В Японии, с конца 1990 годов наблюдается переход бытовых кондиционеров на хладагент R410A (гидрофторуглерод), в то время как хладагент R22 на рынке больше не предлагается. Несмотря на довольно раннее начало процесса перехода полупромышленных кондиционеров на хладагент R407С (гидрофторуглерод) - еще в конце 1990 годов, – компания Toshiba Carrier выпустила полупромышленную серию на хладагенте R410A только в 2002 году. После этого, в 2003 году лидер рынка кондиционирования воздуха, компания Daikin, объявила о переводе всей своей продукции на хладагент R410A. Используя хладагент R410A в своих коммерческих мультисистемах VRF (торговое наименование VRV), Daikin предлагает их сегодня на мировом рынке под именем VRV II. Другие ведущие японские производители также начали процесс перевода своего оборудования на хладагент R410A.
Несмотря на высокое рабочее давление хладагента R410A – в 1,6 раз выше, чем у R407С – он практически не имеет температурного скольжения, и по своим характеристикам приближается к азеотропному хладагенту, что значительно облегчает пользователю условия работы с ним. Более того, благодаря своей высокой плотности, хладагент R410A имеет высокую объемную теплоемкость, что позволяет снизить диаметр трубопровода или размер сосуда под высоким давлением. Осознание данных преимуществ подтолкнуло производителей кондиционерного оборудования перейти на хладагент R410A и, в настоящее время, большинство новых моделей легких полупромышленных систем коммерческого назначения работают именно на этом типе фреона.
В качестве хладагента для низкотемпературных приложений, было принято решение использовать R404A (гидрофторуглерод). Хладагент R507A (азеотропный) имеет очень ограниченную область применения, вероятно по причине своей высокой стоимости. Как альтернатива, все большее признание получает аммиак, который на протяжении многих лет использовался в промышленных приложениях. Основным препятствием для его использования на объектах легкого коммерческого и бытового назначения была и остается его токсичность и предельная воспламеняемость. В последнее время растет число сторонников каскадных систем для промышленных приложений посредством соединения аммиака и диоксида углерода (СО2). Поскольку СО2 имеет более высокое рабочее давление, чем хладагент R404A, очень трудно использовать его с обычными компрессорами, сосудами под высоким давлением и теплообменниками. К тому же цикл работы в режиме теплового насоса проходит в чрезвычайно критических условиях. Однако, благодаря именно этим условиям, режим теплового насоса, использующий СО2 в качестве хладагента, может производить высокотемпературное тепло. В 2001 году в Японии были разработаны – и с тех пор предлагаются на рынке – водонагреватели или системы снабжения горячей водой с циклом СО2, известные под торговым именем ECO CUTE.
Углеводороды в качестве хладагентов доступны с минимальной экологической нагрузкой. Изобутан (R600a) является одним из углеводородных хладагентов, применяющихся в Европе в бытовых холодильниках. В Японии, в последние два года, ведущие производители бытового оборудования также выпускают холодильники, работающие на изобутане, в то время как все холодильники среднего и крупного размера в Японии оснащены в настоящее время компрессорами для работы с R600a.
Природные хладагентыВо всем мире сейчас активно проводятся исследования по использованию природных рабочих жидкостей в качестве хладагентов. Некоторые результаты публикуются в виде докладов на различных технических конференциях.
С 29 августа по 1 сентября 2004 года в Глазго, Шотландия состоялась 6-я Конференция Густава Лоренцена по Природным Рабочим Жидкостям. Это была совместная Конференция Комиссий В1 и В2 Международного Института Холода и Комиссий Е1 и Е2. Организатором конференции выступил
Британский Институт Холода от имени Международного Института Холода. В общей сложности 105 документов были представлены следующими темами:
- Диоксид углерода (49 документов);
- Углеводороды (16 документов);
- Абсорбционные системы (9 документов);
- Аммиак (8 документов);
- Кристаллический лед в жидкости (8 документов);
- Цикл воздушной охладительной машины (3 документа);
- Другие темы (14 документов).
Несколько позже, 25-26 ноября 2004 года, Японская Ассоциация Холодильной и Кондиционерной Промышленности (Japan Refrigeration and Air Conditioning Industry Association – JRAIA) провела у себя в стране симпозиум по вопросам хладагентов и окружающей среды. На первом техническом семинаром на тему «Природные и Новые Хладагенты» были заслушаны 7 презентаций. На других технических семинарах также были представлены результаты исследования холодильного цикла СО2 для кондиционеров воздуха в автомобильной промышленности и компрессоров для СО2.
Несмотря на значительный объем проделанной исследовательской работы над хладагентом СО2, трудно пока еще сказать что-либо определенное в отношении перспективы этого продукта, за исключением вышеупомянутого ECO CUTE и каскадных систем NH3-СО2. Даже каскадная система NH3-СО2 еще не завоевала себе место в широком спектре приложений.
Запрет Европейского Союза на хладагент R134aВ настоящее время, Европейская комиссия разрабатывает законопроект по снижению выбросов фторсодержащих парниковых газов для удовлетворения требований Киотского Протокола. Данное постановление предусматривает продажи систем управления климатом автомобиля, использующих хладагент с максимальным значением индекса Потенциала Глобального Потепления (GWP) равным 150. Также запланирован период постепенной ликвидации гидрофторуглерода 134а, предпочитаемого сейчас автомобильной промышленностью, но имеющего в то же время значение индекса Потенциала Глобального Потепления (GWP) 1300.
Гидрофторуглерод 134а постепенно будет заменен альтернативными хладагентами в автомобилях и вытеснен с 1 января 2011 года (для новых моделей автомобилей). По этой причине автомобильная промышленность проводит сейчас интенсивные исследования над системами управления климатом, которые работают на экологически чистых хладагентах.
Как показал выше упомянутый симпозиум Японской Ассоциации Холодильной и Кондиционерной Промышленности, в настоящий момент активно ведется исследовательская работа над экологически чистыми системами для замены хладагентов автомобильных кондиционеров альтернативными в период с 2008 до 2012 года. Просматривается также четкая тенденция в направлении диоксида углерода, который, по всей видимости, придет на смену углеводородам.
Даже в Европейском парламенте царит сейчас атмосфера разногласий и соглашение вряд ли будет достигнуто до середины 2005 года.
Между тем, согласно информационному бюллетеню Vol.22-№3/2004 Центра Отопительных Технологий Международного Энергетического Агентства (IEA Heat Pump Centre), ведущие мировые потребители планируют снизить уровень использования гидрофторуглеродов. Во время конференции «Натуральные хладагенты», проходившей в июле в Брюсселе, такие транснациональные гиганты как Unilever, Coca-Cola и McDonalds объявили или еще раз подчеркнули свои планы о снижении уровня использования гидрофторуглеродов. Данная инициатива была одобрена организацией Greenpeace, которая также представила результаты исследований, свидетельствующие о том, что в случае продолжения существующей тенденции по использованию гидрофторуглеродов в промышленности, их вклад в общий уровень глобального потепления увеличится с 1,5% сегодня до 6,2-8,6% к 2050 году.
Компания Unilever предпочитает использовать углеводороды в качестве альтернативы гидрофторуглеродам и, начиная с 2005 года, взяла на себя обязательство применять оборудование для мороженого, не содержащее гидрофторуглерода.
Компания McDonalds прекратила использование оборудования на гидрофторуглероде в одном из своих ресторанов в Дании и намеревается теперь продолжать разработку и тестирование в течение 2004 и 2005 года.
Компания Coca-Cola осуществит переход на использование хладагентов, не содержащих гидрофторуглерода, при наличии коммерчески рентабельной альтернативы. Более того, к 2010 году новое оборудование компании будет на 40-50% более энергоэффективным, чем оборудование 2000 года.
Перспективы гидрофторуглеродовВ Японии, R410A становится основным типом хладагента для бытовых кондиционеров, в то время как R404A или аммиак используется для низкотемпературных приложений, СО2 – в водонагревателях и углеводород R600a в бытовых холодильниках. И несмотря на высокую популярность хладагента R134a в автомобильной промышленности, в случае перехода Европы на природные хладагенты для автомобильных кондиционеров воздуха, японские авто-производители рано или поздно последуют этой тенденции.
На американском рынке кондиционирования воздуха все еще преобладает хладагент R22, но некоторые компании уже производят моноблочные системы на хладагенте R410А, как например Carrier, уже объявивший серию чиллеров и руфтопов, работающих на хладагенте R410А.
Эксперты сходятся во мнении, что переход на СО2 в секторе кондиционирования воздуха – крупнейшем потребителе хладагентов – потребует немало времени, поскольку существует ряд проблем, связанных с производственными затратами, самим процессом производства и соответствующим оборудованием. Таким образом, в обозримом будущем, гидрофторуглероды будут играть главную роль в качестве хладагента для оборудования кондиционирования воздуха.
Источник: JARNПеревод: компания ЛИКОНД
