Giới thiệu
Về điện lạnh thương mại, tùy chọn chất làm lạnh xác định khả năng của hệ thống trong việc cung cấp hoạt động hiệu quả và thân thiện với môi trường với cơ cấu chi phí thuận lợi. Trước mối quan tâm ngày càng tăng về tính bền vững, ngành công nghiệp điện lạnh ngày càng bị các nhà môi trường chỉ trích, đặc biệt là đối với loại chất làm lạnh mà nó liên quan.
Khoa học đằng sau công nghệ làm lạnh cũng rất thú vị, vì chất làm lạnh phải được thiết kế độc đáo để hấp thụ nhiệt và mang nhiệt ra khỏi nơi bảo quản thực phẩm. Quá trình này cần thiết cho nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm trưng bày đồ uống trong cửa hàng tiện lợi và trưng bày máy làm lạnh được sử dụng trong siêu thị. Bài viết này sẽ đề cập đến các vấn đề về thiết bị làm lạnh thương mại giải quyết cụ thể chất làm lạnh được sử dụng, tác động môi trường của chúng và sự thay đổi sang các giải pháp thay thế thân thiện với môi trường.
Thiết bị điện lạnh thương mại là gì?
Mặc dù chúng ta đang nói chủ yếu về thiết bị làm lạnh thương mại, nhưng danh mục này bao gồm nhiều loại máy có một điểm chung: tính năng làm mát hoặc đông lạnh. Các thiết bị bao gồm máy làm lạnh trưng bày thương mại, tủ lạnh có tay cầm, máy làm đá có tay cầm, máy làm đá, tủ trưng bày lạnh và tất cả các loại tủ đông ngực, tủ đông đảo, v.v.
Chất làm lạnh nào được sử dụng trong thiết bị điện lạnh thương mại?
Thuật ngữ chất làm lạnh đề cập đến các chất được sử dụng trong hệ thống làm lạnh để hấp thụ nhiệt môi trường xung quanh vì nội dung của bộ phận làm lạnh trở nên lạnh hoặc đông lạnh. Ngành công nghiệp đã trải qua một sự thay đổi trong các loại chất làm lạnh.
Đầu tiên, chúng ta hãy xem tác động của các chất làm lạnh này đến môi trường:
Chất làm lạnh R22 có khả năng làm suy giảm tầng ozone là 0,055 và khả năng làm nóng lên toàn cầu là 1700; Chất làm lạnh R404a có khả năng làm suy giảm tầng ozone là 0 và khả năng làm nóng lên toàn cầu là 4540; Chất làm lạnh R410A có khả năng làm suy giảm tầng ozone là 0 và khả năng làm nóng lên toàn cầu là 2340; Chất làm lạnh R134a có khả năng làm suy giảm tầng ozone là 0 và khả năng làm nóng lên toàn cầu là 1600; Chất làm lạnh R290 có khả năng làm suy giảm tầng ozone là 0 và khả năng làm nóng lên toàn cầu là 3.
● R-22 (Chlorodifluoromethane)
R-22 là một trong những chất làm lạnh phổ biến nhất đã được sử dụng trong tủ lạnh thương mại trong nhiều năm nhờ những đặc tính đặc biệt của nó. Mặt khác, hồ sơ ODP và GWP của nó đã được đánh giá là quá lớn đối với các nhà sản xuất bưu điện, và vì điều này, nó đã phải bị loại bỏ dần ở hầu hết các quốc gia cấp hạng. Giới hạn tiêu thụ nghiêm ngặt được thực thi và các nhà nghiên cứu hiện đang nghiên cứu tính khả thi của việc thay thế chúng trong các hệ thống hiện có.
● R-404A
R-404A là hỗn hợp của các loại chất làm lạnh trở thành thành phần chính trong thế giới thương mại, đặc biệt là trong các tủ đông phục vụ nhiệt độ thấp. Đây là ngôi sao của chương trình trưng bày các sản phẩm hình quả trứng trong thời tiết lạnh vì hiệu quả và năng suất cao. Ngược lại, khí R-404A là một loại khí nhà kính mạnh, cũng nằm trong danh sách các loại khí gây ra biến đổi khí hậu mà người dân và các nhà lãnh đạo thế giới tìm cách ngăn chặn và tồn tại, điều này đã thúc giục các nhà nghiên cứu tìm ra các giải pháp thay thế mới thân thiện với môi trường.
Nhược điểm: Công nghệ làm lạnh loại R404A có thể dẫn đến nhiệt độ xả của máy nén quá cao. Khi nhiệt độ trong quá trình vận hành máy nén vượt quá giá trị bình thường, nó không chỉ làm tăng mức tiêu thụ điện năng của máy nén mà còn gây ra hiện tượng cacbon hóa dầu bôi trơn, dẫn đến hiệu suất kém và ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của máy nén. Mặc dù giá trị GWP cao không trực tiếp gây tổn hại đến tầng ozone nhưng các khí nhà kính sẽ tồn tại trong khí quyển, hấp thụ nhiệt, do đó gây ra hiệu ứng nhà kính. Hiện nay, Châu Âu đang dần loại bỏ dần các chất làm lạnh R22 và R404A vì giá trị ODP và GWP của hai chất làm lạnh này vượt quá tiêu chuẩn, gây ra những ảnh hưởng cực kỳ xấu đến môi trường.
