4. Основные типы фторуглеводородных хладагентов

4.1. Хлорфторуглероды (ХФУ) или CFC

Хладагенты этого типа включают R11, R12, R13, R113, R500, R502 и R503. Они обладают высоким показателем разрушения озонового слоя (ODP) относительно фтортрихлорметана (для R11 принят за «1») и потенциалом глобального потепления относительно двуокиси углерода на расчетный период 100 лет (GWP₁₀₀) – для СО₂ принят за «1».

К началу 1970-х гг. мировой рынок хлорфторуглеводородов (ХФУ) достиг огромных размеров. Исследования, проведенные в это время, показали, что некоторые из этих композиций необычайно долговечны в силу своей химической стабильности и могут существовать в атмосфере без разрушения в течение десятков лет, достигая стратосферы. Кроме того, многие из этих соединений содержат атомы хлора, которые вступают во взаимодействие с озоном при разрушении молекулы ХФУ в верхних слоях атмосферы. Стратосферный озон поглощает большую часть солнечных ультрафиолетовых лучей. Разрушение озонового слоя увеличивает уровень ультрафиолетовой радиации на Земле, что может приводить к раковым заболеваниям у людей и животных, а также гибели растений.

4.2. Гидрохлорфторуглероды (ГХФУ) или НCFC

Композиции этого типа содержат атомы водорода. Это приводит к более короткому времени существования этих хладагентов в атмосфере по сравнению с ХФУ. Как результат ГХФУ оказывают гораздо меньшее влияние на истощение озонового слоя. Многие продукты, предлагаемые сейчас в качестве альтернативных для замены ХФУ, содержат в своем составе ГХФУ, как, например, R22.

4.3. Гидрофторуглероды (ГФУ) или НFC

ГФУ не содержат хлора, а содержат только водород и фтор. Они не разрушают озоновый слой и имеют короткий период жизни в атмосфере. ГФУ считаются долгосрочными альтернативными заменителями. ХФУ и ГХФУ для большинства холодильных систем, например R 134а или R404А.

5. Международные документы, регламентирующие правила использования и оборота холодильных агентов

5.1. Требования Монреальского протокола к холодильным агентам

Монреальский протокол опирается на две численные характеристики каждого из хладонов — потенциал разрушения озонового слоя (ODP – Ozone Depletion Potential) и потенциал глобального потепления (GWP – Global Warming Potential).

Потенциал разрушения озонового слоя (ODP) хладона показывает, насколько сильнее или слабее это соединение разрушает озон по сравнению с таким же количеством хладона R11.

Появление второй характеристики — GWP связано с наблюдаемым за последнее десятилетие усилением парникового эффекта. В справочной литературе его указывают относительно диоксида углерода с принятым для него временным рубежом 100 лет.

В 1987 г. в Монреале всеми индустриально развитыми государствами был подписан международный протокол о постепенном сокращении, а затем и полном прекращении выпуска озоноопасных хладагентов. Но проблема продолжала обостряться, и в ноябре 1992 г. в Копенгагене на очередной встрече стран — участниц Монреальского протокола была принята более жесткая редакция этого документа. В настоящий момент установлены следующие сроки запрета производства и применения озоноразрушающих хладагентов:

• R11, R12, R502 — полное прекращение производства 1 января 1996 г. На 1 января 1994 г. выпуск этих соединений составлял в соответствии с Монреальским протоколом только 25% от уровня 1989 г.

• R22 — отнесен к группе соединений, имеющих меньшую экологическую опасность. Первое сокращение производства этих соединений должно начаться в 2004 г., а полностью они исчезнут с рынка в 2030 г.

Монреальский протокол наложил жесткие экономические ограничения не только на производство и применение ХФУ, но и на торговлю, экспорт и импорт любой холодильной техники, содержащей ХФУ.

Кроме Монреальского протокола мощным движущим фактором отказа от озоноразрушающих хладагентов является внутреннее регулирование, введенное в ряде государств. Так, в странах ЕС прекращение производства ХФУ произошло 1 января 1995 г. В ряде стран, например в США, потребитель ХФУ вынужден при покупке этих продуктов заплатить государственный налог, который превышает стоимость самого хладона. Аналогичные меры введены в Чехии.

Советский Союз подписал Монреальский протокол в 1987 г. В 1991 г. Россия, Украина и Беларусь подтвердили свою правопреемственность этому решению.

ГФУ (гидрофторуглероды) — долгосрочные хладагенты

Обладая нулевым потенциалом истощения озонового слоя, ГФУ не запрещаются к производству и применению и поэтому являются наиболее оптимальным решением при производстве большинства новых холодильных систем, а также для ретрофита некоторых типов холодильного оборудования.

К сожалению, не существует однокомпонентного хладона, который по своим свойствам был бы близок к свойствам R502. Предлагаемые альтернативные хладагенты для замены R502 представляют собой смеси двух или трех ГФУ.

Нефторированные (чистые) хладагенты

К этой группе холодильных агентов относятся альтернативные хладагенты: углеводороды (пропан изобутан и др.) и аммиак. Токсичность и горючесть этих хладагентов ограничивают их применение. Они используются в герметичном оборудовании с небольшой дозой зарядки хладагента, а также некоторыми типами промышленных холодильников.