Хладагенты с низким ПГП: текущее положение и перспективы
Международный институт холода (IIR), июнь 2022 г.
48-е информационное сообщение о холодильных технологиях
Резюме для директивных органов
На заре эпохи механического охлаждения выбор хладагентов основывался на двух основных критериях: производительности и совместимости с используемыми материалами. По мере распространения холодильного оборудования и накопления опыта аварий, связанных с его эксплуатацией, важным критерием стала безопасность хладагентов, и прежде всего – степень их горючести и токсичности. С появлением документов, регулирующих производство и потребление озоноразрушающих веществ (Монреальский протокол) и хладагентов с высоким потенциалом глобального потепления (ПГП) (Киотский протокол и Кигалийская поправка) к списку критериев добавилась безопасность для окружающей среды. Цена хладагентов всегда играла большую роль при их выборе, однако обычно учитывалась уже после применения названных выше четырех критериев.
В информационном сообщении Международного института холода (IIR) "Хладагенты с низким ПГП: текущее положение и перспективы" описываются требования к хладагентам и доступные варианты для восьми областей применения холодильного оборудования. В сообщении также представлены результаты моделирования производительности, полученные с использованием усовершенствованных алгоритмов моделирования и учётом свойств новейших хладагентов.
Доступность хладагентов с низким ПГП различна для разных областей применения. В таких сегментах, как чиллеры на основе компрессоров центробежного типа, бытовые холодильники и автомобильные кондиционеры воздуха, оборудование, использующее хладагенты с ПГП < 10 уже представлено на рынке. Для других сегментов, где, как правило, сегодня используются хладагенты высокого давления R-410A и R-404A, выбор альтернатив ограничен, что заставляет отрасль выбирать промежуточные решения (со средним ПГП) в ожидании разработки новых хладагентов и технологий с низким ПГП, которые позволят создать решения с чрезвычайно низким воздействием на климат. Для стран, не действующих в соответствии со статьей 5 Монреальского протокола, такая стратегия соответствует графику поэтапного сокращения производства и потребления ГФУ, установленного Кигалийской поправкой (рис. 1), где хладагенты со средним ПГП обеспечат сокращение, запланированное на 2024-2025 годы, а хладагенты с более низким ПГП позволят дополнительно снизить производство и потребление ГФУ до уровня, запланированного на 2029 год.
В целом, наблюдаемая связь ПГП и горючести хладагентов (негорючие, как правило, имеют высокий ПГП, а имеющие низкий ПГП – горючи) указывает на то, что в будущем значительная часть оборудования будет использовать горючие хладагенты. В ряде сегментов, таких как небольшие кондиционеры воздуха, бытовое и торговое холодильное оборудования, большие коммерческие и промышленные холодильные установки, уже применяются природные хладагенты. В дальнейшем следует ожидать увеличения их доли на рынке и охвата других секторов. В некоторых специализированных областях применения, возможно, вырастет доля оборудования, использующего альтернативные (не парокомпрессионные) технологии охлаждения.
В отношении выбора хладагентов, проведения исследований и подготовки специалистов IIR рекомендует следующее:
Выбор новых рабочих жидкостей с учётом всех характеристик
- Следует использовать всесторонние подходы, такие как рассмотрение воздействия на климат в течение всего жизненного цикла (LCCP), учитывающее все парниковые выбросы, или, что предпочтительнее, анализ жизненного цикла (LCA), рассматривающий оборудование в целом в течение всего срока службы.
- Необходимо принимать во внимание наличие и доступность технологий для населения всей планеты. Любая новая технология должна не только присутствовать на рынке в коммерческих объемах, но и быть доступной для всех стран.
Необходимость исследований
- Наибольшую потребность холодильная индустрия испытывает в хладагентах с низким ПГП, имеющих высокое рабочее давление и нормальную температуру кипения (как у R-410A и R-404A). Необходимо продолжать поиски новых хладагентов для замены R-410A и R-404A. Это позволит добиться повышения эффективности и снижения стоимости оборудования по сравнению с системами, использующими альтернативные хладагенты низкого давления.
- Следует продолжать исследования возможностей применения существующих хладагентов среднего давления с низким ПГП вместо R-410A и R-404A. Необходимо провести дополнительные исследования в области альтернативных принципов и технологий, на базе которых может быть создано более эффективное и экономичное оборудование, использующее такие хладагенты.
- Большое количество исследований горючих свойств, проведенных в Азии, США и Европе, способствовало разработке стандартов безопасности. Однако, чтобы обеспечить возможность их международного применения, следует продолжать работу по оценке рисков.
Обучение обращению с горючими хладагентами
- Обучение персонала должно охватывать не только монтажников и специалистов по сервисному обслуживанию, но и всех сотрудников, занятых в цепочке сбыта.
- Разработка стандартов безопасности для горючих хладагентов продолжается. Они становятся все более сложными и тяжелыми для понимания конечными пользователями. В подготовленных производителями или независимыми авторами инструкции к холодильному оборудованию должны быть четко и ясно изложены технические характеристики оборудования, требования к его монтажу, связанные с использованием горючих хладагентов, а также все необходимые меры предосторожности.
IIR готов поделиться своим опытом и принимать участие в реализации перечисленных мер в каждой стране.
Источник статьи – сайт Проекта Арктического совета по выводу озоноразрушающих веществ и фторсодержащих газов в рыбохозяйственном секторе Мурманской области: Хладагенты с низким ПГП: текущее положение и перспективы