Где используется хладагент HFO-1234yf : Кондиционеры, чиллеры, промышленное холодильного оборудование. Компания разработчик хладагента HFO-1234yf: Dupont. Презентация хладагента HFO-1234yf на рынке: 2009 год.  Цель использования нового хладагента HFO-1234yf: Повышение уровня экологической безопасности кондиционеров, а также холодильного оборудования.

Почему необходимы новые хладагенты

Как известно, главной целью вступившего в силу Монреа́льского протокола по веществам, разрушающим озоновый слой земли, является ограничение производства и обращения ХФУ (Хлор Фтор Углеродов), к которым относится хладагент R-22, а также других хладагентов, содержащих хлор. Монреальский Протокол, подписанный странами участниками ООН в 1989 году, был призван найти разумное решение по использованию в кондиционерах, а также холодильном оборудовании хладагентов нового поколения, с нулевым  потенциалом по разрушению озонового слоя земли. В последствие таким решением стало начало производства хладагентов R-134a и R-123. Поэтому большинством компаний было ограничено производство климатического оборудования, в котором используются ХФУ R-22.

Хладагент R-134а характеризуется нулевым значением потенциала по разрушению озонового слоя земли (ODP). Но вместе с тем, хладагент R-134а является веществом, которое оказывает негативное воздействие на процессы, связанные с Глобальным Потеплением. Коэффициент GWP (Global warming potential) хладагента R-134а в 11 раз больше чем у хладагента R-123. Вместе с тем  R-123 относится к группе HCFC (Гидро Хлор Фтор Углеродов), содержащих хлор. Поэтому производство и обращение хладагента R-123а также должно быть остановлено в 2030г.

Рисунок №2 Спутник ESA ERS-2 за сутки успевает облететь вокруг Земли несколько раз и измерить содержание озона в атмосфере над значительной частью ее поверхности. Фото: ESA

Поиск решений по использованию хладагентов нового поколения не прекращается ни на минуту. Новые химические соединения должны отвечать самым высоким требованиям по экологической безопасности. Одним из таких решений является, разработанный компанией Dupont хладагент HFO-1234yf, который должен в последствие заменить хладагент R-134а. Химическая формула нового хладагента: CF3CF=CH2. Потенциал разрушения озонового слоя земли ODP = 0. Коэффициент GWP = 4. Также как хладагент R-134a, HFO-1234yf не является токсичным. Эксплуатационные характеристики хладагента HFO-1234yf приблизительно соответствуют эксплуатационным характеристикам хладагента R-134a. Коэффициент теплопередачи хладагента HFO-1234yf при конденсации меньше чем у R-134a. На 8%. Коэффициент теплопередачи хладагента HFO-1234yf при испарении больше чем у R-134a. На 3%.

Рисунок №4 Соотношение давлений и температур кипения хладагентов R-134a, HFO-1234yf

Хладагент нового поколения HFO-1234yf имеет большие перспективы при использовании в чиллерах - водоохладителях с компрессором центробежного типа. На рисунке №5 изображена диаграмма Карно двух холодильных процессов, протекающих при одинаковых условиях эксплуатации. Как видно из диаграммы, при фактически одинаковых значениях температуры испарения и конденсации хладагентов R-134a, HFO-1234yf, разница энтальпии (Теплосодержания хладагентов) на входе и выходе компрессора отличаются. Разница энтальпии у компрессора, в котором используется хладагент HFO-1234yf меньше. Поэтому, для достижения необходимых характеристик холодильного цикла, производители компрессоров, работающих на хладагенте HFO-1234yf  могут использовать рабочее колесо меньшего диаметра, или скорость вращения рабочего колеса может быть меньше.

Рисунок №5 Диаграмма Карно двух холодильных циклов: R-134a, HFO-1234yf

Также хладагент нового поколения характеризуется множеством других преимуществ, среди которых: малая стоимость, высокая степень совместимости с хладагентом R-134a. (Капитальные затраты при модернизации оборудования, связанной с заменой хладагента R-134a на HFO-1234yf не велики). Поэтому, как считают специалисты компании Dupont, HFO-1234yf является лучшей альтернативой для хладагентов, используемых в системах центрального кондиционирования и холодоснабжения.