Apakah penyejuk? Ini adalah cecair khas. Ia digunakan dalam penghawa dingin dan peti sejuk. Bahan pendingin mengalami perubahan fasa daripada cecair kepada gas apabila ia menyerap haba dan kembali kepada cecair apabila pemampat memampatkan gas. Pemilihan bahan pendingin yang ideal adalah berdasarkan sifat termodinamik. Ia mestilah tidak menghakis, selamat, tidak toksik dan tidak mudah terbakar.
Sejarah Ringkas Penyejuk
Saintis Belgium Frederic Sworths mempelopori sintesis CFC pada akhir 1890-an. Penemuannya berlaku selepas penggantian klorida dalam karbon tetraklorida oleh futurida untuk sintesis CFC-11 dan CFC-12. Pada penghujung 1920-an, Thomas Midgley Jr. menambah baik proses sintesis dan mencabar penggunaan CFC sebagai penyejuk untuk menggantikan ammonia, klorometana dan sulfur dioksida yang biasa digunakan pada masa itu.
Ia berbahaya, mudah terbakar, malah ada yang beracun. Yang paling biasapenyejuk itu ialah CFC yang dipanggil Freon - nama jenama DuPont untuk peti sejuk "R-12". Mengikut keperluan 30-an abad yang lalu, penyejuk ini nampaknya sesuai, berasaskan saintifik dan lebih selamat, gas tidak menghakis dan murah untuk dikeluarkan.
Sehingga tahun 1970-an molekul klorin didapati memusnahkan lapisan ozon sepenuhnya dan diharamkan. Pada tahun 1970-an, saintis mendapati bahawa ammonia penyejuk mengganggu penembusan sinar inframerah ke dalamnya, kerana ia terkumpul di atmosfera dan menyebabkan pemindahan haba, yang membawa kepada perubahan iklim, jadi sebatian ini diharamkan.
Pada tahun 1990-an dan 2000-an, CFC telah digantikan oleh HCFC (hydrochlorofluorocarbon) dan HCFC yang paling biasa ialah "R-22" yang mempunyai kesan yang kurang merosakkan ozon, namun ia masih berbahaya. Untuk menyelesaikan masalah penipisan ozon, saintis menghasilkan HFC yang tidak mengandungi klorin. Bagaimanapun, mereka kemudiannya menyedari bahawa HFC masih merosakkan alam sekitar melalui gas rumah hijau.
Jenis media penyejukan moden
Suruhanjaya Eropah telah mewajibkan penyejuk R134A tidak digunakan untuk kereta penumpang yang diperakui yang dijual di Kesatuan Eropah. Mandat ini pada asalnya bertujuan untuk 1 Januari 2011. Walau bagaimanapun, memandangkan penyejuk baharu belum lagi tersedia untuk pasaran umum, tarikh akhir ini dilanjutkan kepada 1 Januari 2013.
Bermula dari Januari 2017, semua baru mendaftarkenderaan dikehendaki menggunakan penyejuk alternatif. Pada 2018, hanya 60% daripada kereta penumpang buatan Eropah baharu menggunakan penyejuk selamat. Kenderaan yang dijual di luar Kesatuan Eropah terus menggunakan R134A atau penyejuk yang lebih berbahaya.
Jenis penyejuk utama:
- CFC - klorofluorokarbon.
- HCFC – HydroChloroFluoroCarbons.
- HFC – HydroFluoroCarbons.
Namun, kesemuanya telah atau akan diganti dalam masa terdekat berikutan impak alam sekitar. Penyejuk HFO kini mula menggantikan CFC kerana ia mempunyai potensi pemanasan global yang jauh lebih rendah dan tidak merosakkan ozon, walaupun ada yang sangat mudah terbakar. Pada masa ini, penyejuk generasi ke-4 memasuki pasaran, yang mempunyai sifat termodinamik yang hebat dan mesra alam.
Memilih alternatif untuk R12
R12 penyejuk masih digunakan secara meluas dalam aplikasi penyejukan. Sesungguhnya, sangat sukar untuk mencari satu yang boleh menggantikan penyejuk universal ini dalam keadaan operasi. R134A adalah yang paling sesuai untuk tujuan ini.
Perbandingan R134A dan R12:
- Kapasiti pada suhu penyejat -7°C adalah sama untuk kedua-dua penyejuk, dan di bawah -7°C, jika R12 digantikan dengan penyejuk r134A, akan terdapat kehilangan kesan penyejukan yang ketara. Dalam kes sedemikian adalah disyorkan untuk menggunakan campuran penyejuk dan bukannya menggantikan R134A. Freon 134 juga boleh digunakan untuk suhu rendahsituasi.
