Wat is koelmiddels? Dit is spesiale vloeistowwe. Hulle word gebruik in lugversorgers en yskaste. Die koelmiddel ondergaan faseveranderings van vloeistof na gas wanneer dit hitte absorbeer en terug na vloeistof wanneer die kompressor die gas saampers. Die keuse van die ideale koelmiddel is gebaseer op termodinamiese eienskappe. Dit moet nie-korrosief, veilig, nie-giftig en nie-vlambaar wees.
'n Kort geskiedenis van koelmiddels
Die Belgiese wetenskaplike Frederic Sworths het in die laat 1890's baanbrekerswerk gedoen met die sintese van CFK's. Sy ontdekking het plaasgevind ná die vervanging van chloried in koolstoftetrachloried deur futuried vir die sintese van CFC-11 en CFC-12. In die laat 1920's het Thomas Midgley Jr. die sinteseproses verbeter en die gebruik van CFK's as 'n koelmiddel uitgedaag om die ammoniak, chloormetaan en swaeldioksied te vervang wat destyds algemeen gebruik is.
Hulle was skadelik, vlambaar en sommige selfs giftig. Die mees algemenedie koelmiddel was 'n CFC genaamd Freon - DuPont se handelsnaam vir die "R-12" yskas. Volgens die vereistes van die 30's van die vorige eeu het hierdie verkoelingsmiddels ideaal gelyk, wetenskaplik gebaseer en veiliger, nie-korrosiewe gasse en goedkoop om te vervaardig.
Dit was eers in die 1970's dat daar gevind is dat chloormolekules die osoonlaag heeltemal vernietig en verbied is. In die 1970's het wetenskaplikes ontdek dat die koelmiddel ammoniak inmeng met die penetrasie van infrarooi strale daarin, aangesien dit in die atmosfeer ophoop en hitte-oordrag veroorsaak, wat tot klimaatsverandering lei, dus is hierdie verbinding verbied.
In die 1990's en 2000's is CFC's vervang deur HCFC's (hidrochloorfluorkoolstowwe) en die mees algemene HCFC is "R-22" wat baie minder vernietigende uitwerking op osoon gehad het, maar dit was steeds gevaarlik. Om die probleem van osoonuitputting op te los, het wetenskaplikes vorendag gekom met HFK's wat nie chloor bevat nie. Hulle het egter later besef dat HFK steeds die omgewing deur kweekhuisgasse beskadig.
Moderne tipes verkoelingsmedia
Die Europese Kommissie het opdrag gegee dat R134A koelmiddel nie gebruik word vir gesertifiseerde passasiersmotors wat in die Europese Unie verkoop word nie. Hierdie mandaat was oorspronklik bedoel vir 1 Januarie 2011. Aangesien die nuwe koelmiddel egter nog nie vir die algemene mark beskikbaar was nie, is hierdie sperdatum tot 1 Januarie 2013 verleng.
Vanaf Januarie 2017, almal nuut geregistreervoertuie moes 'n alternatiewe koelmiddel gebruik. In 2018 gebruik slegs 60% van nuwe Europa-vervaardigde passasiersmotors 'n veilige koelmiddel. Voertuie wat buite die Europese Unie verkoop word, gebruik steeds R134A of 'n selfs gevaarliker koelmiddel.
Hooftipes koelmiddels:
- CFC's - chloorfluorkoolstowwe.
- HCFC – Hidrochloorfluorkoolstowwe.
- HFC – HydroFluoro Carbons.
Hulle is egter almal of sal in die nabye toekoms vervang word weens omgewingsimpakte. HFO-koelmiddel begin nou CFK's vervang aangesien hulle baie laer aardverwarmingspotensiaal het en nie osoon uitput nie, hoewel sommige hoogs vlambaar is. Tans betree die 4de generasie koelmiddels die mark, wat uitstekende termodinamiese eienskappe het en omgewingsvriendelik is.
Kies 'n alternatief vir R12
R12 koelmiddel word steeds wyd in verkoelingstoepassings gebruik. Dit was inderdaad baie moeilik om een te vind wat hierdie universele koelmiddel in bedryfsomstandighede kon vervang. R134A is die geskikste vir hierdie doeleindes.
Vergelyking van R134A en R12:
- Die kapasiteit by -7°C verdampertemperatuur is dieselfde vir beide koelmiddels, en onder -7°C, as R12 met r134A-koelmiddel vervang word, sal daar 'n aansienlike verlies aan verkoelingseffek wees. In sulke gevalle word dit aanbeveel om mengsels van koelmiddels te gebruik in plaas van om R134A te vervang. Freon 134 kan ook vir lae temperature gebruik wordsituasies.
