temperatura nga -20°C deri në -40°C. Kapaciteti i tij i lartë ftohës dhe qëndrueshmëria në temperatura të ulëta e bënë atë ideal për këto aplikime.

Statusi Rregullator dhe Mjedisor:

Vlera ultra e lartë e gazit natyror (GWP) e R404a ka çuar në heqjen pothuajse të plotë të tij nga përdorimi në Evropë dhe Amerikën e Veriut. Sipas Rregullores së BE-së për Gazin F, përdorimi i tij në pajisjet e reja u ndalua në vitin 2020 dhe importi/eksporti i tij është shumë i kufizuar. Në SHBA, EPA e ka listuar R404a si një "substancë me GWP të lartë" dhe kërkon zëvendësim me alternativa me GWP të ulët (p.sh., R452A, R513A) në sistemet e reja. Ai mbetet në frigoriferët e vjetër komercialë, por po hiqet gradualisht përmes modifikimeve.

Sfidat: GWP penguese; efikasitet i dobët i energjisë krahasuar me alternativat moderne; kontribuon ndjeshëm në ndryshimet klimatike.

5. R507 (Përzierje e R125 dhe R143a)

Lloji Kimik: Përzierje azeotropike HFC (përzierje që ziejnë/kondensohen në një temperaturë të vetme, si një ftohës i pastër)

Specifikimet kryesore:

• ODP: 0 (i sigurt për ozonin)
• GWP: 3,985 (pothuajse identik me R404a, ultra i lartë)
• Klasa e Sigurisë ASHRAE: A1 (jo i ndezshëm, toksicitet i ulët)
• Presioni i funksionimit: I lartë (pak më i lartë se R404a)
• Pajtueshmëria: Funksionon me lubrifikantë POE.

Performanca dhe Aplikimet:

R507 është një kushëri i ngushtë i R404a, i projektuar për ftohje komerciale me temperaturë të ulët (p.sh., ngrirës të thellë, vitrina ekspozimi për ushqime të ngrira) ku kërkohet ftohje e vazhdueshme në -30°C deri në -50°C. Natyra e tij azeotropike do të thotë se nuk ndahet në përbërës gjatë rrjedhjeve, duke thjeshtuar mirëmbajtjen - një avantazh ndaj përzierjeve gati-azeotropike si R404a.

Statusi Rregullator dhe Mjedisor:

Ashtu si R404a, edhe GWP-ja e lartë e R507 ka çuar në rregullore të rrepta. Rregullorja e BE-së për Gazin F ndaloi përdorimin e tij në pajisje të reja në vitin 2020, dhe EPA e SHBA-së e ka përcaktuar atë si një "substancë shqetësuese" sipas SNAP-it. Ai po zëvendësohet nga alternativa me GWP të ulët, të tilla si R448A (GWP = 1,387) dhe R449A (GWP = 1,397) në aplikimet komerciale.

Sfidat: GWP jashtëzakonisht e lartë; asnjë qëndrueshmëri afatgjatë sipas rregullave globale të emetimeve; e kufizuar në sistemet e trashëguara.

Trendet e çmimeve të ftohësve të ndryshëm ndryshojnë. Ky është grafiku i trendit që nga qershori 2025:

Përmbledhje Krahasuese e Ftohësve

Tabela më poshtë përmbledh ndryshimet kryesore midis pesë ftohësve, duke theksuar përshtatshmërinë e tyre për raste specifike përdorimi:

Trendet Rregullatore dhe Ndryshimet në Industri

Tregu global i agjentëve ftohës po drejtohet nga dy qëllime kryesore: eliminimi i substancave që shkatërrojnë shtresën e ozonit (i arritur për shumicën e agjentëve ftohës) dhe zvogëlimi i emetimeve të gazrave serrë (fokusi aktual). Në Evropë dhe Amerikën e Veriut, rregulloret po përshpejtojnë kalimin në opsione me GWP të ulët:

• Rregullorja e BE-së për Gazrat F: Detyron një ulje prej 79% të konsumit të HFC-ve deri në vitin 2030 (krahasuar me nivelet e vitit 2015) dhe ndalon ftohësit me GWP të lartë (GWP > 2,500) në pajisjet e reja të ftohjes.
• SNAP i EPA-s në SHBA: Liston ftohësit me GWP të ulët (p.sh., R600a, R290, R452A) si "të pranueshëm" për shumicën e aplikimeve dhe ndalon opsionet me GWP të lartë (p.sh., R404a, R507) në sistemet e reja.

Për konsumatorët, kjo do të thotë:

• Frigoriferët e rinj shtëpiakë do të përdorin pothuajse ekskluzivisht R600a ose R290 (për shkak të GWP-së së tyre të ulët dhe efikasitetit të lartë).
• Ftohja komerciale do të kalojë në përzierje me GWP të ulët (p.sh., R448A, R454C) ose ftohës natyralë si CO₂ (R744) për sisteme të mëdha.
• Frigoriferët e vjetër që përdorin R134a, R404a ose R507 do të kërkojnë asgjësimin ose përshtatjen e duhur për të qenë në përputhje me rregulloret.

Zgjedhja e ftohësit të duhur për një frigorifer varet nga balancimi i katër faktorëve: ndikimi mjedisor (ODP/GWP), siguria (ndezshmëria/toksiciteti), performanca (efikasiteti/presioni) dhe përputhshmëria rregullatore. Për shumicën e aplikimeve moderne:

• R600a dhe R290 janë zgjedhjet më të mira për frigoriferët shtëpiakë, duke ofruar GWP ultra të ulët dhe efikasitet të lartë (me masa sigurie për të adresuar ndezshmërinë).
• R404a dhe R507 janë të vjetëruara për sistemet e reja, të kufizuara në pajisjet e trashëguara komerciale deri në modifikimet ose zëvendësimin e tyre.
• R134a është një opsion kalimtar, i cili gradualisht po hiqet nga përdorimi i ftohësve natyrorë.

Ndërsa rregulloret shtrëngohen dhe teknologjia përparon, industria do të vazhdojë t'i japë përparësi ftohësve natyralë dhe përzierjeve me GWP të ulët, duke siguruar që sistemet e ftohjes të jenë efektive dhe të qëndrueshme për një kohë të gjatë. Për teknikët dhe konsumatorët, të qenit të informuar rreth këtyre ndryshimeve është thelbësore për të marrë vendime të përgjegjshme dhe në përputhje me rregullat.

Burimet: Manuali i ASHRAE—Ftohja (2021), Raporti i Gjashtë i Vlerësimit të IPCC-së (2022), Rregullorja e BE-së për Gazin F (KE Nr. 517/2014), Programi SNAP i EPA-s së SHBA-së (2023).