Freoni – R12, R134a, R1234yf, CO2

Do kraja devedesetih godina prošlog veka u auto klimama se koristio freon R12. To je freon moćnog rashladnog kapaciteta, odličnih termodinamičkih karakteristika. Ima veliku prednost što se uvek mogla vršiti dopuna klime, iz razloga što se ulje nije mešalo sa freonom. Mana je njegov ekološki aspekt. Potrebno je preko 150 godina da se raspadne, a do tada pravi haos po pitanju efekta staklene bašte, kiselih kiša, globalnog zagrevanja… Najveći uticaj ima na vodeni svet.

Standardi su odredili da se svi rashladni uređaji sa R12 prebace na R134a. Ubrzo se pojavljuje novi freon R134a koga u Srbiji i dalje zovemo “novi”, pošto nam je prosečna starost vozila oko 15godina. Njemu je potrebno 13 godina da se razloži u prvobitno prirodno stanje. Da bismo rashladni uređaj sa R12 prebacili da radi na R134a potrebno je izvršiti zamenu svih o-ring gumica, semeringa, creva, zaptivnih elemenata. Potrebno je kaučuk zameniti EPDM-om, viton ili silikon materijalom. Sam uređaj u tom slučaju gubi deo snage, radni pritisci se minimalno razlikuju. Uz zamenu freona vrši se i zamena ulja. Mineralno ulje se zamenjuje sintetičkim iz porodice POE, PAG.

Ubrzo se proizvodnja ekološkog R134a freona do te mere povećala i potreba za korišćenjem rashladnih sistema toliko porasla da je i 13godina mnogo, po pitanju očuvanja životne sredine. Planeta zemlja ima i dalje iste probleme na polju ekologije. Amerikanci su ponovo izgradili novu formulu za bolji ekološki freon sa nazivom R1234yf Hydrofluoroolefin, tj. 2,3,3,3,Tetrafluoropropene. Ponovo se javlja isto pitanje da li tu veći značaj ima ekologija ili ekonomija. Moje stručno mišljenje je da je u pitanju čist profit jakih kompanija, a ne ekološki aspekt, na koji se najviše pozivamo.

Upotreba, prednosti i nedostaci najnovijeg freona za motorna vozila R1234yf

Njegova upotreba je trebala da krene 2011. godine, međutim odložena je za 2013. godinu radi nabavke. U praksi su se stvari veoma iskomplikovale jer nemaju svi proizvođači vozila isti stav iz polja bezbednosti njihovog vozila, kao ni nabavne cene istog. Nabavna cena tog freona je veoma visoka. Trenutno se proizvodi samo u jednoj američkoj fabrici. Očekuje se da će cena padati, ali i da će uvek biti značajno skuplji od R134a. Prednost R1234yf je što se on brzo pri eventualnom curenju iz sistema razlaže u prirodno i bezbedno stanje. Praktično je skroz bezbedan po živi svet na planeti! Mana je što je to zapaljiv gas i u dodiru sa visokim temperaturama može izazvati požar na motornom vozilu i tako više ugroziti bezbednost u saobraćaju.

Trenutna zamisao je da će do 2017.god. svi proizvođači morati da pređu na R1234yf, a da nije obavezno stare sisteme sa R134a prebacivati na R1234yf, ali oni koji su dizajnirani za R1234yf moraju da se pune samo njime po UK pravilniku.

Što se mehaničkih karakteristika tiče sva tri freona imaju vrlo slične osobine. Ako bismo u obzir uzeli cenu i nivo zagađenja u samom procesu proizvodnje novog R1234yf dolazimo do zaključka da to baš i nije toliko ekološki i isplativ gas.

Ako uzmemo u obzir da su sve to na neki način rastvarači, nezasićene smese i kako god ih mi pomešali oni u sebe vezuju svašta iz vazduha i naprave nam kiselu kišu.

Termodinamičke karakteristike R1234yf R134a
Hemijska formula C3F4H2 CF3CH2F
Molarna masa (kg/kmol) 114.04 102.03
Tačka ključanja (K) 243.70 247.08
Tačka smrzavanja (K) NEPOZNATO 169.85
Kritična temperatura (K) 367.85 374.21
Kritični pritisak (MPa) 3.38 4.06
Kritična gustina (kg/m3) 478.01 511.90

 

  • SAE (Society of Automotive Engineers) iznosi podatke da je jednako bezbedan koliko i R134a. Ipak, takođe ističu da se R1234yf u atmosferi pretvara u trifluoroacetičnu kiselinu koja je toksična organska kiselina. U slučaju da se ipak zapali, oslobađa korozivan i veoma  toksičan hidrogen fluorid i carbonil fluorid.
  • Benz stručnjaci su naprskali mešavinu R1234yf i ulja iz kompresora na vruć motor i ona se zapalila. Posle su izvodili simulirane sudare u kojima je došlo do curenja i do požara u više od dve trećine slučajeva.