- Die hitte-oordragkoëffisiënte vir R134A is hoër as R12. As hulle in dieselfde vloeistoffase bestaan, is die hitte-oordragkoëffisiënt van die R134A koelmiddel 27–37% hoër, en in die gasfase is dit 37–45% hoër. As hulle in twee fases bestaan, vloeibaar en gasvormig, is die hitte-oordragkoëffisiënt vir R134A 28% tot 34% hoër in die verdamper en 35 tot 41% hoër in die kondensor.
- Die verkoelingseffek van R134A is sowat 22% groter as dié van R12. Dus is die massavloeitempo van R134A benodig per ton verkoeling sowat 18% minder as R12. Dit beteken dat vir 'n gegewe kapasiteit van die verkoelingstelsel, die vereiste hoeveelheid daarvan 18% minder is as wanneer R12 gebruik word. Dit wil sê, in alle toerusting waar R12 deur freon 134 vervang word, is die hoeveelheid koelmiddel wat gevul moet word minder as R12. Die spesifieke volume van R134A is egter effens groter as R12, so vir dieselfde hoeveelheid koelmiddel is die volume wat deur R134A beset word groter as R12.
- Die toename in die verkoelingseffek van R134A word geneutraliseer deur 'n toename in sy spesifieke volume. Dus, R134a wat in gewysigde stelsels gehef word, behoort 5–10% minder as R12.
te wees
Skakel R12 om na R134A
Sommige vroeë installasies het ammoniak as 'n koelmiddel gebruik. Die meeste moderne motors wat voor 1995 gebou is, het egter die R12 gebruik. R12 was 'n tegnologies gevorderde en doeltreffende ic2-koelmiddel, maar dit is later ontdek as 'n osoonafbrekende gas en die produksie en gebruik daarvan is beperk.
Na 1995 is dit vervang deur die R134A, en dit is steedsin baie motors gebruik. As die huishouding 'n ou motor met 'n R12-lugversorgingstelsel het, dan ondervind motoriste groot probleme om so 'n stelsel aan te vul in geval van lekkasies of instandhouding. Die bedryf het begin om spesiale adapters te vervaardig, waarna die proses om die stelsel na R134A om te skakel eenvoudig geword het.
Veranderinge aan die verkoelingstelsel
Om R12 na R134A om te skakel, hoef net 'n paar klein veranderinge aan die stelsel aangebring te word. Gelukkig sal die kompressor wat in die ou R12-stelsel gebruik word, steeds met R134A-koelmiddel werk en net so doeltreffend wees. Die kondensor en verdamper is net hitteruilers, so dit hoef ook nie verander te word om nog 'n koelmiddel te laat loop nie.
Een van die komponente wat verander moet word, is die droër. Die laaste element van die stelsel wat verander sal moet word, is die drukpoorte. Die R134A gebruik verskillende poorte vir stelsellaai en drukmeting, so die ou R12-poorte moet verwyder word en vervang of met adapters aangevul word. Na die aankoop van die nodige toerusting, verwyder die ou koelmiddel en olie. Wanneer 'n nuwe ic2-koelmiddel geïnstalleer word, moet R134A-versoenbare PAG-olie ook bygevoeg word om die kompressor gesmeer te hou.
Nadat 'n stelsel van R12 na R134A omgeskakel is, is dit belangrik om die stelseldruk vir 'n paar dae na te gaan om seker te maak alles werk reg. Indien enige klein lekkasies in die stelsel opgemerk is, pas Red Angel A/C Stop Leak toe om te seëlstelsel.
Verkoelingsmiddels is veiliger as freon
Common HCFC R-22, wat al dekades lank gebruik word, is nie so goed vir die omgewing as wat kenners eens gedink het nie. Die Environmental Protection Agency het gewerk om die koelmiddel uit te faseer en het dit uiteindelik heeltemal verbied. Die uitfasering van R-22 het in 2010 begin. Teen 2020 sal die gebruik van die koelmiddel ernstig beperk word en teen 2030 heeltemal verbied word.
Die mees omgewingsvriendelike koelmiddels wat tans op die mark beskikbaar is, is "R-290" en "R-600A". Hulle is HC's, of koolwaterstowwe, en hul chemiese name is "Propane" vir R-290 en "Isobutane" vir R-600A. Hulle is 100% halogeenvry, het geen osoonuitputtingspotensiaal nie en is die minste gevaarlik in terme van potensiële aardverwarming. Hulle is ook hoogs energiedoeltreffend, maar hoogs vlambaar aangesien hulle koolwaterstowwe is. Tans is die mees "groen" soorte koelmiddels R134A, R-407C, R-410A. Die vervaardigers wat hierdie koelmiddels vervaardig, beweer dat die stowwe absoluut veilig is.
