Chłodziwo

Czynnik chłodniczy (lub czynnik chłodniczy ) to płyn, który umożliwia realizację cyklu chłodniczego . Może być czysty lub być mieszaniną czystych płynów obecnych w fazie ciekłej lub gazowej lub obu, w zależności od ich temperatury i ciśnienia. Płyn absorbuje ciepło w niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu, a następnie oddaje ciepło w wyższej temperaturze i ciśnieniu, zwykle poprzez zmianę stanu. Czynniki chłodnicze są wykorzystywane w systemach absorpcji ciepła (klimatyzacja, zamrażarka), w przeciwieństwie do pomp ciepła, które pochłaniają kalorie na zewnątrz i zwracają je do pomieszczenia, domu  itp. . Te same płyny można równie łatwo znaleźć w innych zastosowaniach realizujących inne obiegi termodynamiczne , takich jak turbiny parowe , a następnie tracą lub nie, w zależności od kontekstu, swoją kwalifikację jako czynnik chłodniczy.

Nieruchomości

Ściśle mówiąc , czynnik chłodniczy niekoniecznie wymaga jednej lub więcej zmian faz , o ile pozwala na realizację cyklu chłodniczego. Na przykład cykl Braytona pozwala teoretycznie, podobnie jak w praktyce, na bezpośrednie wykorzystanie powietrza jako czynnika chłodniczego. Jednak te zastosowania są na ogół ograniczone do środowisk, w których sprężone powietrze jest uzyskiwane w wyniku działania środowiska (samolot, pociągi itp.). W praktyce, podobnie jak w teorii, tlen lub azot (powszechne płyny na naszej planecie) nie mogą być skutecznie stosowane jako czynniki chłodnicze. Płyny te muszą spełniać następujące kryteria:

W systemach klimatyzacyjnych ich zdolność do pochłaniania pewnej ilości ciepła na jednostkę chłodniczą jest zwykle wyrażana w kilowatach , czasami w BTU lub nawet TR na tonę urządzenia chłodniczego.

Kategorie

Wśród gazów chłodniczych wyróżniamy różne kategorie cząsteczek  :

Czynniki chłodnicze używane przed 1929 r.

Głównymi gazami używanymi przed 1929 r. w pierwszym okresie sztucznego przeziębienia były:

Wszystkie płyny te miały interesujące właściwości termodynamiczne ale miały tę wadę, na przykład zagrożenie dla ludzi ze względu na ich toksyczność ( S O 2 , C H 3 Cl , C 2 H 5 Cl , N H 3 ), albo dlatego, że są palne ( C H 3 Cl , C 2 H 5 Cl , N H 3 ) lub rury i wymagane sprężarki przy bardzo wysokim ciśnieniu ( C O 2 ).

W 1929 roku amerykański inżynier Thomas Midgley Jr. , i jego zespół wyprodukował pierwsze cząsteczki dichlorodifluorometan ( C Cl 2 F 2 ) lub R12 . R12 i czynników chłodniczych z tej samej rodziny mają tę właściwość, że są stosunkowo nieszkodliwe dla ludzi i być interesujące z termodynamicznego punktu widzenia.

Były produkowane przemysłowo przez firmę DuPont de Nemours od 1932 roku ( dichlorodifluorometan - R12 i trichlorofluorometan - R11 ) pod nazwą „freon” . Te czynniki chłodnicze pochodzą z ropy naftowej.

Od 16 września 1987 r., protokół montrealski podpisany przez 24 kraje i Europejską Wspólnotę Gospodarczą, który obecnie liczy 190 krajów sygnatariuszy, jest umową międzynarodową mającą na celu zmniejszenie, a ostatecznie całkowite wyeliminowanie substancji zubożających warstwę ozonową . EWG od tamtej pory minęło ustawowe w tym kierunku.

Niniejszy protokół wymaga wyeliminowania stosowania CFC (z wyjątkiem zastosowań zakwalifikowanych jako krytyczne lub niezbędne), halonów, bromku metylu i innych substancji zubożających warstwę ozonową (HCFC, tetrachlorek węgla, bromochlorometan, hydrobromofluorowęglowodór, metylochloroform) i to w ramy czasowe umożliwiające instalację zamienników.

Protokół montrealski zachęca zainteresowane osoby do podjęcia niezbędnych środków w celu zmniejszenia emisji czynników chłodniczych do atmosfery; To jest o :

Ponadto zaleca ograniczenie, a następnie zatrzymanie produkcji gazów najbardziej szkodliwych dla warstwy ozonowej oraz mających istotny wpływ na efekt cieplarniany. Są to czynniki chłodnicze, których cząsteczki są bogate w chlor i mają długą żywotność.

Wśród tych gazów znajdujemy:

W przypadku wycieku doładowanie tym płynem jest zabronione. Dlatego konieczna jest wymiana całego płynu. Czasami, w zależności od wieku sprzętu i jego przestarzałości, lepiej jest wymienić sprzęt. Urządzenia chłodnicze przeznaczone do zniszczenia należy bezwzględnie oczyścić z czynników chłodniczych i smarów; niektóre zostaną zniszczone (CFC), a inne poddane recyklingowi (olej). (* R11, R12, R502, R504 itd.)  ; Na razie ładowanie jest dozwolone. Jednak od 2010 r. zakazane będzie ponowne ładowanie nowymi płynami, a od 2015 r. płynami z recyklingu . (* R22, R123, R124, R142b, R401A, R401B, R402A, R402B, R403B, R408A, R409A, R409B  itd. )  ; Ograniczenia dotyczące tej rodziny gazów są obecnie ograniczone. W Unii Europejskiej od 2011 r. stosowanie HFC zostanie zakazane w klimatyzacji samochodowej . W przypadku inwestycji lub wymiany urządzeń chłodniczych preferuj urządzenia działające na HFC zawierające mniej niż 2 kg płynu. (* R14, R23, R125, R134a, R152a, R227, R404A, R407C, R410A, R413A, R417A, R507, R508B, Isceon 59, Isceon 89, Forane 23, Forane FX 80  itd. )

Kolejne konferencje zaakcentowały ten trend i skróciły terminy: na konferencji w Kopenhadze podjęto decyzję o wstrzymaniu produkcji CFC w dniu 31 grudnia 1994 r., a HCFC w dniu 31 grudnia 1994 r.31 grudnia 2014 r.. CFC są obecnie trwale wycofywane z wyjątkiem bardzo minimalnych i niezbędnych ilości (zastosowanie w medycynie, w szczególności jako propelenty w inhalatorach z dozownikiem typu Ventoline).

Leczenie nieszczelności

Przypomnienie: wyciek 1 kg syntetycznego czynnika chłodniczego do atmosfery powoduje efekt cieplarniany równoważny z emisją od 1000 do ponad 13 000  kg CO 2.

Obecnie obowiązkowe jest regularne sprawdzanie urządzeń do produkcji chłodnictwa pod kątem zastosowań chłodniczych lub klimatyzacyjnych.

Wszelkie wykryte wycieki należy lokalizować i rejestrować, naprawiać i monitorować. Wszystko musi być udokumentowane w celu przedstawienia na żądanie inspektoratu służb ochrony środowiska. Operator ponosi odpowiedzialność za ilość syntetycznego czynnika chłodniczego użytego w jego (klimatycznej) instalacji.

Jeśli naprawa wymaga opróżnienia sprzętu, czynnik chłodniczy należy zebrać do recyklingu.

Szkolenie, certyfikacja użytkownika

Nomenklatura

Ten model nomenklatury może być zastosowany do dowolnego fluorowęglowodoru (FC) typu CFC , HCFC , HFC i PFC . Nomenklatura gazów fluorowanych jest zgodna z typem modelu „XYZ-c0123b4a”, gdzie każda z cyfr i liter oznacza:

W przypadku, gdy cząsteczka zawiera brom, gaz (zawsze CFC) nazywany jest „  halonem  ”.

W celu określenia obecności lub braku chloru w składzie czynnika chłodniczego, w oparciu o powyższą nomenklaturę, stosuje się następujący wzór: Cl = (2xC) -H- (F + 2) -Br.

Cl = 2 * (1x3) -4, zatem Cl = 2. R114 zawiera wtedy w swoim składzie dwa atomy chloru.

Gdy te substancje są używane jako czynnik chłodniczy, „XYZ” zastępuje się literą „R” jako czynnik chłodniczy. Wartość pierwszej cyfry następującej po literze R może wtedy przyjmować następujące konkretne wartości:

Kilka przykładów CFC:

Przykład HCFC:

Przykład HFC:

Reguła "90" , przykład R32  :

We Francji i Unii Europejskiej , że fluorowane gazy cieplarniane regulowane są określone przez art 2 rozporządzenia (UE) n O  517/2014 z dnia16 kwietnia 2014 w sprawie fluorowanych gazów cieplarnianych.

Uwagi i referencje

  1. Systemy klimatyzacji , na iso.org (dostęp 12 kwietnia 2020 r.).
  2. Systemy klimatyzacji , na liebherr.com (dostęp 12 kwietnia 2020 r.).
  3. Przeczytaj online , Środowisko Kanada.
  4. Rozporządzenie WE n o  2037/2000 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 29 czerwca 2000 roku w sprawie substancji zubożających warstwę ozonową, zmienionego rozporządzeniem WE n o  2038/2000 i n o  2039/2000 z dnia 28 września 2000 roku (Joce L 244 z 29.09.2000) .
  5. Dekret z dnia 7 grudnia 1992 r. zmieniony dekretem z dnia 30 czerwca 1998 r. i dekretem z dnia 10 lutego 1993 r., zmieniony dekretem z dnia 12 stycznia 2000 r., odnoszący się do kontroli szczelności, monitoringu i konserwacji urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych niemieszkalnych sprzęt lub pojemniki powyżej 2  kg płynu .
  6. Rozporządzenie z dnia 10 lutego 1993 r. dotyczące odzysku niektórych czynników chłodniczych stosowanych w urządzeniach chłodniczych i klimatyzacyjnych .
  7. Konferencja prasowa CFBP (Francuski Komitet ds. Propanu Butanu), 6 kwietnia 2004 r.
  8. Zarządzenie z 7 maja 2007 r. dotyczące prób szczelności… urządzeń chłodniczych i klimatyzacyjnych , na admi.net .
  9. Dekret n o  2007-737 z dnia 7 maja 2007 roku, skodyfikowana w art R543-75 do R543-123 Kodeksu Środowiska.
  10. Dekret z dnia 13 kwietnia 2011 r. dotyczący substancji zubożających warstwę ozonową i niektórych fluorowanych gazów cieplarnianych, biocydów oraz kontroli chemikaliów.
  11. art. R. 521-56. kodeksu ochrony środowiska.
  12. Rozporządzenie (UE) n O  517/2014 z dnia 16 kwietnia 2014 roku dotyczącego fluorowanych gazów cieplarnianych efekt na ineris.fr .

Zobacz również

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne