Использование новых хладагентов в коммерческом холодильном и морозильном оборудовании

В последнее время производители активно придерживаются тенденции использования хладагентов с низким потенциалом глобального потепления. Директива 517/2014 описывает процесс перехода и альтернативы применяемым хладагентам. Поиску альтернатив было посвящено много публикаций, однако действительно острой проблема перехода стала только сейчас.

Политическая сторона проблемы

В 2020 году Россия юридически утвердила поправку к Монреальскому протоколу, согласно которой потребление гидрофторуглеродов (R134a, R404a, R407a, R410a и др.) с 2020 года должно сократиться на 5%, с 2025 года — на 35%, с 2036 года — на 85%.
Собственного производства хладагентов в Российской Федерации практически нет, поэтому импорт имеет высокое значение в этой среде. В апреле 2021 года был введен контроль над импортом хладагентов. Он заключался в требовании оформления специальных лицензий для ввоза на территорию России.
Что привело к росту цен и появлению дефицита на рынке хладагентов в июле 2021 года.
21 сентября 2021 года на межведомственном совещании в Минприроды России с участием представителей Минпромторга, Федеральной таможенной службы и Росприроднадзора был подтвержден факт исчерпания предельно допустимого уровня гидрофторуглеродов на территории России. Данное обстоятельство, скорее всего, приведет к росту стоимости данных хладагентов в 2022 году.

Техническая сторона проблемы

В настоящее время проблема выбора хладагента становится очень острой. 
Европейские законы требуют использования новых хладагентов. Это ведет к появлению специального оборудования, предназначенного для работы с ними. 

К сожалению, в России практически нет производства некоторых важных компонентов для холодильной техники (компрессоры, приборы автоматики). Это порождает косвенную зависимость от принимаемых нормативных документов в европейских странах.

Альтернативные хладагенты

Существуют и альтернативные хладагенты, которые можно будет использовать в ближайшие годы. Среди них можно выделить две группы:

1. Природные хладагенты
К ним относят аммиак (R717), диоксид углерода (R744), пропан (R290), изобутан (R600), пропилен (R1270). Данные хладагенты практически не оказывают отрицательного влияния на глобальное потепление, но, несмотря на эффективность применения, обладают рядом недостатков.
2. Синтетические хладагенты
Имеют пониженный потенциал глобального потепления. К ним относят некоторые гидрофторуглероды, гидрофторолефины, а также смеси на их основе. К этой группе относятся хладагенты R32, R1234yf, R1234ze, R1233zd, R454B, R513A, R455A, R448A, R449A, R452B и другие.

В странах Европы с 2020 года запрещается применение в новых установках хладагентов с потенциалом глобального потепления 2500 и выше. К ним относятся широко используемые в настоящее время хладагенты R404A и R507A.
Применение этих хладагентов в существующих установках допускается, но с усиленным режимом контроля над утечками. Пока в России ситуация не актуальна, но учитывая тенденции 2021 года, исключать возможность такого контроля не следует.
Следующим этапом в Европе с 2022 года будет запрет на использование хладагентов с потенциалом глобального потепления 1500 и выше, к которым относятся R410A и некоторые из предлагаемых альтернатив.

Особенности применения природных хладагентов

Рассмотрим применение самых популярных из природных хладагентов:
1. Пропан (R290). Эффективность применения и свойства близки к хорошо известному хладагенту R22. Горюч, существуют нормы по минимальной заправке.
2. Изобутан (R600). Область применения ограничена бытовыми системами с малой заправкой, поэтому такие отрицательные свойства, как горючесть, несильно актуальны.
3. Пропилен (R1270). Похож на пропан как с точки зрения положительных, так и отрицательных свойств.
4. Диметиловый эфир и смесь на его основе. Исследования данного хладагента широко проводились в нашей стране, особенно для применения в транспортных холодильных установках.

Пропан VS фреон. Экономические затраты использования

1. Электроэнергия. Использование пропана в качестве хладагента R 290 позволяет сохранить до 50% электроэнергии по сравнению с использованием фреонов, например, R134/R 404/.

Например, суточное энергопотребление морозильного ларя длиной 1.4 метра на R 134 составляет 3,2 кВт. При стоимости киловатта 6 рублей потребление за минимальный период эксплуатации (5 лет) равно или выше стоимости самого оборудования. А при использовании хладагента R 290 экономия составит за этот период половину стоимости самого оборудования.
2. Эксплуатация. Наибольшая экономия достигается в этот период, так как стоимость хладагента R290 настолько мала (10-12 рублей) за одну заправку, что сервисные службы берут оплату только за работы (от 500 до 1200 рублей). При работе на фреонах стоимость самой запарки составляет такую же стоимость, как за работы.

В дальнейшем стоимость владения оборудованием на R134a и R404A станет еще выше, так как ввоз этих хладагентов теперь лицензируется, а стоимость их растет.

Этим летом мы наблюдали не только резкий рост цен на ГФУ хладагенты и компрессоры, работающие на них, но и их дефицит, в связи с введенными квотами на ввоз. Соответственно, возрастут расходы на обслуживание холодильной техники, включая дозаправку «старыми» хладагентами.

Подводя итог можно сказать, что нужно обратить внимание на более широкое использование природных веществ в качестве хладагентов, а также смесей на их основе. Поскольку, существует большая вероятность, что запреты хладагентов данную группу не коснутся. Кроме того, их стоимость ниже, а эффективность при определенном подходе выше. Немаловажным фактом является и то, что эти вещества производятся непосредственно в Российской Федерации. Это существенно снизит зависимость от импорта.
Отрицательными факторами применение природных хладагентов являются проблемы безопасности и новые подходы к проектированию установок. Однако, с точки зрения технического развития холодильной техники, эти проблемы могут быть положительными.