Хладагент: жидкости с особыми свойствами
Текучая среда - это жидкости, которые отвечают за транспортировку энергии в тепловых насосах и холодильных системах. Они позволяют передавать тепло от более низкого уровня температуры и обладают специальными химическими свойствами. Например, низкие температуры кипения, низкие объемы пара, низкое давление конденсации и высокая химическая стабильность являются особенно важными. Кроме того, хладагенты не должны быть легковоспламеняющимися или токсичными.
Определение и практический пример
DIN EN 378-1 описывает хладагент как «жидкость, которая используется для передачи тепла в холодильной системе и которая поглощает тепло при низкой температуре и низком давлении и выделяет тепло при более высокой температуре и более высоком давлении, обычно с изменениями состояния жидкости».
То, что кажется сложным на первый взгляд, просто объясняется на практическом примере. Хладагент в геотермальном тепловом насосе поглощает тепло окружающей среды из земли и испаряется при очень низких температурах. Затем компрессор увеличивает давление, что также повышает температуру. Поглощенное тепло затем передает тепло в систему отопления через теплообменник, после чего оно снова охлаждается. В то же время давление падает, а хладагент постепенно разжижается. Как только он достигнет своего начального состояния, цикл может начаться снова.
Области применения хладагентов
Специальные ткани используются сегодня везде, где тепло должно передаваться от более низкого до более высокого уровня температуры. Это, например, системы охлаждения, такие как холодильники и кондиционеры, или инновационные системы отопления, такие как тепловой насос.
Сравнение типов хладагентов
Хладагенты - это химические соединения, которые можно разделить на две группы в зависимости от их состава. Эти:
- природные связи
- синтетические соединения
Естественные связи
Природные хладагенты состоят из природных веществ. Это, например, углеводороды, диоксид углерода, аммиак, вода или воздух. Они обычно оказывают незначительное влияние на окружающую среду и климат, но могут потребовать специальных мер безопасности. Это необходимо, например, потому что некоторые вещества легко воспламеняются при выходе из системы.
Синтетические соединения
Когда эксперты говорят о синтетических хладагентах, речь идет о искусственно произведенных веществах. К ним относятся, например, хлорфторуглероды (ХФУ), частично галогенированные хлорфторуглероды (ГХФУ) и негалогенированные или частично галогенированные фторуглероды (ХФУ или ГХФУ). Хладагенты часто имеют высокий потенциал разрушения озонового слоя и способствуют парниковому эффекту. Поэтому они вредны для окружающей среды, поэтому их использование должно быть сокращено во всем мире.
Наименование хладагента
Вы можете узнать состав веществ по их номенклатуре. Потому что, помимо буквы «R» для хладагента, он состоит из комбинации цифр и, при определенных обстоятельствах, прикрепленной буквы. Цифры обозначают количество атомов углерода, количество атомов водорода и количество атомов фтора.
Исключением являются так называемые смеси хладагентов и неорганические хладагенты. В то время как смеси могут быть обозначены номером 4 или 5 после буквы «R», номер 7 идентифицирует так называемые неорганические хладагенты, такие как аммиак.
Воздействие различных хладагентов на окружающую среду
Когда речь идет о воздействии жидкостей на окружающую среду, проводится различие между ОРС и ГВП.
ОРС: потенциал истощения озонового слоя
Значение ODP обозначает потенциал разрушения озона (немецкий: потенциал разрушения озона) и описывает влияние химического соединения на озоновый слой. Он приводится в качестве безразмерного индекса и относится к трихлорфторметану (R11). Вещество разрушает меньше озона, если значение ODP невелико. Например, многие природные хладагенты не влияют на озоновую дыру.
ПГП: потенциал парниковых газов
GWP обозначает потенциал глобального потепления (немецкий: потенциал парниковых газов) и описывает влияние химического соединения на глобальное потепление. Он дан в отношении СО2, при этом килограмм вещества со значением ПГП «1» оказывает такое же влияние на парниковый эффект, как и килограмм СО2, который выделяется в окружающую среду, например, через дымовую трубу. Поскольку синтетические вещества, в частности, часто имеют ПГП более 1000 (1 кг действует как 1000 кг СО2), их использование в настоящее время подпадает под законные ограничения. При значительно более низких значениях ПГП природные хладагенты обычно оказывают меньшее воздействие на климат.
Регулирование F-газа защищает климат
В прошлом синтетические хладагенты часто использовались. Они часто имеют хорошие химические свойства, но оказывают негативное влияние на климат. Это должно измениться в будущем с помощью так называемого Регламента F-газа (Регламент (ЕС) № 517/2014 о фторированных парниковых газах). Потому что это предусматривает постепенное ограничение доступных на рынке средств к 2030 году. Запреты и более высокие требования к обслуживанию и проверке холодильных систем должны создавать стимулы для использования альтернатив.