Хладагент R134a (Фреон 134a): Эпохальный заменитель и его наследие
R134a (химическое название: тетрафторэтан, CF₃CH₂F) — это синтетический хладагент из группы
гидрофторуглеродов (ГФУ / HFC). Он был разработан в конце 1980-х как первая массовая, безопасная и эффективная замена для озоноразрушающего хладагента R12 (CFC). Его появление стало настоящей революцией в холодильной индустрии и символом перехода на более экологичные технологии.
История появления: Спаситель озонового слоя
До 1990-х годов в автомобильных кондиционерах, бытовых холодильниках и многих других системах доминировал хладагент R12. Однако после принятия
Монреальского протокола (1987 г.), который требовал полного отказа от хлорсодержащих фреонов (CFC), разрушающих озоновый слой, индустрия столкнулась с острой необходимостью найти ему замену.
R134a стал идеальным кандидатом. Главное его преимущество — он
не содержит хлора, а значит, его
потенциал озоноразрушения (ODP) равен нулю. С начала 1990-х годов начался массовый переход на R134a.
Ключевые области применения
R134a — очень универсальный хладагент, который нашел применение в самых разных областях:
- Автомобильные кондиционеры: Это его основное и самое массовое применение. Практически все автомобили, выпущенные с середины 1990-х до середины 2010-х годов, используют системы кондиционирования на R134a.
- Бытовые холодильники и морозильники: Стал стандартом для бытовой техники, заменив R12.
- Коммерческий холод: Широко используется в среднетемпературных торговых установках (холодильные витрины для напитков, молочных продуктов).
- Промышленные системы и чиллеры: Применяется в крупных системах кондиционирования зданий и для технологического охлаждения.
- Прочее: Используется как пропеллент в аэрозолях (например, в пневмоочистителях для электроники) и как вспенивающий агент при производстве некоторых видов пенопласта.
Преимущества R134a
- Нулевой ODP: Не разрушает озоновый слой.
- Безопасность: Нетоксичен и негорюч (класс безопасности A1).
- Хорошие термодинамические характеристики: Обеспечивает высокую энергоэффективность в предназначенных для него системах.
- Стабильность: Химически стабилен и неагрессивен к большинству материалов.
- Глобальный стандарт: Широко доступен по всему миру, его характеристики хорошо изучены.
Главный недостаток: Влияние на климат
Несмотря на безопасность для озонового слоя, у R134a есть серьезный недостаток, который определил его дальнейшую судьбу —
высокий потенциал глобального потепления (ПГП / GWP).
- GWP R134a составляет около 1430.
- Это означает, что 1 кг R134a, попав в атмосферу, оказывает такой же парниковый эффект, как 1430 кг углекислого газа (CO₂) за 100 лет.
В связи с этим были приняты новые международные соглашения (например,
Кигалийская поправка к Монреальскому протоколу), направленные на сокращение использования хладагентов с высоким GWP. В Европе действуют жесткие
F-Gas Regulations.
Будущее хладагента, и чем заменяют R134a
Эпоха R134a постепенно подходит к концу. Сегодня активно внедряются его заменители с низким GWP.
Для автомобильных кондиционеров:- R1234yf: Новый мировой стандарт. Его GWP составляет менее 1. Он обладает схожими с R134a характеристиками, но является слабогорючим (класс A2L). Все новые автомобили сегодня выпускаются с системами на R1234yf.
Для стационарных систем (холодильники, чиллеры):- R513A: Смесевой хладагент с GWP около 630. Часто используется как "drop-in" или "near drop-in" заменитель для существующих систем на R134a (не требует значительных переделок).
- R600a (Изобутан): Природный хладагент с очень низким GWP (~3). Стал стандартом для новых бытовых холодильников. Он эффективен, но очень горюч (класс A3), что ограничивает его применение в крупных системах.
Совместимые масла
Синтетические: Полиолэфирные
(POE) для стационарных систем, полиалкиленгликолевые
(PAG) для автомобильных кондиционеров.
Несовместим с минеральными маслами!Варианты упаковки
- Одноразовые баллоны 13,6 кг;
- Многоразовые баллоны 60 кг;
- Спецконтейнеры;
- ISO-Танки.