Silinder met freon R134A
Met die ontdekking van die skadelike uitwerking van CFC- en HCFC-koelmiddels op die osoonlaag, is hierdie groep wyd gebruik as 'n plaasvervanger. Die koelmiddel in die R134A-yskas is hidrofluoorkoolstof (HFC), wat geen osoonuitputtingspotensiaal en min tot geen kweekhuiseffek het nie.
Koelmiddel R134Ais 'n chemiese verbinding tetrafluoretaan, bestaande uit twee koolstofatome, twee waterstofatome en vier fluooratome. Sy chemiese formule is CF3CH2F. Die molekulêre gewig van R134A koelmiddel is 133,4 en sy kookpunt is 26,1°C. R134A is nie-vlambaar en nie-plofbaar, het normale toksisiteit en goeie chemiese stabiliteit, ietwat hoë affiniteit vir vog.
R134A is baie soortgelyk aan R12 in algemene fisiese en termodinamiese eienskappe. Daarom word dit as 'n uitstekende plaasvervanger beskou. Die eienskappe van R134 koelmiddels is soos volg:
- Outo-ontstekingstemperatuur - 770 °C.
- Osoon-uitputtingskoers - 04.
- Oplosbaarheid in water 0.11 gew.% 25 C.
- Kritiese temperatuur - 122 °C.
- Kleurkode: ligblou.
- Aardverwarmingspotensiaal (GWP)1200.
- Koelmiddeltemperatuur, kookpunt -26,1 °C.
Termodinamiese eienskappe van R-407C
Wat die eienskappe daarvan betref, stem dit ooreen met die kenmerke beskikbaar in R-22. R-407C is 'n algemene koelmiddelvervanger vir diegene wat R-22-toerusting wil opgradeer. Die mengsel van hidrofluoorkoolstowwe sluit pentafluoretaan, difluormetaan en 1, 1, 1, 2-tetrafluoroetaan in. 'n Algemeen gebruikte alternatiewe koelmiddel wat gewild is in verpakte lugversorgers en borsellose skeidingstelsels, sowel as ligte lugversorging en direkte uitbreidingstelsels wat in residensiële, kommersiële en industriële toepassings voorkom. R-407C werk ook in mediumtemperatuur-verkoelingstelsels en in baienuwe toestelle.
Nuwe toerusting wat stikstof as 'n houlading gebruik, werk die beste met R-407C as gevolg van die gebruik van poliol-essensiële olie. Terwyl nuwe toestelle en verkoelingstelsels die algemeenste is, kan R-407C op sommige R-22-stelsels opgegradeer word as 'n olieverandering by die prosedure ingesluit is. Hierdie alternatief vir Freon word as omgewingsvriendelik beskou as gevolg van sy geen osoonuitputtingspotensiaal.
osoonuitputtingspotensiaal R-404A
Dit is 0 in hierdie koelmiddel, net soos R-407C en R-134A. Dit word dikwels gebruik vir verkoelingstelsels wat -45°C tot 15°C vereis. Dit is die beste in kommersiële en industriële vervoertoepassings as gevolg van sy wye bedryfstemperatuurreeks. Dit is baie soortgelyk aan die R-22 en bied beter werkverrigting. Omdat R-404A nie vinnig op lug of water reageer nie, word dit vir baie gebruike as veilig beskou. Dit is ook nie-vlambaar, kleurloos en reukloos.
Gebruikers moet egter altyd toepaslike voorsorgmaatreëls tref om hulself te beskerm, soos met enige koelmiddel. Direkte kontak met R-404A kan steeds bevriesing veroorsaak, en oormatige blootstelling aan vuur of hitte kan veroorsaak dat die reservoir bars. R-404A is redelik algemeen en beskikbaar vir aankoop by winkels wat spesialiseer in die verskaffing van verhitting- en verkoelingsprodukte.
'n Mengsel van twee hidrofluoorkoolstof koelmiddels, difluormetaan en pentafluoroetaan, is'n neosone-afbrekende koelmiddel wat beter energiedoeltreffendheid bied as R-22 en R-407C en nie chloor in die formulering daarvan gebruik nie. Dit word as meer geskik beskou as 'n plaasvervanger vir R-22 vanweë sy hoër druk en verkoelingskapasiteit.
Kenmerk R-410A
As gebruikers besluit om toestelle te koop wat R-410A gebruik, is die proses gewoonlik redelik eenvoudig. Trouens, baie lugversorgers en verkoelingsmaatskappye maak eenhede spesifiek vir gebruik met R-410A. Alhoewel dit die gewildste is in kommersiële verkoeling, lugversorgers en yskaste, is dit belangrik om daarop te let dat hierdie Freon- alternatief nie in A/CR-22-eenhede sal werk nie.
R-410A koelmiddels het 'n hoër drukgradering, so 'n ander spruitstukmeter word vereis as wat normaalweg met R-22 gebruik word. Die koelmiddel moet in vloeibare vorm en slegs in kort sarsies gevul word. R-410A word onder verskeie handelsname verkoop: AZ-20, Suva410A, GenetronR410A, Forane410A, EcoFluo rR410 en Puron. Dit is redelik maklik om aanlyn en in spesialiteitswinkels te koop.
Voertuiglugversorging
'n 2006 EU-richtlijn vereis dat alle nuwe voertuie wat in die EU verkoop word, toegerus moet wees met koelmiddels met 'n lae aardverwarmingspotensiaal (GWP). Die limiet is gestel op GWP 150 wat YF tans kan verskaf. Die voordeel daarvan is die eienskap van selfbeskikking - dit ontbind ongeveer in die atmosfeer heeltemalelf dae.
Ondanks die feit dat HFO1234yf as 'n nuwe koelmiddel aanvaar is, het Duitsland getwyfel. Daimler en 'n paar ander Duitse vervaardigers en ook regulatoriese owerhede glo dat YF gevaarlik is weens sy hoë vlambaarheid. In reaksie hierop het Duitsland sommige Daimler-voertuie goedgekeur om voort te gaan op R134A, strydig met die EU-voorskrif.
Die Europese Kommissie het selfs met regstappe teen Duitsland gedreig omdat hulle versuim het om nuwe regulasies vir die vrystelling van koelmiddels volledig te implementeer. GM en Toyota het in die openbaar hul steun vir YF uitgespreek en verklaar dat hulle die middel as veilig beskou.
Koste van nuwe stelsels
Bykomende koste van nuwe YF-koelmiddel is in die reeks van EUR30-50. YF-stelsels is minder doeltreffend en vereis die bykomende gebruik van 'n interne hitteruiler.
Omdat die vervaardigingsproseskoste vir YF hoër as R134A is, word 'n invoertarief vir baie jare op hierdie produk verwag, veral vanaf 2018 wanneer daar van alle nuutgeregistreerde voertuie in die Europese Unie vereis sal word om 'n koelmiddel te gebruik anders as R134A. vanaf R134A.
Prysverhoging vanaf 1 Februarie 2018:
- R452a + 20%.
- R410a + 20%.
- R448a + 15%.
- R449a + 15%.
Modernisering van die R-22-stelsel
Om R22 met R134A te vervang is 'n redelik eenvoudige proses. Eerstens moet die volle R22 uit die stelsel verwyder word. Dan is dit nodig om alle smeerolie uit die stelsel te verwyder(die maksimum hoeveelheid olie wat in die stelsel oorbly is 5% van die totale hoeveelheid daarin). Minerale olie moet vervang word met sintetiese esterolie. Die droër en oliefilter moet ook vervang word.
Die bedrag van R134A wat in die stelsel benodig word, is 90 tot 95% R22. Etikette moet geplaas word op stelsels wat opgegradeer is met R134A wat die nuwe koelmiddel en smeerolie beskryf. Alhoewel die proses maklik is, is dit belangrik om dit versigtig te doen. Reste van R-22 in die stelsel kan tot kruisbesmetting lei. Dit vir R-22 en R-134A kan die motor se verkoelingstelsel minder betroubaar maak en die kompressorkopdruk tot gevaarlike vlakke verhoog, wat tot 'n volledige stelselfout lei. Daarbenewens benodig R-134A 'n spesiale oliemengsel - poliaryleen.
In 1987 is die Montreal-protokol aangekondig, wat 'n internasionale verdrag in baie lande is om die beskadigde laag van die O-sone te help bestry. Een van sy inisiatiewe was om CFK's wêreldwyd uit te faseer. In 1994 het die VSA die gebruik van R-12 in die motorbedryf beëindig. R-12 is vervang deur die HFC- alternatiewe R-134a. In 2010, onder die Montreal-protokol, het die VSA aangekondig dat hulle die gebruik van R-22 in toekomstige toepassings sal uitfaseer. Alle nuwe masjiene sal HFC R-410A teiken, wat nie chloor bevat nie.