- Pekali pemindahan haba untuk R134A adalah lebih tinggi daripada R12. Jika ia wujud dalam fasa cecair yang sama, pekali pemindahan haba bagi penyejuk R134A adalah 27-37% lebih tinggi, dan dalam fasa gas ia adalah 37-45% lebih tinggi. Jika ia wujud dalam dua fasa, cecair dan gas, pekali pemindahan haba untuk R134A adalah 28% hingga 34% lebih tinggi dalam penyejat dan 35 hingga 41% lebih tinggi dalam pemeluwap.
- Kesan penyejukan R134A adalah kira-kira 22% lebih besar daripada R12. Oleh itu, kadar aliran jisim R134A yang diperlukan bagi setiap tan penyejukan adalah kira-kira 18% kurang daripada R12. Ini bermakna bahawa untuk kapasiti tertentu sistem penyejukan, jumlah yang diperlukan adalah 18% kurang daripada semasa menggunakan R12. Iaitu, dalam semua peralatan di mana R12 digantikan dengan freon 134, jumlah bahan pendingin yang perlu dicas adalah kurang daripada R12. Walau bagaimanapun, isipadu khusus R134A adalah lebih besar sedikit daripada R12, jadi untuk jumlah penyejuk yang sama, isipadu yang diduduki oleh R134A adalah lebih besar daripada R12.
- Peningkatan dalam kesan penyejukan R134A diimbangi oleh peningkatan dalam volum khususnya. Oleh itu, R134a yang dicaj dalam sistem diubah suai hendaklah 5–10% kurang daripada R12.
Tukar R12 kepada R134A
Sesetengah pemasangan awal menggunakan ammonia sebagai penyejuk. Walau bagaimanapun, kebanyakan kereta moden yang dibina sebelum 1995 menggunakan R12. R12 ialah penyejuk ic2 yang canggih dari segi teknologi dan cekap, namun ia kemudiannya didapati sebagai gas pemusnah ozon dan pengeluaran serta penggunaannya dihadkan.
Selepas 1995, ia telah digantikan dengan R134A, dan ia masihdigunakan dalam banyak kereta. Sekiranya isi rumah mempunyai kereta lama dengan sistem penghawa dingin R12, maka pemandu mengalami masalah besar dengan menambah sistem sedemikian sekiranya berlaku kebocoran atau penyelenggaraan. Industri mula menghasilkan penyesuai khas, selepas itu proses menukar sistem kepada R134A menjadi mudah.
Perubahan pada sistem penyejukan
Untuk menukar R12 kepada R134A, hanya beberapa perubahan kecil pada sistem perlu dibuat. Nasib baik, pemampat yang digunakan dalam sistem R12 lama masih akan berfungsi dengan penyejuk R134A dan akan sama cekapnya. Pemeluwap dan penyejat hanyalah penukar haba, jadi ia juga tidak perlu ditukar untuk menjalankan penyejuk lain.
Salah satu komponen yang perlu ditukar ialah pengering. Elemen terakhir sistem yang perlu diubah ialah port tekanan. R134A menggunakan port yang berbeza untuk pengecasan sistem dan pengukuran tekanan, jadi port R12 lama perlu ditanggalkan dan diganti atau ditambah dengan penyesuai. Selepas membeli peralatan yang diperlukan, keluarkan penyejuk dan minyak lama. Apabila memasang penyejuk ic2 baharu, minyak PAG yang serasi R134A juga mesti ditambah untuk memastikan pemampat dilincirkan.
Selepas menukar sistem daripada R12 kepada R134A, adalah penting untuk menyemak tekanan sistem selama beberapa hari untuk memastikan semuanya berfungsi dengan betul. Jika terdapat kebocoran kecil dalam sistem, gunakan Red Angel A/C Stop Leak untuk mengelaksistem.
Peti sejuk lebih selamat daripada freon
HCFC R-22 biasa, yang telah digunakan selama beberapa dekad, tidak begitu baik untuk alam sekitar seperti yang pernah disangka oleh pakar. Agensi Perlindungan Alam Sekitar berusaha untuk memadamkan penyejuk secara berperingkat dan akhirnya mengharamkannya sepenuhnya. Fasa keluar dari R-22 bermula pada 2010. Menjelang 2020, penggunaan penyejuk akan dihadkan dengan teruk dan diharamkan sepenuhnya menjelang 2030.
Penyejuk paling mesra alam yang terdapat di pasaran pada masa ini ialah "R-290" dan "R-600A". Ia adalah HC, atau hidrokarbon, dan nama kimianya ialah "Propana" untuk R-290 dan "Isobutane" untuk R-600A. Ia adalah 100% bebas halogen, tidak mempunyai potensi penipisan ozon dan paling tidak berbahaya dari segi potensi pemanasan global. Ia juga sangat cekap tenaga, tetapi sangat mudah terbakar kerana ia adalah hidrokarbon. Pada masa ini, jenis penyejuk yang paling "hijau" ialah R134A, R-407C, R-410A. Pengeluar yang menghasilkan penyejuk ini mendakwa bahawa bahan tersebut benar-benar selamat.
Silinder dengan freon R134A
Dengan penemuan kesan merosakkan bahan pendingin CFC dan HCFC pada lapisan ozon, kumpulan ini telah digunakan secara meluas sebagai pengganti. Bahan penyejuk dalam peti sejuk R134A ialah hidrofluorokarbon (HFC), yang mempunyai potensi penipisan ozon sifar dan sedikit atau tiada kesan rumah hijau.
Penyejuk R134Aialah sebatian kimia tetrafluoroethane, yang terdiri daripada dua atom karbon, dua atom hidrogen dan empat atom fluorin. Formula kimianya ialah CF3CH2F. Berat molekul bahan pendingin R134A ialah 133.4 dan takat didihnya ialah 26.1°C. R134A tidak mudah terbakar dan tidak meletup, mempunyai ketoksikan biasa dan kestabilan kimia yang baik, pertalian yang agak tinggi untuk kelembapan.
R134A sangat serupa dengan R12 dalam sifat fizikal dan termodinamik am. Oleh itu, ia dianggap sebagai pengganti yang sangat baik. Sifat-sifat penyejuk R134 adalah seperti berikut:
- Suhu penyalaan automatik - 770 °C.
- Kadar penipisan ozon - 04.
- Keterlarutan dalam air 0.11 wt% 25 C.
- Suhu kritikal - 122 °C.
- Kod warna: biru muda.
- Potensi Pemanasan Global (GWP)1200.
- Suhu penyejuk, takat didih -26.1 °C.
Sifat termodinamik R-407C
Dari segi sifatnya, ia sepadan dengan ciri-ciri yang terdapat dalam R-22. R-407C ialah pengganti penyejuk biasa bagi mereka yang ingin menaik taraf peralatan R-22. Campuran hidrofluorokarbon termasuk pentafluoroethane, difluorometana dan 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane. Penyejuk alternatif yang digunakan secara meluas yang popular dalam penghawa dingin berbungkus dan sistem pengasingan tanpa berus, serta penyaman udara ringan dan sistem pengembangan terus yang terdapat dalam aplikasi kediaman, komersial dan perindustrian. R-407C juga berfungsi dalam sistem penyejukan suhu sederhana dan dalam kebanyakan sistemperkakas baharu.
Peralatan baharu menggunakan nitrogen sebagai cas penahan berfungsi paling baik dengan R-407C kerana penggunaan minyak pati poliol. Walaupun peralatan baru dan sistem penyejukan adalah yang paling biasa, R-407C boleh dinaik taraf pada beberapa sistem R-22 jika penukaran minyak disertakan dalam prosedur. Alternatif kepada Freon ini dianggap mesra alam kerana potensi penipisan ozon sifarnya.
Potensi Penipisan Ozon R-404A
Ia adalah 0 dalam penyejuk ini, sama seperti R-407C dan R-134A. Ia sering digunakan untuk sistem penyejukan yang memerlukan -45°C hingga 15°C. Ia paling berguna dalam aplikasi pengangkutan komersial dan perindustrian kerana julat suhu operasinya yang luas. Ia sangat serupa dengan R-22 dan menawarkan prestasi yang lebih baik. Kerana R-404A tidak bertindak balas dengan cepat kepada udara atau air, ia dianggap selamat untuk banyak kegunaan. Ia juga tidak mudah terbakar, tidak berwarna dan tidak berbau.
Walau bagaimanapun, seperti mana-mana bahan pendingin, pengguna harus sentiasa mengambil langkah berjaga-jaga yang sesuai untuk melindungi diri mereka. Sentuhan langsung dengan R-404A masih boleh menyebabkan radang dingin, dan pendedahan yang berlebihan kepada api atau haba boleh menyebabkan takungan pecah. R-404A agak biasa dan tersedia untuk pembelian di kedai yang pakar dalam menyediakan produk pemanasan dan penyejukan.
Campuran dua penyejuk hidrofluorokarbon, difluorometana dan pentafluoroethane, adalahpenyejuk pengurangan neozon yang memberikan kecekapan tenaga yang lebih baik daripada R-22 dan R-407C dan tidak menggunakan klorin dalam perumusannya. Ia dianggap lebih sesuai sebagai pengganti R-22 kerana tekanan dan kapasiti penyejukannya yang lebih tinggi.
Ciri R-410A
Jika pengguna memutuskan untuk membeli peranti yang menggunakan R-410A, prosesnya biasanya agak mudah. Malah, banyak syarikat penghawa dingin dan penyejukan membuat unit khusus untuk digunakan dengan R-410A. Walaupun ia paling popular dalam penyejukan komersial, penghawa dingin dan peti sejuk, adalah penting untuk ambil perhatian bahawa alternatif Freon ini tidak akan berfungsi dalam unit A/CR-22.
Penyejuk
R-410A mempunyai penarafan tekanan yang lebih tinggi, jadi tolok manifold berbeza diperlukan daripada yang biasa digunakan dengan R-22. Bahan pendingin mesti dicas dalam bentuk cecair dan hanya dalam letupan pendek. R-410A dijual di bawah beberapa jenama: AZ-20, Suva410A, GenetronR410A, Forane410A, EcoFluo rR410 dan Puron. Agak mudah untuk membeli dalam talian dan di kedai khusus.
Penyaman udara kenderaan
A 2006 Arahan EU menghendaki semua kenderaan baharu yang dijual di EU dilengkapi dengan bahan penyejuk berpotensi pemanasan global (GWP) yang rendah. Had ditetapkan kepada GWP 150 yang boleh diberikan oleh YF pada masa ini. Kelebihannya ialah harta pelupusan diri - ia terurai sepenuhnya di atmosfera kira-kirasebelas hari.
Walaupun hakikatnya HFO1234yf telah diterima sebagai penyejuk baru, Jerman mempunyai keraguan. Daimler dan beberapa pengeluar Jerman lain dan juga pihak berkuasa kawal selia percaya bahawa YF berbahaya kerana mudah terbakar yang tinggi. Sebagai tindak balas, Jerman meluluskan beberapa kenderaan Daimler untuk terus beroperasi pada R134A, bertentangan dengan arahan EU.
Suruhanjaya Eropah malah telah mengancam tindakan undang-undang terhadap Jerman kerana gagal melaksanakan sepenuhnya peraturan pelepasan bahan pendingin baharu. GM dan Toyota telah menyatakan sokongan mereka secara terbuka untuk YF dan menyatakan bahawa mereka menganggap bahan itu selamat.
Kos sistem baharu
Kos tambahan bagi penyejuk YF baharu adalah dalam julat EUR30-50. Sistem YF kurang cekap dan memerlukan penggunaan tambahan penukar haba dalaman.
Oleh kerana kos proses pembuatan untuk YF lebih tinggi daripada R134A, tarif suapan dijangka ke atas produk ini selama bertahun-tahun, terutamanya mulai 2018 apabila semua kenderaan yang baru didaftarkan di Kesatuan Eropah akan dikehendaki menggunakan bahan penyejuk. selain daripada R134A. daripada R134A.
Kenaikan harga mulai 1 Februari 2018:
- R452a + 20%.
- R410a + 20%.
- R448a + 15%.
- R449a + 15%.
Pemodenan sistem R-22
Menggantikan R22 dengan R134A ialah proses yang agak mudah. Pertama sekali, R22 penuh harus dikeluarkan daripada sistem. Kemudian adalah perlu untuk mengeluarkan semua minyak pelincir dari sistem(jumlah maksimum minyak yang tinggal di dalam sistem ialah 5% daripada jumlah keseluruhan yang terdapat di dalamnya). Minyak mineral harus diganti dengan minyak ester sintetik. Pengering dan penapis minyak juga perlu diganti.
Jumlah R134A yang diperlukan dalam sistem ialah 90 hingga 95% R22. Label hendaklah diletakkan pada sistem yang telah dinaik taraf dengan R134A yang menerangkan penyejuk dan minyak pelincir baharu. Walaupun prosesnya mudah, adalah penting untuk melakukannya dengan berhati-hati. Sisa R-22 dalam sistem boleh membawa kepada pencemaran silang. Ia untuk R-22 dan R-134A boleh menjadikan sistem penyejukan kereta kurang dipercayai dan meningkatkan tekanan kepala pemampat ke tahap berbahaya, yang membawa kepada kegagalan sistem sepenuhnya. Selain itu, R-134A memerlukan adunan minyak khas - poliarilena.
Pada tahun 1987, Protokol Montreal telah diumumkan, yang merupakan perjanjian antarabangsa di banyak negara untuk membantu memerangi lapisan zon O yang rosak. Salah satu inisiatifnya ialah menghapuskan CFC di seluruh dunia. Pada tahun 1994, AS menamatkan penggunaan R-12 dalam industri automotif. R-12 telah digantikan oleh alternatif HFC R-134a. Pada tahun 2010, di bawah Protokol Montreal, AS mengumumkan bahawa ia akan menghentikan penggunaan R-22 secara berperingkat dalam aplikasi masa hadapan. Semua mesin baharu akan menyasarkan HFC R-410A, yang tidak mengandungi klorin.
