Ev ve ticari kullanım için düşük sıcaklıklı depolama ekipmanı olan buzdolapları ve dondurucular, soğutucu akışkan seçiminde "soğutma verimliliği, uyumluluk" ve "çevresel düzenleyici gereklilikler" etrafında sürekli değişikliklere uğramıştır. Farklı aşamalardaki yaygın tipler ve özellikler, ekipmanın ihtiyaçlarıyla büyük ölçüde uyumludur.
Erken ana akım: “Yüksek verimli ancak yüksek zararlı” CFC soğutucularının uygulanması
1950'lerden 1990'lara kadar R12 (diklorodiflorometan), mutlak ana akım soğutucu akışkandı. Ekipman uyumluluğu açısından, R12'nin termodinamik özellikleri düşük sıcaklıktaki depolama ihtiyaçlarını mükemmel bir şekilde karşılıyordu; -29,8°C'lik standart buharlaşma sıcaklığıyla, buzdolabının taze tutma bölmelerinin (0-8°C) ve dondurucu bölmelerinin (-18°C'nin altında) sıcaklık gereksinimlerini kolayca karşılayabiliyordu. Dahası, son derece güçlü kimyasal kararlılığa ve buzdolaplarının içindeki bakır borular, çelik gövdeler ve mineral yağlayıcılarla mükemmel uyumluluğa sahipti, nadiren korozyona veya boru tıkanıklıklarına neden oluyordu ve ekipmanın 10 yıldan fazla hizmet ömrünü garanti edebiliyordu.
R12, ozonu inceltme potansiyeli için bir ölçüt olan 1,0 ODP değerine ve yaklaşık 8500 GWP değerine sahip olduğundan güçlü bir sera gazıdır. Montreal Protokolü'nün yürürlüğe girmesiyle birlikte, yeni üretilen dondurucularda R12'nin küresel kullanımı 1996'dan beri kademeli olarak yasaklanmıştır. Şu anda, yalnızca bazı eski ekipmanlarda bu tür artık soğutucu akışkanlar bulunmaktadır ve bakım sırasında alternatif kaynak bulunmaması ikilemiyle karşı karşıyadır.
Geçiş aşaması: HCFC soğutucularla “kısmi değiştirmenin” sınırlamaları
R12'nin kullanımdan kaldırılmasını önlemek için, R22 (difloromonoklorometan) bir zamanlar bazı ticari dondurucularda (küçük market dondurucuları gibi) kısa bir süre kullanılmıştır. Avantajı, termodinamik performansının R12'ye yakın olması, dondurucunun kompresör ve boru hattı tasarımında önemli değişikliklere gerek kalmaması ve ODP değerinin 0,05'e düşürülmesiyle ozon tabakasını inceltme kapasitesinin önemli ölçüde zayıflamasıdır.
Ancak R22'nin eksiklikleri de ortadadır: Bir yandan, GWP değeri yaklaşık 1810'dur ve hala yüksek sera gazları sınıfındadır; bu da uzun vadeli çevre koruma trendine uymamaktadır; diğer yandan, R22'nin soğutma verimliliği (COP) R12'den daha düşüktür ve bu da ev tipi buzdolaplarında kullanıldığında güç tüketiminde yaklaşık %10-15'lik bir artışa yol açacağından, ev tipi buzdolaplarında yaygın olarak kullanılmamaktadır. HCFC soğutucu akışkanlarının 2020 yılında dünya çapında hızla kullanımdan kaldırılmasıyla birlikte, R22 temelde buzdolapları ve dondurucular alanındaki uygulamalardan çekilmiştir.
I. Mevcut ana akım soğutucu akışkanlar: HFC'lerin ve düşük GWP tiplerinin senaryoya özgü uyarlanması
Günümüzde piyasadaki buzdolapları için soğutucu akışkan seçimi, “ev ve ticari kullanım arasında farklılaşma, çevre koruma ve maliyet arasında denge” özelliklerini göstermekte olup, esas olarak farklı ekipmanların işlevsel ihtiyaçlarına uyum sağlayan iki ana tipe ayrılmaktadır:
1.Küçük dondurucular: Soğutucu akışkanların "istikrarlı hakimiyeti"
R134a (tetrafloroetan), mevcut buzdolapları (özellikle 200 litreden az kapasiteli modeller) için en yaygın kullanılan soğutucu akışkandır ve %70'ten fazlasını oluşturur. Temel adaptasyon avantajları üç açıdan kendini gösterir: birincisi, 0 ODP değeriyle çevre koruma standartlarını karşılar, bu da ozon tabakasına zarar verme riskini tamamen ortadan kaldırır ve küresel çevre düzenlemelerinin temel gerekliliklerini karşılar; ikincisi, termodinamik performansı uygundur; -26,1°C'lik standart buharlaşma sıcaklığı, buzdolabının yüksek verimli kompresörüyle birlikte dondurucu bölme sıcaklığını -18°C ile -25°C arasında istikrarlı bir şekilde elde edebilir ve soğutma verimliliği (COP), R22'den %8-12 daha yüksektir, bu da ekipmanın güç tüketimini azaltabilir; Üçüncüsü, A1 sınıfı soğutuculara (toksik olmayan ve yanıcı olmayan) ait güvenilir bir güvenliğe sahiptir, en ufak bir sızıntı meydana gelse bile aile ortamı için güvenlik tehlikesi oluşturmaz ve buzdolabının içindeki plastik parçalar ve kompresör yağlama yağı ile iyi uyumluluğa sahiptir, düşük arıza oranına sahiptir.
Ayrıca, bazı orta ve üst düzey ev tipi buzdolapları, ODP değeri 0 ve GWP değeri yalnızca 3 olan, doğal bir soğutucu olan R600a (izobütan, bir hidrokarbon) kullanır. Bu gaz, R134a'dan çok daha iyi bir çevre performansına sahiptir ve soğutma verimliliği R134a'dan %5-10 daha yüksektir; bu da enerji tüketimini daha da azaltabilir. Ancak R600a, A3 sınıfı soğutucu akışkanlara (son derece yanıcı) aittir ve havadaki hacim konsantrasyonu %1,8-8,4'e ulaştığında, açık aleve maruz kaldığında patlar. Bu nedenle, yalnızca ev tipi buzdolaplarında kullanımla sınırlıdır (şarj miktarı kesinlikle 50g-150g ile sınırlıdır, ticari ekipmanlardan çok daha düşüktür) ve buzdolabının sızıntı tespit cihazları (basınç sensörleri gibi) ve patlamaya dayanıklı kompresörlerle donatılması gerekir, maliyeti R134a modellerine göre %15-20 daha yüksektir, bu nedenle tam olarak yaygınlaşmamıştır.
2. Ticari dondurucular / büyük buzdolapları: Düşük GWP'li soğutucuların "kademeli olarak yaygınlaşması"
Ticari dondurucular (süpermarket ada dondurucuları gibi), büyük kapasiteleri (genellikle 500 litreden fazla) ve yüksek soğutma yükleri nedeniyle soğutucu akışkanların "çevre koruma" ve "soğutma verimliliği" açısından daha yüksek gereksinimlere sahiptir. Günümüzde, yaygın tercihler iki kategoriye ayrılmaktadır:
(1) HFC karışımları: R404A'nın "yüksek yük adaptasyonu"
R404A (pentafloroetan, diflorometan ve tetrafloroetan karışımı), ticari düşük sıcaklıklı dondurucuların (örneğin -40°C hızlı dondurmalı dondurucular) ana soğutucu akışkanıdır ve yaklaşık %60'ını oluşturur. Avantajı, düşük sıcaklık koşullarındaki soğutma performansının olağanüstü olmasıdır - -40°C buharlaşma sıcaklığında, soğutma kapasitesi R134a'dan %25-30 daha yüksektir ve bu da dondurucuların düşük sıcaklıklı depolama ihtiyaçlarını hızla karşılayabilir; ayrıca, A1 sınıfı soğutucu akışkanlara (toksik olmayan ve yanıcı olmayan) aittir ve yanıcılık riskleri konusunda endişelenmeden (ev tipi buzdolaplarının çok üzerinde) birkaç kilograma kadar yük kapasitesiyle, büyük dondurucuların yüksek yük çalışmasına uyum sağlar.
Ancak, R404A'nın çevre koruma eksiklikleri giderek belirginleşmektedir. GWP değeri 3922'ye kadar ulaşarak yüksek sera gazları sınıfına girmektedir. Avrupa Birliği ve diğer bölgeler, kullanımını kısıtlamak için düzenlemeler çıkarmıştır (örneğin, 2022'den sonra yeni üretilen ticari dondurucularda GWP değeri 2500'ün üzerinde olan soğutucu akışkanların kullanımını yasaklamaktadır). Bu nedenle, R404A'nın yerini yavaş yavaş düşük GWP'li soğutucu akışkanlar almaktadır.
(2) Düşük GWP tipleri: R290 ve CO₂'nin "çevresel alternatifleri"
Çevre düzenlemelerinin sıkılaştırılmasıyla birlikte, R290 (propan) ve CO₂ (R744), farklı senaryolardaki farklı ihtiyaçlara uyum sağlayarak ticari dondurucular için yükselen seçenekler haline gelmiştir:
R290 (propan): Çoğunlukla küçük ticari dondurucularda (örneğin market yatay dondurucuları) kullanılır. ODP değeri 0, GWP değeri yaklaşık 3'tür ve son derece güçlü bir çevre korumasına sahiptir; soğutma verimliliği ise R404A'dan %10-15 daha yüksektir, bu da ticari dondurucuların çalışma enerji tüketimini azaltabilir (ticari ekipmanlar günde 20 saatten fazla çalışır ve enerji tüketim maliyetleri büyük bir paya sahiptir). Ancak R290, A3 sınıfı soğutucu akışkanlara (son derece yanıcı) aittir ve şarj miktarının 200 g içinde sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir (bu nedenle yalnızca küçük dondurucularla sınırlıdır). Ayrıca, dondurucunun patlamaya dayanıklı kompresörlere, sızıntı önleyici boru hatlarına (bakır-nikel alaşımlı borular gibi) ve havalandırma ve ısı dağıtım tasarımlarına sahip olması gerekir. Şu anda, Avrupa market dondurucularındaki oranı %30'u aşmıştır.
CO₂ (R744): Çoğunlukla ultra düşük sıcaklıklı ticari dondurucularda (örneğin -60°C biyolojik numune dondurucuları) kullanılır. Standart buharlaşma sıcaklığı -78,5°C'dir ve bu da karmaşık bir kademeli soğutma sistemi olmadan ultra düşük sıcaklıkta depolamayı mümkün kılar; 0 ODP değerine ve 1 GWP değerine sahiptir, yeri doldurulamaz bir çevre korumasına sahiptir ve R290'dan daha iyi güvenlikle toksik ve yanıcı değildir. Ancak CO₂'nin düşük bir kritik sıcaklığı vardır (31,1°C). Ortam sıcaklığı 25°C'yi aştığında, "transkritik çevrim" teknolojisi gerekir ve bu da dondurucunun kompresör basıncının 10-12 MPa kadar çıkmasına neden olur ve yüksek mukavemetli paslanmaz çelik boru hatları ve yüksek basınca dayanıklı kompresörlerin kullanılmasını gerektirir; bu da R404A donduruculara göre %30-40 daha yüksek bir maliyete sahiptir. Bu nedenle günümüzde çoğunlukla çevre koruma gereksinimlerinin çok yüksek ve sıcaklıkların düşük olduğu senaryolarda (tıbbi ve bilimsel araştırma dondurucuları gibi) kullanılmaktadır.
II. Soğutucu akışkanların gelecekteki eğilimleri: Düşük GWP ve yüksek güvenlik temel yönler haline geliyor
Küresel çevre düzenlemeleri (AB F-Gaz Yönetmeliği, Çin'in Montreal Protokolü uygulama planı gibi) ve ekipman teknolojisi yükseltmeleriyle birlikte, buzdolapları ve dondurucular için soğutucu akışkanlar gelecekte üç önemli eğilim gösterecektir:
Ev tipi buzdolapları: R600a, R134a'nın yerini giderek alıyor - Sızıntı önleyici ve patlamaya dayanıklı teknolojilerin (yeni sızdırmazlık şeritleri, otomatik sızıntı kesici cihazlar gibi) olgunlaşmasıyla birlikte, R600a'nın maliyeti giderek azalacak (önümüzdeki 5 yıl içinde maliyetin %30 düşmesi bekleniyor) ve yüksek çevre koruma ve yüksek soğutma verimliliği avantajları öne çıkacak. Ev tipi buzdolaplarında R600a oranının 2030 yılına kadar %50'yi aşması ve ana akım olarak R134a'nın yerini alması bekleniyor.
Ticari dondurucular: CO₂ ve HFO karışımlarının “çift hatlı geliştirilmesi” – ultra düşük sıcaklıklı ticari dondurucular (-40°C'nin altında) için, CO₂'nin teknik olgunluğu gelişmeye devam edecektir (yüksek verimli transkritik çevrim kompresörleri gibi) ve maliyet kademeli olarak azalacaktır, oranın 2028 yılına kadar %40'ı aşması beklenmektedir; orta sıcaklıklı ticari dondurucular (-25°C ila -18°C) için, R454C (HFO ve HFC karışımı, GWP≈466) ana akım haline gelecektir, soğutma performansı R404A'ya yakın olacak ve A2L sınıfı soğutucu akışkanlara ait olacaktır (düşük toksisite ve düşük yanıcılık), şarj miktarı konusunda katı kısıtlamalar olmayacak, çevre koruma ve pratiklik arasında denge kurulacaktır.
Yükseltilmiş güvenlik standartları: "Pasif koruma"dan "aktif izleme"ye - ev veya ticari ekipmandan bağımsız olarak, gelecekteki soğutucu sistemleri genellikle "akıllı kaçak izleme + otomatik acil durum tedavisi" işlevleriyle donatılacaktır (ev tipi buzdolapları için lazer kaçak sensörleri, ticari dondurucular için konsantrasyon alarmları ve havalandırma bağlantı cihazları gibi), özellikle R600a ve R290 gibi yanıcı soğutucular için, teknik yollarla potansiyel güvenlik tehlikelerini ortadan kaldırmak ve düşük GWP soğutucularının kapsamlı bir şekilde yaygınlaştırılmasını teşvik etmek için.
III. Çekirdek senaryo eşleştirmesinin önceliği
Farklı kullanıcıların ihtiyaçlarına göre buzdolabı soğutucu akışkanlarının seçiminde aşağıdaki prensipler izlenebilir:
Ev kullanıcıları: Çevre koruma ve enerji tasarrufu dengesi nedeniyle R600a modellerine öncelik verilmektedir. Bütçe elveriyorsa (R134a modellerinden 200-500 yuan daha yüksek), "R600a soğutucu akışkan" işaretli buzdolaplarına öncelik verilmelidir. Bu modellerin güç tüketimi, R134a modellerine göre %8-12 daha düşüktür ve daha çevre dostudur. Satın aldıktan sonra, buzdolabının arka kısmının (kompresörün bulunduğu yer) açık alevlere yakın olmamasına dikkat edilmeli ve sızıntı riskini azaltmak için kapı contalarının sıkılığı düzenli olarak kontrol edilmelidir.
Ticari kullanıcılar:Sıcaklık ihtiyaçlarına göre seçim yapın (maliyet ve çevre koruma dengesini sağlayın) – orta sıcaklıktaki dondurucular (örneğin market dondurucuları) daha düşük uzun vadeli işletme enerji tüketim maliyetlerine sahip R290 modellerini seçebilir; ultra düşük sıcaklıktaki dondurucular (örneğin hızlı dondurma ekipmanı) için bütçe yeterliyse, çevre düzenlemeleri trendine uygun ve gelecekte aşamalı olarak kullanımdan kaldırılma riskini ortadan kaldıran CO₂ modelleri tercih edilir; kısa vadede maliyet hassasiyeti söz konusuysa, performans ve çevre koruma dengesini sağlayan bir geçiş modeli olarak R454C modelleri seçilebilir.
Bakım ve değiştirme: Orijinal soğutucu akışkan türüne kesinlikle uyun - Eski buzdolapları ve dondurucuların bakımını yaparken, soğutucu akışkan türünü keyfi olarak değiştirmeyin (örneğin, R134a'yı R600a ile değiştirmeyin), çünkü farklı soğutucu akışkanların kompresör yağlama yağı ve boru hattı basıncı için farklı gereksinimleri vardır. Karışık kullanım, kompresör hasarına veya soğutma arızasına neden olur. Ekipman etiketinde belirtilen türe göre soğutucu akışkan eklemek için profesyonellerle iletişime geçmek gerekir.
Gönderim zamanı: 29-Ağu-2025 Görüntüleme: