Freonul R1234yf
Directiva 2006/40/CE a UE privind emisiile provenite de la sistemele de aer condiționat ale autovehiculelor impune noi cerințe privind agenții frigorifici utilizați în unitățile de aer condiționat ale acestora.
Sistemele de aer condiționat pentru automobile reprezintă până la 40% din toate sistemele de aer condiționat din lume.
Bazat pe legi și principii fizice, sistemul de aer condiționat din interiorul mașinii implică utilizarea unui agent chimic special denumit „agent frigorific”.
Utilizarea acestui agent frigorific ecologic în sistemele de aer condiționat auto va reduce substanțial emisiile de gaze cu efect de seră.
Principiile de bază ale sistemelor de aer condiționat
Pentru a face mai ușor de înțeles principiul aerului condiționat auto, vom prezenta mai jos o listă de termeni cheie și definiții:
Căldura: Căldura este un tip de energie. Unitatea de măsură a căldurii este joule (J). Căldura se poate răspândi și poate fi acumulată
Schimbul de căldură: Schimbul de căldură este un proces termodinamic prin care se realizează un schimb de căldură între două corpuri de temperaturi diferite. În orice proces de schimb de căldură, corpul mai cald cedează o parte din energia sa internă corpului mai rece.
Principiul răcirii se bazează pe schimbul de căldură.
Convecția : Una dintre modalitățile de propagare a căldurii, convecția, se bazează pe circulația materialelor la temperaturi diferite. Propagarea căldurii pe bază de flux este imposibilă în cazul substanțelor solide – aceasta are loc numai în cazul fluidelor (lichide și gaze).
Răcirea: Răceala este un nivel inferior de căldură. În general, temperaturile sub punctul de îngheț al apei sunt considerate ca fiind „reci”. Răceala poate fi definită ca o senzație de frig pe care o simt oamenii atunci când sunt expuși la temperaturi substanțial mai mici decât cele ale propriului corp.
Fierberea: Fierberea este un proces prin care un lichid (întregul său volum) se transformă într-un gaz. Temperatura de fierbere este diferită pentru fiecare tip de lichid și depinde, de asemenea, de presiunea de deasupra lichidului respectiv – cu cât presiunea este mai mare, cu atât temperatura de fierbere este mai mare.
Condensarea: Condensarea este un proces prin care un gaz se transformă într-un lichid.
Refrigerantul: sau Agentul frigorific – mediul cu ajutorul căruia se realizează procesul de schimb de căldură. În funcție de temperatură și de presiune, agentul frigorific se află în stare gazoasă sau lichidă. Atunci când este expandat, agentul frigorific se răcește.
Răcirea prin dilatare: Un gaz care se dilată substanțial după ce trece printr-o supapă de expansiune se răcește semnificativ.
Privire de ansamblu asupra agenților frigorifici
În general, agenții frigorifici sunt împărțiți în trei grupe:
● Substanțe naturale (cum ar fi NH3 /amoniac/, CO2 , H2O).
● Hidrocarburi pure (cum ar fi propanul, izobutanul)
● Hidrocarburi halogenate (agenți frigorifici CFC, HCFC, HFC și HFO)
Ca răspuns la cerința de eficiență ridicată, hidrocarburile halogenate reprezintă categoria de agenți frigorifici cea mai frecvent utilizată în sistemele de aer condiționat ale automobilelor. Cu toate acestea, cele mai recente tendințe în ceea ce privește unitățile mobile de aer condiționat ecologice implică, de asemenea, utilizarea dioxidului de carbon (CO2) ca agent frigorific complet natural.
R12
Produs în trecut, R12 este un agent frigorific a cărui compoziție chimică este practic identică cu cea a CCl2F2(diclorodifluorometan). La începutul anilor 1990 s-a dovedit că R12 (care face parte din grupul CFC) dăunează stratului de ozon, adică contribuie la formarea găurii de ozon. În 1995, utilizarea acestei substanțe în sistemele de aer condiționat a fost interzisă.
R134a
Combinând fluor, carbon și hidrogen, R134a este un agent frigorific a cărui compoziție chimică este practic identică cu cea a CH2FCF3 (tetrafluoretan). Acest produs nu conține niciun atom de clor – spre deosebire de R12, a cărui utilizare a fost considerată inacceptabilă din cauza potențialului său ridicat de deteriorare a stratului de ozon.
R134a este un produs fără CFC cu un potențial zero de deteriorare a ozonului, dar ca gaz cu efect de seră este considerat nepotrivit pentru mediu.
R1234yf
R 1234yf este un nou agent frigorific HFO a cărui compoziție chimică este practic identică cu cea a CF3CF=CH2 (tetrafluoropropan). Acest produs a fost dezvoltat pentru a înlocui R134a, obiectivul fiind acela de a reduce emisiile de gaze cu efect de seră.
Comparație – potențialul de încălzire globală al R134a/R1234yf
Emisiile fiecărui gaz care contribuie la efectul de seră pe planeta noastră sunt definite ca „potențial de încălzire globală” (Global Warming Potential – GWP) – GWP-ul R1234yf este de 335 de ori mai mic decât cel al R134a (HFC).
GWP-ul R1234yf este scăzut (GWP=4), adică produsul generează niveluri de emisii de gaze cu efect de seră mult mai scăzute decât predecesorul său, R134a. Prin urmare, noul R1234yf respectă pe deplin prevederile Directivei 2006/40/CE a UE, conform căreia GWP maxim este de 150 pentru agenții frigorifici utilizați în noile tipuri de vehicule (în vigoare din ianuarie 2011) și în toate vehiculele noi (în vigoare din 2017).
Reacții cu metale și materiale plastice:
● În stare pură, R1234yf este stabil din punct de vedere chimic; nu distruge fierul, aluminiul și materialele plastice dezvoltate și concepute special pentru sistemele de aer condiționat.
● Cu toate acestea, impuritățile din acest agent frigorific pot roade și deteriora componentele circuitului de răcire.
● Materialele nepotrivite (cum ar fi garniturile și furtunurile care nu au fost dezvoltate pentru utilizarea R1234yf și a uleiul refrigerant aplicat) pot fi, de asemenea, corodate și deteriorate de un R1234yf pur sau de uleiul refrigerant.
● Contaminarea agentului frigorific cu, de exemplu, compuși de clor sau expunerea acestuia la lumină ultravioletă poate duce la coroziunea/distrugerea metalelor și a materialelor plastice dezvoltate și testate pentru utilizarea cu acest agent frigorific și cu uleiul frigorific respectiv. Aceasta, ca urmare, poate duce la blocaje, scurgeri și sedimente pe pistonul compresorului AC.
