Przegląd naturalnych czynników chłodniczych
Negatywny wpływ czynników chłodniczych HFC i HCFC na warstwę ozonową oraz ich duży udział w tworzeniu efektu cieplarnianego powoduje, że coraz większą popularnością cieszą się naturalne czynniki chłodnicze. Są to substancje powstałe w wyniku procesów naturalnych, posiadające podobne właściwości co tradycyjne czynniki, ale mające znikomy wpływ na efekt cieplarniany czy warstwę ozonową. Najpopularniejsze z nich to czynnik R744, wszystkim znany jako zwykły dwutlenek węgla, R717 czyli amoniak, R290 - propan oraz R600a - izobutan.
R744 jest jedną z pierwszych substancji, które zaczęto wykorzystywać jako czynniki chłodnicze. Jego największą zaletami jest nietoksyczność - jego ewentualne wycieki są bezpieczne dla otoczenia, obojętny stosunek do metali i tworzyw sztucznych, z których budowane są instalacje, wydajność większa od czynników syntetycznych oraz większa elastyczność reagowania czynnika na spadki ciśnień w instalacji. Na plus działa także niska cena oraz fakt, iż CO2 jest łatwo dostępny, jako produkt uboczny niektórych procesów przemysłowych. Niestety R744 posiada też kilka istotnych wad: wysokie ciśnienie pracy oraz podczas postoju instalacji - wiąże się z tym konieczność stosowania dużej liczby zaworów bezpieczeństwa oraz niezwykle szczelnych połączeń w instalacji. Czynnik ten wykorzystywany jest głównie w chłodniach przemysłowych oraz w chłodnictwie spożywczym.
Amoniak jako naturalny czynnik chłodniczy
Amoniak jest czynnikiem wykorzystywanym przede wszystkim w instalacjach chłodnictwa przemysłowego, klimatyzacji obiektów handlowych, lodowisk oraz wszelkiego rodzaju przemysłu spożywczego czyli przetwórstwie ryb, mięsa i przemyśle mleczarskim. Posiada on szereg zalet, dzięki którym jest on stosowany już od początków dwudziestego wieku. Jego główne zalety to przede wszystkim niska cena, oraz zalety natury fizyko-chemicznej, niezwykle ważne dla procesów zachodzących w obiegu chłodniczym: mała gęstość, wysoka wydajność chłodnicza, duże ciepło parowania oraz fakt iż amoniak nie miesza się z olejami mineralnymi wykorzystywanymi w sprężarkach. W instalacjach chłodniczych z amoniakiem ważne jest zachowanie odpowiedniej jakości wykonania instalacji, ponieważ wycieki amoniaku są groźne dla użytkowników. Amoniak jest silnie toksyczny i działa drażniąco na skórę i błony śluzowe, ponadto wyciekający czynnik bądź jego pary mogą powodować zagrożenie wybuchem czy też zniszczyć środki spożywcze przetrzymywane w chłodni. Instalacja powinna być wyposażona w czujki amoniaku zlokalizowane pod sufitem (opary amoniaku są lżejsze od powietrza), które będą ostrzegać w razie awarii instalacji. Amoniak działa korodująco na miedź i cynk, dlatego elementy instalacji tego typu muszą być wykonane z innych materiałów.
Propan jako naturalny czynnik chłodniczy
Kolejnym czynnikiem z grupy czynników ekologicznych jest propan. Podobnie jak amoniak ma on znikomy wpływ na efekt cieplarniany oraz jest neutralny w stosunku do warstwy ozonowej. Stosuje się go w przemysłowych instalacjach chłodniczych (głównie w przemyśle chemicznym) ale tez w chłodziarkach domowych. Jest to czynnik obojętny wobec metali, oraz posiadający małą lepkość (powoduje to korzystne małe opory przepływu). Jego wadą jest łatwopalność i wybuchowość.
Izobutan jako naturalny czynnik chłodniczy
Izobutan jest to czynnik wykorzystywany głównie w małych układach klimatyzacji, chłodziarkach domowych lub handlowych (głownie jako zamiennik R134a i R12). Posiada on dość niskie ciśnienie skraplania oraz niską lepkość (małe opory przepływu). Wadą jest mała objętościowa wydajność chłodnicza i konieczność stosowania specjalnych sprężarek, a także łatwopalność.
Opracowanie inż. Mateusz Zduniak, ekspert firmy GREEN AIR www.klimatyzacja.pl, www.ogrzewnictwo.pl