VW i BMW su izašli iz eksperimentisanja, jer su naveli da ti testovi koje je vršio taj tim, kome su pripadali, nisu dovoljni da u potpunosti pokažu da li je bezbedno. Posle svega toga je državna služba u Nemačkoj vršila testove i izjavila da R1234yf jeste potencijalno opasniji od R134a, ali da ne predstavlja ozbiljnu opasnost. Trenutno stanje je da nemačke firme neće da se prebace u potpunosti, dok američke hoće.

  • Časopis AutoBild je izbacio Daimlerov video o bezbednosti ovog gasa pri sudaru.
  • Honneywell (firma koja, između ostalog, pravi i R1234yf) je objavila da gasovi ne bi dovoljno dugo bili u kontaktu sa vrelim površinama, da se ne bi skupljali i da ne bi bili pregrejani u trenutku curenja, kao u Daimlerovom snimku. Takođe, isto što je Daimler uradio, uradila je i INERIS grupa iz Francuske 2008.
  • SAE napominje da u kolima ima još mnogo stvari koje su i zapaljivije, pa ipak vozimo.

Činjenica je da ima mnogo toplijih mesta od onih 700-800°C na koliko R1234yf sigurno gori. Prvo je rečeno da tako vrućih delova nema na otvorenom, pošto svi imaju zaštitu, ali onda srećemo ksenone i HID svetla koja budu i toplija, a pri sudaru, ukoliko se oslobodi R1234yf para, dolazi do plamena.

  • Inače, Mercedes je najavio da će prvu proizvodnu verziju CO2 rashlađivača izbaciti 2017. ili 2018. godine.

EU je predložila da se izradi rashladni sistem na CO2. Njega bi praktično uzimali iz prirode i pri eventualnom curenju direktno vraćali u prirodu. Mercedes je taj zadatak ozbiljno shvatio i radi na tome. Problemi su što je stepen iskorišćenja toliko mali da je potrebno uložiti 5-8 puta veću snagu za iste rashladne rezultate. Time bi nam vozilo pod klimom trošilo više goriva i opet povećalo emisiju štetnih gasova. Pri curenju CO2 na isparivaču bi bili direktno ugroženi životi putnika, što je isto problem.

Neko univerzalno mišljenje je da kad se bira gas treba naći balans između efikasnosti, bezbednosti i zaštite po okolinu – GWP (potencijal za globalno zagrevanje).

R12 i R134a imaju slične tačke ključanja, nisu zapaljivi, ali imaju visok GWP. Što se tiče 1234yf, on je “malo” zapaljiv, ali u odnosu na ova dva i to je mnogo, pošto oni nisu uopšte zapaljivi.

Daimler-Benz ih je odbacio iz tog razloga. Ako još dodamo mogućnost da gori u vlažnim uslovima (magla, na primer), može da napravi neke opasne kiseline.

Daimler-Benz za sada odbija korišćenje R1234yf, međutim EU i Francuska ih uslovljavaju kroz zabranu uvoza njihovih automobila.

Tojota ima nameru “privremeno” da se drži R134a, zbog želja njihovih kupaca, iako sama Tojota kaže da nema problema sa upotrebom R1234yf.

Daimler i dalje nije zadovoljan sa R1234yf (S i E klasa tog proizvođača i dalje ne koriste to) i iako ga koristi, traži način da poveća efikasnost onog sistema sa CO2, očekujući da je R1234yf samo privremeno rešenje.

Daimler je 2015. god. izneo da će da koriste R1234yf, ali su dodali neki sistem da reše zapaljivost koristeći Argon. Ipak, i dalje razvijaju sistem sa CO2. Glavna ideja je da oni koriste CO2 iz atmosfere i da i ako dođe do curenja, on prosto opet ode u atmosferu.

Mnoge firme testiraju razne mešavine gasova sa R1234yf.

SAE trenutno testira dve mešavine koje su tretiraju dobro oko efikasnosti, bezbednosti i GWP. Dve opcije su za sada R444A (AC5) i R445A (AC6) i obe koriste R1234yf i R1234ze, zajedno sa još nekim neobjavljenim supstancama.

Moguće je da će automobili na zapadu sa R1234yf imati više cene osiguranja, kao i da će oni sa R134a bolje držati cenu kod kupovine polovnog auta.

GWP (Global warming potential) oznake:

CO2 ima GWP 1, što znači da nije štetan.

R1234yf ima GWP 4 i razlaže se na sastavne gasove za manje od 7 dana.

R134a ima GWP 1440 i razlaže se na sastavne gasove za 13 godina.

R12 ima GWP 8500 i razlaže se za oko 150 godina.

  • Mercedes je prvi istakao i problem sa čeonim sudarom kod ovog gasa, jer R1234yf može da iscuri pored delova koji su vrući i onda se zapali, jer ima butana, što onda dovodi do toga da ostale komponente rashladnog gasa proizvedu veoma toksične supstance. Mercedes ističe da je to rezultat testova, mada su neki drugi posle toga radili iste testove, ali nisu dobili iste rezultate. To se sve dešava sredinom 2012.godine, a 25. septembra 2012. Mercedes povlači 3500 komada B Klase W246, izbacuje iz njih R1234yf i vraća R134a. Tada takođe, zaustavljaju ubacivanje R1234yf u druga vozila. Nakon toga, Mercedesu se neformalno pridružuju i BMW i VW, a 6. februara 2013. BMW i zvanično napušta grupu proizvođača koji podržavaju R1234yf, navodeći da testiranje nije ispunilo bezbednosne standarde koje BMW zahteva.

R134a je napravljen sa idejom da bude takav da mnogo manje curi nego oni koji su se koristili pre 1991.god. kada je R134a krenuo da se koristi. Dodatno, skoro svaki freon će goreti ako bude uz dovoljnu količinu toplote, pošto svi oni imaju ulje u kompresoru koje će se zapaliti.

Mercedes takođe ukazuje i na to da se pri udaru može desiti da im se AC sistem

probuši tokom sudara. Drugi, poput Volv-e i Saab-a ne navode bilo kakvo

curenje bez obzira na udarac.

Iako je sve ovo nezvanično, sve su prilike da se tiče standarda u testiranju, pošto je nejasno kako se pravi taj sistem koji trpi bilo kakav udarac, a da se ne probuši.

Kada sve ovo sagledamo i sumiramo, jasno je da će se i R134a i R1234yf koristiti još mnogo godina.

Što se tiče servisiranja, ovde će problem biti rad sa dva sistema, pošto će oba gasa biti prisutna.

Razlike u sistemima R134a /R1234YF:

  1. Filter sušači se ne razlikuju
  2. Ulja će se razlikovati (POE ulje sa R1234yf pravi veću kiselost kad je prisutna vlaga). Sanden razvija ulja za R1234yf i biće podeljena u dve porodice SP-A1 (za električne kompresore) i SP-A2 (za mehaničke i električne kompresore)
  3. Kondenzator se razlikuje sa 5% površine za razmenu toplote ako isparivač ostavimo isti
  4. Kompresori neće biti isti i međusobno zamenski
  5. Prigušni elementi se razlikuju po otvorima. To važi i za termoekspanzione ventile i za prigušne kapilare.
  6. Razlikuje se oprema za testiranje i servisiranje uređaja.

 

U servisiranju i održavanju sigurno će dolaziti do mešanja UV tečnosti za jednu i drugu vrstu freona, mešanja gasova, ulja, mašina za pretakanje i skladištenje gasova. To će dovesti do novih problema.

  • Tojota je 2013. god. izjavila da će se držati R134a dok se na tržištu EU ne napravi koncenzus po pitanju R1234yf.

Pitanje koje se nameće na kraju je zašto su onda SAD odlučile da pređu na R1234yf i pre nego što su morale.

Neki zaključak bi bio:

R134a je jeftiniji, efikasniji i zahteva manje opreme, dok R1234yf ima i dodatni izmenjivač toplote za isti efekat.

SAD prelaze na R1234yf gas zbog CAFE rejtinga. CAFE je Corporate Average Fuel Economy – u suštini nešto što je započeto sedamdesetih da se bavi propisivanjem standarda u potrošnji goriva u SAD. To je krenulo zbog krize sa energentima sredinom sedamdesetih. CAFE mnogo znači za firme koje imaju flote i za zaračunavanje osiguranja i slično.

U suštini R1234yf je prosto mnogo bolji po životnu sredinu.

 

 

Izvor: www.auto-klime.com