Фрижидери и замрзивачи, као опрема за складиштење на ниским температурама за кућну и комерцијалну употребу, доживели су континуиране промене у избору расхладног средства усмерене на „прилагодљивост ефикасности хлађења“ и „захтеве еколошких прописа“. Главни типови и карактеристике у различитим фазама су у великој мери усклађени са потребама опреме.
Рани мејнстрим: Примена CFC расхладних средстава са „високом ефикасношћу, али великом штетношћу“
Од 1950-их до 1990-их, R12 (дихлордифлуорометан) је био апсолутно најпопуларније расхладно средство. Што се тиче прилагодљивости опреме, термодинамичка својства R12 су савршено одговарала потребама складиштења на ниским температурама – са стандардном температуром испаравања од -29,8°C, лако је могао да задовољи температурне захтеве одељака за чување свеже хране у фрижидерима (0-8°C) и одељака за замрзавање (испод -18°C). Штавише, имао је изузетно јаку хемијску стабилност и одличну компатибилност са бакарним цевима, челичним шкољкама и минералним уљима за подмазивање унутар фрижидера, ретко изазивајући корозију или зачепљења цеви, и могао је да обезбеди век трајања опреме дуже од 10 година.
Р12 има вредност ОРП од 1,0 (референтна вредност за потенцијал оштећења озонског омотача) и вредност ГВП од приближно 8500, што га чини јаким гасом стаклене баште. Ступањем на снагу Монтреалског протокола, глобална употреба Р12 у новопроизведеним замрзивачима је постепено забрањена од 1996. године. Тренутно, само нека стара опрема још увек има резидуалне такве расхладне флуиде и суочава се са дилемом да нема алтернативних извора током одржавања.
Прелазна фаза: Ограничења „делимичне замене“ расхладним флуидима са HCFC-има
Да би се премостило постепено укидање R12, R22 (дифлуоромонохлорметан) је некада кратко коришћен у неким комерцијалним замрзивачима (као што су мали замрзивачи у продавницама мешовите робе). Његова предност лежи у томе што су његове термодинамичке перформансе блиске онима код R12, без потребе за значајним модификацијама дизајна компресора и цевовода замрзивача, а његова вредност ODP је смањена на 0,05, што значајно слаби његов капацитет оштећења озонског омотача.
Међутим, недостаци R22 су такође очигледни: с једне стране, његова вредност GWP је око 1810, што и даље спада у гасове са високим ефектом стаклене баште, што није у складу са дугорочним трендом заштите животне средине; с друге стране, ефикасност хлађења (COP) R22 је нижа од ефикасности R12, што ће довести до повећања потрошње енергије за око 10%-15% када се користи у кућним фрижидерима, тако да није постао главни ток кућних фрижидера. Са убрзаним глобалним постепеним укидањем HCFC расхладних средстава 2020. године, R22 се у основи повукао из примене у области фрижидера и замрзивача.
I. Тренутни главни расхладни флуиди: Адаптација HFC-а и типова са ниским GWP-ом специфична за сценарио
Тренутно, избор расхладних средстава за фрижидере на тржишту показује карактеристике „разликовања између кућне и комерцијалне употребе и равнотеже између заштите животне средине и трошкова“, углавном подељених у два главна типа, прилагођавајући се функционалним потребама различите опреме:
1. Мали замрзивачи: „Стабилна доминација“ расхладних средстава
Р134а (тетрафлуороетан) је најчешће коришћено расхладно средство за тренутне фрижидере (посебно моделе капацитета мањег од 200 литара), са више од 70% учешћа. Његове основне предности у погледу прилагођавања огледају се у три аспекта: прво, испуњава стандарде заштите животне средине, са вредношћу ODP од 0, потпуно елиминишући ризик од оштећења озонског омотача и испуњавајући основне захтеве глобалних прописа о заштити животне средине; друго, његове термодинамичке перформансе су погодне, са стандардном температуром испаравања од -26,1°C, што, заједно са високоефикасним компресором фрижидера, може стабилно постићи температуру одељка за замрзавање од -18°C до -25°C, а његова ефикасност хлађења (COP) је 8%-12% већа од оне код Р22, што може смањити потрошњу енергије опреме; Треће, има поуздану безбедност, припада расхладним флуидима класе А1 (нетоксични и незапаљиви), чак и ако дође до малог цурења, неће представљати опасност по безбедност породичног окружења и има добру компатибилност са пластичним деловима и уљем за подмазивање компресора унутар фрижидера, са ниском стопом кварова.
Поред тога, неки кућни фрижидери средње и високе класе користе R600a (изобутан, угљоводоник) – природно расхладно средство, које има ODP вредност од 0 и GWP вредност од само 3, са далеко бољим еколошким перформансама од R134a, а његова ефикасност хлађења је 5%-10% већа од R134a, што може додатно смањити потрошњу енергије. Међутим, R600a спада у расхладна средства класе A3 (лако запаљиво), и када његова запреминска концентрација у ваздуху достигне 1,8%-8,4%, експлодираће када је изложен отвореном пламену. Стога је ограничена само на употребу у кућним фрижидерима (количина пуњења је строго ограничена на 50g-150g, што је много мање него код комерцијалне опреме), а фрижидер мора бити опремљен уређајима за детекцију цурења (као што су сензори притиска) и компресорима отпорним на експлозију, са ценом 15%-20% већом од цене модела R134a, тако да није у потпуности популаризован.
2. Комерцијални замрзивачи / велики фрижидери: „Постепено продирање“ расхладних средстава са ниским GWP-ом
Комерцијални замрзивачи (као што су острвски замрзивачи у супермаркетима) имају веће захтеве за „заштиту животне средине“ и „ефикасност хлађења“ расхладних средстава због свог великог капацитета (обично више од 500 литара) и великог расхладног оптерећења. Тренутно су главни избори подељени у две категорије:
(1) HFC смеше: „Адаптација за високо оптерећење“ R404A
Р404А (мешавина пентафлуоретана, дифлуорометана и тетрафлуоретана) је главно расхладно средство за комерцијалне замрзиваче на ниским температурама (као што су замрзивачи са брзим замрзавањем на -40°C), са око 60%. Његова предност је у томе што су његове перформансе хлађења у условима ниских температура изванредне – на температури испаравања од -40°C, капацитет хлађења је 25%-30% већи од Р134а, који може брзо да задовољи потребе за складиштењем на ниским температурама; и припада расхладним средствима класе А1 (нетоксично и незапаљиво), са количином пуњења до неколико килограма (што далеко превазилази ону код кућних фрижидера), без бриге о ризицима од запаљивости, прилагођавајући се раду великих замрзивача са великим оптерећењем.
Међутим, недостаци R404A у погледу заштите животне средине постепено су постали изражени. Његова вредност GWP-а је чак 3922, што спада у гасове са високим ефектом стаклене баште. Тренутно су Европска унија и други региони издали прописе којима ограничавају његову употребу (као што је забрана употребе расхладних средстава са GWP-ом >2500 у новопроизведеним комерцијалним замрзивачима након 2022. године). Стога се R404A постепено замењује расхладним средствима са ниским GWP-ом.
(2) Типови са ниским GWP-ом: „Еколошке алтернативе“ за R290 и CO₂
У контексту пооштрених прописа о заштити животне средине, R290 (пропан) и CO₂ (R744) постали су нови избори за комерцијалне замрзиваче, прилагођавајући се различитим потребама у различитим сценаријима:
R290 (пропан)Углавном се користи у малим комерцијалним замрзивачима (као што су хоризонтални замрзивачи у продавницама мешовите робе). Његова вредност ODP је 0, вредност GWP је око 3, са изузетно јаком заштитом животне средине; а његова ефикасност хлађења је 10%-15% већа од оне код R404A, што може смањити потрошњу енергије током рада комерцијалних замрзивача (комерцијална опрема ради више од 20 сати дневно, а трошкови потрошње енергије чине велики удео). Међутим, R290 припада расхладним флуидима класе A3 (лако запаљиво), а количина пуњења мора бити строго контролисана унутар 200 г (тако да је ограничен само на мале замрзиваче). Поред тога, замрзивач мора да усвоји компресоре отпорне на експлозију, цевоводе против цурења (као што су цеви од легуре бакра и никла) и дизајн вентилације и одвођења топлоте. Тренутно, његов удео у европским замрзивачима у продавницама мешовите робе је премашио 30%.
CO₂ (R744)Углавном се користи у комерцијалним замрзивачима на ултра ниским температурама (као што су замрзивачи биолошких узорака од -60°C). Његова стандардна температура испаравања је -78,5°C, што омогућава складиштење на ултра ниским температурама без сложеног каскадног система хлађења; има вредност ODP од 0 и вредност GWP од 1, са незаменљивом заштитом животне средине, нетоксичан је и незапаљив, са бољом безбедношћу од R290. Међутим, CO₂ има ниску критичну температуру (31,1°C). Када температура околине пређе 25°C, потребна је технологија „транскритичног циклуса“, што резултира притиском компресора замрзивача и до 10-12MPa, што захтева употребу цеви од нерђајућег челика високе чврстоће и компресора отпорних на висок притисак, са трошковима 30%-40% већим од трошкова замрзивача R404A. Стога се тренутно углавном користи у сценаријима са изузетно високим захтевима за заштиту животне средине и ниским температурама (као што су замрзивачи за медицинске и научне истраживачке сврхе).