Получить условия по нестандартной таре и доступ к оптовым ценамВнешний вид упаковки может отличаться от представленного на изображении в зависимости от партии товара.
Почему хладон-134а стал так популярен
- R-134a — новый стандарт для большинства перспективных применений.
- Отличные термодинамические показатели.
- Лёгкий сервис: хладагент просто дозаправляется после каждой утечки.
- После ретрофита с R134a сохраняются гарантии на кондиционер и запчасти.
- Фреон R134а обладает нулевым потенциалом разрушения озонового слоя (ПРОС, ODP).
- Потенциал глобального потепления (ПГП, GWP) составляет 1300 (ПГП углекислого газа равен 1), что гораздо ниже, чем ПГП R-12 (8500).
- Не воспламеняется во всем диапазоне температур эксплуатации;
- Не токсичен и невзрывоопасен (классификация безопасности ASHRAE — A1).
- Идеальный хладагент для областей применения, где особое значение придается безопасности и постоянству эксплуатационных характеристик.
Таким образом, на сегодняшний день, являясь по сути стандартным для торгового и бытового оборудования, R-134a удовлетворяет всем основным требованиям по безопасности в отношении токсичности и горючести, определенным в стандарте 34 по классификации ASHRAE.
Состав и классификации
Тип хладагента
ГФУ (HFC) – гидрофторуглерод.
Систематическое наименование
Тетрафторэтан
Химическая формула
1,1,1,2-тетрафторэтан CF₃—CFH₂
Расшифровка названия
- R — «Refrigerant», в переводе с английского — хладагент.
- Цифры 134: 1 — число атомов углерода, 3 — число атомов водорода плюс единица, 4 — число атомов фтора.
- Символ «a» в «R134a» означает асимметрию молекулы тетрафторэтана.
Классификация
- CAS: 811-97-2
- PubChem: 13129
- EINECS: 212-377-0
- SMILES: C(C(F)(F)F)F
- InChI: LVGUZGTVOIAKKC-UHFFFAOYSA-N
- RTECS: KI8842500
- ChemSpider:12577
Альтернативные названия
R 134 a, HFC 134a, хладон-134а, фреон-134a
Транспортировка и хранение
Безопасность
ASHRAE: A1 — не огнеопасен, не токсичен
NFPA 704: 101- Опасность для здоровья не учитывая применение внутрь: 1 — Воздействие может вызвать лишь раздражение с минимальными остаточными повреждениями.
- Огнеопасность: 0 — Негорючее вещество.
- Нестабильность/реакционноспособность: 1 — Обычно стабильное, но может стать неустойчивым при повышенных температуре и давлении.
Замена
Чем заменить
Современные хладагенты, заменяющие R134a:
- R1234YF
- R448A
- R450A
- R513A
- R290 (пропан)
- R744 (CO₂ — углекислый газ)
Какие хладагенты заменяет
R-134a пришёл на замену озоноразрушающим хладонам старых поколений:
Исчерпывающая замена ГХФУ-хладона R-12 в существующих установках и системах автомобильного кондиционирования, а также средне- и высокотемпературного бытового и коммерческого охлаждения.
Лабораторные и промышленные испытания подтверждают, что R-134a может работать во многих существующих установках, где ранее использовали R-12 и R-500.
Системы, в которых фреон R134a может надежно заменить хладон R-12, включают: центробежные холодильники, полугерметичные, поршневые и винтовые охлаждающие системы, промышленные холодильники, автомобильные климатические системы, транспортные рефрижераторы и некоторые герметичные компрессоры.
При переводе систем, работающих на R-12, на хладагент R-134a соблюдайте порядок ретрофита, рекомендуемый производителем. За конкретной информацией о совместимости материалов необходимо обратиться к изготовителям оборудования.
Эксплуатационные характеристики
В среднетемпературном оборудовании хладон R-134а обладает эксплуатационными характеристиками, близкими хладагенту R-12. В зависимости от условий эксплуатации кпд хладагента по сравнению с хладоном R-12 колеблется в пределах от +2 до +8%, а холодопроизводительность меняется в диапазоне от -10 до +2%.