Р-410А
R-410A — хладагент , используемый в системах кондиционирования воздуха и тепловых насосах . Это зеотропная , но почти азеотропная смесь дифторметана (CH 2 F 2 , называемого R-32) и пентафторэтана (CHF 2 CF 3 , называемого R-125). R-410A продается под торговыми марками AZ-20, EcoFluor R410, Forane 410A, Genetron R410A, Puron и Suva 410A.
27 декабря 2020 года Конгресс США принял Закон об американских инновациях и производстве (AIM), который предписывает Агентству по охране окружающей среды США (EPA) поэтапно сокращать производство и потребление гидрофторуглеродов ( ГФУ). [1] [2] Закон AIM был принят потому, что ГФУ обладают высоким потенциалом глобального потепления . Правила, разработанные в соответствии с Законом о AIM, требуют сокращения производства и потребления ГФУ на 85% с 2022 по 2036 год. [3] R-410A будет ограничен этим Законом, поскольку он содержит ГФУ R-125. Другие хладагенты с более низким потенциалом глобального потепления заменят R-410A в большинстве применений, точно так же, как R-410A заменил более ранний озоноразрушающий хладагент R-22. [4]
История
[ редактировать ]R-410A был изобретен и запатентован компанией Allied Signal (ныне Honeywell ) в 1991 году. [5] Другие производители по всему миру получили лицензию на производство и продажу R-410A. [6] R-410A был успешно коммерциализирован в сегменте систем кондиционирования воздуха совместными усилиями Carrier Corporation , Emerson Climate Technologies, Inc. , Copeland Scroll Compressors (подразделение Emerson Electric Company ) и Allied Signal . Carrier Corporation была первой компанией, которая представила на рынке бытовой кондиционер на основе R-410A в 1996 году и владеет торговой маркой Puron. [7]
Переход с Р-22 на Р-410А
[ редактировать ]В соответствии с условиями и соглашением, достигнутым в Монреальском протоколе (Монреальский протокол по веществам, разрушающим озоновый слой), Агентство по охране окружающей среды США постановило производство или импорт R-22 вместе с другими гидрохлорфторуглеродами поэтапно прекратить (ГХФУ). Соединенные Штаты. В ЕС и США R-22 не может использоваться при производстве новых кондиционеров или аналогичных агрегатов после 1 января 2010 года. [8] В других частях мира дата поэтапного отказа варьировалась от страны к стране. С 1 января 2020 года в США запрещено производство и импорт R-22; единственные доступные источники R-22 включают тот, который был накоплен или извлечен из существующих устройств. [8]
К 2020 году в большинстве новых оконных кондиционеров и мини-сплит-кондиционеров в США использовался хладагент R-410A. [9] Кроме того, R-410A в значительной степени заменил R-22 в качестве предпочтительного хладагента для использования в бытовых и коммерческих кондиционерах в Японии и Европе, а также в Соединенных Штатах. [8]
Воздействие на окружающую среду
[ редактировать ]
В отличие от алкилгалогенидных хладагентов, содержащих бром или хлор, R-410A (который содержит только фтор) не способствует разрушению озонового слоя и поэтому стал более широко использоваться, поскольку озоноразрушающие хладагенты, такие как R-22, были постепенно выведены из обращения. Однако, как и метан , R-410A имеет потенциал глобального потепления (ПГП), который значительно хуже, чем у CO 2 (ПГП = 1), в течение времени его существования. R-410A представляет собой смесь 50% ГФУ-32 и 50% ГФУ-125. ГФУ-32 имеет срок службы 4,9 года и 100-летний ПГП, равный 675, а ГФУ-125 имеет 29-летний срок службы и 100-летний ПГП, равный 3500. [10] [11] Комбинация имеет эффективный ПГП 2088, что выше, чем у R-22 (100-летний ПГП = 1810), и срок службы в атмосфере почти 30 лет по сравнению с 12-летним сроком службы R-22. [12] [13]
Поскольку R-410A позволяет получить более высокие рейтинги SEER , чем система R-22, за счет снижения энергопотребления, общее воздействие на глобальное потепление систем R-410A в некоторых случаях может быть ниже, чем у систем R-22, из-за снижения выбросов парниковых газов. газовые выбросы электростанций. [11] Это предполагает, что утечка в атмосферу будет в достаточной степени контролироваться. [14] Если исходить из того, что предотвращение разрушения озона в краткосрочной перспективе более важно, чем сокращение ПГП, R-410A предпочтительнее R-22. [11]
Поэтапный отказ от использования R-410A
[ редактировать ]Поэтапное сокращение, предусмотренное Законом о AIM, приведет к замене R-410A другими хладагентами, начиная с 2022 года. Доступны альтернативные хладагенты, включая гидрофторолефины , R-454B (зеотропная смесь R-32 и R-1234yf ), углеводороды ( такие как пропан R-290 и изобутан R-600A ) и даже диоксид углерода ( R-744 , ПГП = 1). [4] [15] [16] [17] Альтернативные хладагенты имеют гораздо меньший потенциал глобального потепления, чем R-410A. Некоторые альтернативы имеют легкую или умеренную воспламеняемость, работают в более высоких диапазонах давления или требуют специальных смазочных материалов и уплотнений для компрессоров.
Физические свойства
[ редактировать ]R-410A является негорючим веществом класса А1 в соответствии с ISO 817 и ASHRAE 34. Один из его компонентов, R-32, является слабовоспламеняющимся (AL2), а другой, R-125, представляет собой вещество класса А1, подавляющее воспламеняемость R32.
| Свойство | Ценить | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| Формула |
| ||||
| Молекулярный вес (Да) | 72.6 | ||||
| Температура плавления (°С) | −155 | ||||
| Точка кипения (°С) | −48.5 | ||||
| Плотность жидкости (30°С), кг/м 3 | 1040 | ||||
| Плотность пара (30°С), воздух=1,0 | 3.0 | ||||
| Давление пара при 21,1 °C (МПа) | 1.383 | ||||
| Критическая температура (°C) | 72.8 | ||||
| Критическое давление, МПа | 4.90 | ||||
| Теплоемкость газа (кДж/(кг·°С)) | 0.84 | ||||
| Теплоемкость жидкости при 1 атм, 30 °C, (кДж/(кг·°C)) | 1.8 | ||||
| точка возгорания | R-410A нельзя смешивать с воздухом (кислородом) под давлением. | ||||
| Температура самовоспламенения | Дифторметан: 648 °С; пентафторэтан является огнезащитным |
Теплофизические свойства - Свойства хладагента R410a
Меры предосторожности
[ редактировать ]R-410A нельзя использовать в сервисном оборудовании R-22 из-за более высокого рабочего давления (примерно на 40–70 %). Необходимо использовать детали, разработанные специально для R-410A. Таким образом, системы R-410A требуют от обслуживающего персонала использования различных инструментов, оборудования, стандартов безопасности и методов для управления более высоким давлением. Производители оборудования знали об этих различиях и требовали сертификации специалистов, устанавливающих системы R-410A. Кроме того, была создана Коалиция безопасности AC&R, чтобы помочь специалистам в обучении системам R-410A.
Баллоны R-410A когда-то имели розовый цвет , но теперь они имеют стандартный светло-серый цвет. [21] [22]
Хотя R-410A имеет незначительный потенциал фракционирования , его нельзя игнорировать при зарядке.
Торговые названия
[ редактировать ]- Сува 410А (Дюпон)
- Пурон (носитель)
- Генетрон AZ-20 (Honeywell)
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Защита нашего климата путем сокращения использования ГФУ» . Агентство по охране окружающей среды США . 8 февраля 2021 г. Проверено 25 августа 2022 г.
- ^ «История ГФУ и Закона о AIM» . www.usepa.gov . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 27 июня 2024 г.