II. Будући трендови расхладних средстава: Низак GWP и висока безбедност постају кључни правци
У комбинацији са глобалним прописима о заштити животне средине (као што су Уредба ЕУ о Ф-гасовима, план имплементације Монтреалског протокола Кине) и надоградњом технологије опреме, расхладна средства за фрижидере и замрзиваче ће у будућности показати три главна тренда:
Кућни фрижидериR600a постепено замењује R134a – са развојем технологија против цурења и отпорности на експлозију (као што су нове заптивне траке, аутоматски уређаји за искључивање цурења), трошкови R600a ће постепено опадати (очекује се да ће трошкови пасти за 30% у наредних 5 година), а његове предности високе заштите животне средине и високе ефикасности хлађења биће истакнуте. Очекује се да ће удео R600a у кућним фрижидерима премашити 50% до 2030. године, замењујући R134a као главни ток.
Комерцијални замрзивачи„Двоструки развој“ смеша CO₂ и HFO – за комерцијалне замрзиваче ултра ниских температура (испод -40°C), техничка зрелост CO₂ ће се наставити побољшавати (као што су високоефикасни транскритични циклусни компресори), а трошкови ће се постепено смањивати, са очекиваним уделом који ће премашити 40% до 2028. године; за комерцијалне замрзиваче средњих температура (-25°C до -18°C), R454C (мешавина HFO и HFC, GWP≈466) постаће главни ток, са перформансама хлађења блиским онима код R404A, и припадаће расхладним флуидима класе A2L (ниска токсичност и ниска запаљивост), без строгих ограничења у погледу количине пуњења, балансирајући заштиту животне средине и практичност.
Побољшани безбедносни стандардиОд „пасивне заштите“ до „активног праћења“ – без обзира на кућну или комерцијалну опрему, будући системи расхладног средства ће генерално бити опремљени функцијама „интелигентног праћења цурења + аутоматског третмана у ванредним ситуацијама“ (као што су ласерски сензори цурења за кућне фрижидере, аларми за концентрацију и уређаји за повезивање вентилације за комерцијалне замрзиваче), посебно за запаљиве расхладне флуиде као што су R600a и R290, како би се елиминисали потенцијални безбедносни ризики техничким средствима и промовисала свеобухватна популаризација расхладних флуида са ниским GWP-ом.
III. Приоритет усклађивања основних сценарија
За потребе различитих корисника, при избору расхладних средстава за фрижидере могу се следити следећи принципи:
Домаћинства: Предност се даје моделима са R600a (баланс између заштите животне средине и уштеде енергије) – ако буџет дозвољава (200-500 јуана скупљи од модела са R134a), предност треба дати фрижидерима означеним са „расхладно средство R600a“. Њихова потрошња енергије је 8%-12% мања од модела са R134a и еколошки су прихватљивији; након куповине треба обратити пажњу на то да се задња страна фрижидера (где се налази компресор) не налази у близини отвореног пламена и редовно проверавати чврстоћу врата како би се смањио ризик од цурења.
Комерцијални корисници:Изаберите према потребама за температуром (балансирање трошкова и заштите животне средине) – за замрзиваче средње температуре (као што су замрзивачи у продавницама мешовите робе) могу се изабрати модели са R290, са нижим дугорочним трошковима потрошње енергије; за замрзиваче ултра ниске температуре (као што су опрема за брзо замрзавање), ако је буџет довољан, пожељни су модели са CO₂, који су у складу са трендом еколошких прописа и избегавају ризик од постепеног укидања у будућности; ако је краткорочна осетљивост на трошкове забрињавајућа, модели са R454C могу се изабрати као прелазни модел, балансирајући перформансе и заштиту животне средине.
Одржавање и заменаСтрого се придржавајте оригиналног типа расхладног средства – приликом одржавања старих фрижидера и замрзивача, немојте произвољно замењивати тип расхладног средства (као што је замена R134a са R600a), јер различита расхладна средства имају различите захтеве за уље за подмазивање компресора и притисак у цевоводу. Мешовита употреба ће проузроковати оштећење компресора или квар хлађења. Потребно је контактирати стручњаке да бисте додали расхладна средства према типу означеном на натписној плочици опреме.
Време објаве: 29. август 2025. Прегледи: