[ Zamknij ]

Nowe zasady dotyczące cookies
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów na stronie Polityka Prywatności.


rejestracja

R134a jako zamiennik R12 i R22

Opublikowano: 31.07.2011
image

 

 

 

 

 

 

 

 

 

R134a był pierwszym wszechstronnie przetestowanym, bezchlorowym czynnikiem chłodniczym o zerowym potencjale niszczenia warstwy ozonowej (ODP=0). Obecnie spotyka się go w wielu urządzeniach chłodniczych i klimatyzacyjnych na całym świecie. Używany jest zarówno jako czynnik jednorodny, a także jako składnik różnorodnych mieszanin.


Własności termodynamiczne R134a są zbliżone do R12:


Wydajność chłodnicza, zapotrzebowanie na moc napędową oraz poziomy temperatury i ciśnień roboczych są porównywalne, przynajmniej w średniotemperaturowych układach chłodniczych i klimatyzacyjnych. Dlatego R134a może stanowić alternatywę R12 w większości zastosowań.
W niektórych przypadkach R134a wykorzystuje się nawet jako zamiennik R22, co wynika głównie z zakazu stosowania R22 w nowych instalacjach. Niższa jednostkowa objętościowa wydajność chłodnicza R134a (rys. 2) wymusza jednak instalowanie sprężarek o większej niż dla R22 wydajności skokowej. Należy także pamiętać o ograniczeniach co do używania R134a w instalacjach o niskiej temperaturze parowania.
Wyniki wszechstronnych badań świadczą, że jakość pracy czynnika R134a przewyższa przewidywania teoretyczne w szerokim zakresie warunków roboczych sprężarki. Temperatura tłoczenia i temperatura oleju są nawet niższe niż dla R12, a tym samym znacznie niższe niż w przypadku R22. R134a nadaje się zatem potencjalnie do wielu urządzeń klimatyzacyjnych i średniotemperaturowych układów chłodniczych. Z ekonomicznego punktu widzenia korzystne są wysokie współczynniki przejmowania ciepła w parowniku i w skraplaczu - lepsze niż w przypadku mieszanin zeotropowych.


Oleje smarne do R134 i innych czynników HFC


Okazało się, że środki smarne odpowiednie do pracy z R134a i innymi czynnikami z grupy HFC stwarzają pewne problemy. Tradycyjne mineralne i syntetyczne oleje chłodnicze nie mieszają się (nie rozpuszczają) z R134a, co utrudnia ich powrót z instalacji do sprężarki. Nie mieszający się z czynnikiem olej chłodniczy może zalegać w wymiennikach, pogarszając warunki wymiany ciepła nawet w stopniu uniemożliwiającym pracę instalacji. Opracowano zatem nowe środki smarne, charakteryzujące się wystarczającą rozpuszczalnością z czynnikami HFC i poddano je długotrwałym testom. Są to oleje poliestrowe (POE) i polialkiloglikole (PAG), które znajdują się w użyciu już od wielu lat. Ich własności smarne są zbliżone do olejów tradycyjnych, natomiast są one mniej lub bardziej higroskopijne, zależnie od ilości rozpuszczonego w nich czynnika chłodniczego. Duża zdolność do pochłaniania wilgoci wymaga szczególnych zabiegów podczas produkcji oleju (włącznie z dehydratacją), w czasie jego transportu i składowania oraz przy napełnianiu instalacji olejem. Ma to na celu uniknięcie szkodliwych reakcji chemicznych w układzie chłodniczym, jak na przykład hydrolizy.


Szczególnie wysoką higroskopijnością charakteryzują się oleje typu PAG. Co więcej, mają one stosunkowo niską wytrzymałość dielektryczną, przez co niezbyt nadają się do sprężarek półhermetycznych i hermetycznych. Z uwagi na ostre wymagania co do własności smarnych i rozpuszczalności z czynnikiem, znajdują one zastosowanie głównie w układach klimatyzacji samochodowej ze sprężarkami otwartymi.
Wymóg rozpuszczalności ma istotne znaczenie, gdyż w takich instalacjach krąży stosunkowo duża ilość oleju wydostającego się wraz z czynnikiem ze sprężarki. Aby wyeliminować niebezpieczeństwo platerowania elementów instalacji miedzią, w układach tych nie stosuje się materiałów konstrukcyjnych zawierających ten metal.


Rys. 1. Porównanie wydajności chłodniczej (Q0) i współczynnika wydajności chłodniczej (COP) dla czynników R134a i R12 pracujących w układzie ze sprężarką półhermetyczną, w zależności od temperatury parowania i temperatury skraplania (tC).


Rys. 2. Porównanie wydajności chłodniczej (Q0) i współczynnika wydajności chłodniczej (COP) dla czynników R134a i R22 pracujących w układzie ze sprężarką półhermetyczną, w zależności od temperatury parowania i temperatury skraplania (tC).



Fabrycznie montowane urządzenia chłodnicze i klimatyzacyjne są coraz częściej napełniane olejem sporządzonym na bazie eteru poliwinylowego (PVE). Chociaż są one jeszcze bardziej higroskopijne niż oleje poliestrowe, to wykazują większą odporność na hydrolizę, większą stabilność termiczną i chemiczną, mają dobre własności smarne i wysoką wytrzymałość dielektryczną. W przeciwieństwie do olejów typu POE nie mają tendencji do zmydlania, dzięki czemu spada groźba zatykania rurki kapilarnej.


Wymogi projektowe i konstrukcyjne


Do pracy z R134a i odpowiadającym mu środkiem smarnym, konieczne są odpowiednie sprężarki oraz dostosowane do tego podzespoły instalacji chłodniczej. Swoją przydatność zachowują metalowe materiały konstrukcyjne wykorzystywane tradycyjnie w układach z czynnikami grupy CFC. Nie dotyczy to natomiast niektórych elastomerów. Szczególnej uwagi wymagają przewody elastyczne, od których wymaga się jak najmniejszej zawartości wilgoci rezydualnej i niskiej przepuszczalności czynników chłodniczych. Po montażu układy chłodnicze muszą być szczególnie starannie odwodnione, a napełnianie lub wymianę oleju należy prowadzić tak, aby w jak najmniejszym stopniu pochłaniał on wilgoć z powietrza. Dodatkowo należy używać odpowiednio wydajnych odwadniaczy, dostosowanych do mniejszych wymiarów cząsteczki R134a.


Przezbrajanie istniejących układów z R12


Początkowo w dyskusjach o przezbrajaniu („retroficie") instalacji pracujących z R12 padało wiele kontrowersyjnych opinii, proponowano i stosowano wiele różnych metod prowadzenia tej operacji. Obecnie panuje ogólna zgodność poglądów co do najbardziej efektywnych technicznie i ekonomicznie rozwiązań. Własności olejów estrowych okazały się tu bardzo pomocne. W pewnych warunkach mogą one współpracować z czynnikami grupy CFC, mogą być mieszane z olejami mineralnymi oraz tolerują pozostałość do kilkuset ppm chloru w układach przezbrojonych na R134a.


Jednakże obecność wilgoci w układzie wywiera silny, negatywny wpływ. Dlatego kluczowym wymogiem jest dokładne próżniowanie instalacji przed przezbrojeniem (usunięcie pozostałości chloru i wilgoci) oraz zainstalowanie dużych odwadniaczy. Niewątpliwie groźna sytuacja ma miejsce w przypadku urządzeń, w których stabilność chemiczna była zachwiana już wtedy, gdy pracowały one z czynnikiem R12 - np. układów źle konserwowanych, z odwadniaczami o małej wydajności, bądź silnie obciążonych termicznie. Należy się liczyć z zaleganiem w nich produktów rozkładu oleju, zawierających chlor. Osady te zostaną wypłukane przez silnie spolaryzowaną mieszaninę R134a i oleju poliestrowego, a następnie uniesione do sprężarki i elementów automatyki. Dlatego dopuszczalne jest jedynie przezbrajanie instalacji utrzymanych w dobrym stanie.
 

Ograniczenia stosowania R134a w układach klimatyzacji samochodowej


Unijna dyrektywa dotycząca emisji z układów klimatyzacji w pojazdach silnikowych (Dyrektywa 2006/40/WE z dnia 17 maja 2006; tekst polski znajduje się w Dzienniku Urzędo¬wym Unii Europejskiej L 161/12 z 14.06.2006 - dopisek tłum.) ustanawia przyszły zakaz wykorzystania czynnika R134a w nowych instalacjach tego rodzaju. Obecnie trwają prace rozwojowe nad kilkoma nowymi, alternatywnymi rozwiązaniami.


Rys. 3. Porównanie ciśnienia nasycenia czynników R134a, R12 i R22, w zależności od temperatury.



Opracowanie na podstawie Raportu BITZER Czynniki Chłodnicze - wydanie 16.

KONTAKT wyślij zapytanie ofertowe

SCHIESSL POLSKA Sp. z o.o.

E-mail: schiessl@schiessl.pl

WWW: www.schiessl.pl

Tel: +48 22 750 42 94 95
Fax: +48 22 750 42 96
Adres:
Raszyńska 13
05-500 Piaseczno

Księgarnia

 
 

Katalog firm

Normy i przepisy

Porady ekspertów