- ^ Пресс-служба Агентства по охране окружающей среды (23 сентября 2021 г.). «США резко сократят вредные для климата выбросы парниковых газов с помощью новой программы, направленной на химические вещества, используемые в системах кондиционирования и охлаждения» . Агентство по охране окружающей среды США . Проверено 25 августа 2022 г.
- ^ Jump up to: а б «Выбираете новую систему?» . Калифорнийский совет по воздушным ресурсам . Проверено 25 августа 2022 г.
- ^ "Дом" . www.honeywell.com . Архивировано из оригинала 16 ноября 2007 года.
- ^ "Дом" . www.honeywell.com . Архивировано из оригинала 25 ноября 2007 года.
- ^ «PURON — Обзоры и информация о бренде — Carrier Corporation СИРАКУЗ, штат Нью-Йорк — Серийный номер: 77215886» . Trademarkia.com . Проверено 1 мая 2016 г.
- ^ Jump up to: а б с «Поэтапный отказ от озоноразрушающих веществ класса II» . Проверено 26 июня 2024 г.
- ^ «Хладагент Honeywell AZ-20 (R-410A)» . Архивировано из оригинала 24 сентября 2017 г. Проверено 1 сентября 2021 г.
- ^ Велдерс, Гуус Дж. М.; Фэйи, Дэвид В.; Дэниел, Джон С.; Макфарланд, Мак; Андерсен, Стивен О. (7 июля 2009 г.). «Большой вклад прогнозируемых (если утечка не будет контролироваться) выбросов ГФУ в будущее воздействие на климат» . Труды Национальной академии наук . 106 (27): 10949–10954. Бибкод : 2009PNAS..10610949V . дои : 10.1073/pnas.0902817106 . ПМК 2700150 . ПМИД 19549868 .
- ^ Jump up to: а б с Пьерумбер, RT (30 мая 2014 г.). «Кратковременное загрязнение климата» . Ежегодный обзор наук о Земле и планетах . 42 (1): 341–379. Бибкод : 2014AREPS..42..341P . doi : 10.1146/annurev-earth-060313-054843 .
- ^ «Отчет об оценке МГЭИК 4 (ДО4) 2007 г.» (PDF) . п. 212 . Проверено 25 августа 2022 г.
- ^ «Хладагенты с высоким ПГП» . Калифорнийский совет по воздушным ресурсам . Проверено 25 августа 2022 г.
- ^ «Основы работы с R-410A» (PDF) . Государственный колледж Флориды в Джексонвилле. п. 7. Архивировано из оригинала (PDF) 4 сентября 2014 года . Проверено 21 ноября 2013 г.
- ^ «ПЕРЕХОД К АЛЬТЕРНАТИВАМ С НИЗКИМ ПГП в бытовых и коммерческих системах кондиционирования воздуха и охладителях» (PDF) . Агентство по охране окружающей среды США . Декабрь 2016 года . Проверено 25 августа 2022 г.
- ^ Джонстон, Филип (13 октября 2020 г.). «Что дальше: выбор подходящей замены R-410A» . Журнал «Инженерные системы» .
- ^ «Carrier представляет Puron Advance™: хладагент нового поколения для канальных жилых и легких коммерческих продуктов в Северной Америке» . Carrier Commercial Systems Северная Америка . Проверено 26 июня 2024 г.
- ^ «Паспорт безопасности материала R-410a» (PDF) . Honeywell International Inc. Архивировано из оригинала (PDF) 11 октября 2010 г. Проверено 3 июля 2009 г.
- ^ «Хладагент Пурон Р-410А» (PDF) . Архивировано из оригинала 21 декабря 2006 года . Проверено 2 июля 2014 г.
{{cite web}}: CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ) - ^ «Р-410А» (PDF) . Honeywell Хладагенты Европа. Архивировано из оригинала (PDF) 27 марта 2014 года . Проверено 26 апреля 2013 г.
- ^ «Хладагенты – Цветовые коды» . www.engineeringtoolbox.com .
- ^ «Цветовые коды хладагентов» . 24 мая 2023 г.