● R-134a (Tetrafluoroethane)
Các loại khí nhà kính như R-134a được sử dụng trong tủ lạnh tại nhiều cơ sở khác nhau, bao gồm cả ô tô. R-22 đã bị loại khỏi nhiều ứng dụng và được thay thế bằng tùy chọn không có ODP này. Tuy nhiên, R-134a có xếp hạng GWP cao, điều này không tán thành các công nghệ thân thiện với môi trường được ngưỡng mộ.
● R-290 (Propan)
R-290 trở thành chất làm lạnh hydrocarbon phát triển nhanh chóng được bình chọn là giải pháp thay thế thân thiện với môi trường. Chất làm lạnh R-290 được công nhận là vượt trội về ODPI và GWPI, và do đó R-290 được coi là một trong những hệ thống làm lạnh xanh tốt nhất hiện có. Hiệu suất năng lượng và sự phù hợp của nó cho các ứng dụng làm lạnh thương mại, từ tủ trưng bày đến tủ đông, khiến nó trở thành lựa chọn tuyệt vời cho các nhà bán lẻ sử dụng các máy này.
Nhược điểm: R290 có đặc tính dễ cháy nổ và số lượng nạp bị hạn chế. Mức độ an toàn của nó là A3. Khi sử dụng môi chất lạnh R290 cần hút bụi và cấm ngọn lửa mở vì có thể tạo thành hỗn hợp dễ nổ khi trộn với không khí (oxy). Có nguy cơ cháy nổ khi tiếp xúc với nguồn nhiệt và ngọn lửa trần.
● R-600a (Isobutan)
Tương tự như R-290, là loại hydrocarbon có đặc điểm sinh thái nổi bật như giá trị GWP và ODP thấp. Phần lớn hơn của nó được sử dụng trong các hệ thống làm lạnh nhỏ hơn và nổi tiếng là vừa hiệu quả vừa ít gây hại cho môi trường. R-600a, do tính chất thân thiện với môi trường và nhiều lợi ích bổ sung, hiện là lựa chọn chất làm lạnh đầu tiên cho các thiết bị làm lạnh thương mại mới.
Thể tích giới hạn cháy nổ của môi chất lạnh R600a là từ 1,9% đến 8,4%. Mức độ an toàn của nó là A3. Nó có thể tạo thành hỗn hợp nổ khi trộn với không khí. Có nguy cơ cháy nổ khi tiếp xúc với nguồn nhiệt và ngọn lửa trần. Nó phản ứng dữ dội với chất oxy hóa.
Nhược điểm: Chất làm lạnh R600a không phù hợp với tủ lạnh làm mát bằng không khí. Nó đòi hỏi bảo trì cao. Khi hàm lượng chất làm lạnh R600a trong hệ thống lạnh không đủ có thể gây ra áp suất quá mức, tiếng ồn máy bất thường và rút ngắn tuổi thọ của máy nén.
Chất làm lạnh nào tốt nhất để làm mát?
Trong nhiều thập kỷ, R-22 và R-404A từ lâu đã được coi là chất làm lạnh được lựa chọn vì hiệu quả làm mát cao, nhưng điều này đã thay đổi trong thập kỷ qua khi các hydrocacbon như R-290 trở nên phổ biến rộng rãi. Khí tủ lạnh xanh đang nhanh chóng giành được danh tiếng vì chúng kết hợp tốt giữa hiệu suất tổng thể và tính bền vững, khiến chúng trở thành một lựa chọn thân thiện với môi trường ngày càng phổ biến trong điện lạnh thương mại.
Chất làm lạnh cho tủ lạnh và tủ đông thương mại?
R-134a, R-600a và R290 là một trong những chất làm lạnh phổ biến trong tủ lạnh, còn R-404A và R-290 thường được áp dụng trong tủ đông do hiệu quả của chúng trong việc loại bỏ nhiệt ở trạng thái nhiệt độ thấp hơn. Ngược lại với xu hướng này, hầu hết các tủ lạnh và tủ đông hiện nay đều hoan nghênh việc sử dụng R-290 và R-600a vì hoạt động của chúng rất thân thiện với môi trường.
Chất làm lạnh nào được đề xuất?
Như đã biết, chất làm lạnh thuộc loại hydrocarbon thải ra trong điện lạnh thương mại truyền thống gây ra một vấn đề môi trường lớn cần phải chuyển sang R-290 và R-600a. Chất làm lạnh có tính chất như vậy không để lại nhiều dấu chân cho môi trường; ngược lại, chúng mang lại hiệu suất và hiệu quả sử dụng năng lượng đáng kinh ngạc. Các công ty và nhà khai thác chiến thắng trong cuộc thi mang lại cơ hội sử dụng công nghệ xanh để tuân thủ các quy định và góp phần bảo vệ môi trường.
Kết hợp chất làm lạnh với mẫu máy nén
Một điều quan trọng là liệu chất làm lạnh có tương thích với kiểu máy nén đã chọn hay không. Nhiều mô hình khác nhau, ví dụ như Embraco, mọi mô hình thông minh đều sử dụng một số hợp chất chính xác để mang lại hiệu quả và độ tin cậy cao nhất. Ví dụ: một trong những máy nén của Embraco đã được sửa đổi để sử dụng R-290, do đó, các đặc tính cụ thể của chất làm lạnh này có thể tăng công suất và hiệu quả sử dụng năng lượng. Điều rất quan trọng là chọn độ nén của mô hình chất làm lạnh và chức năng cần thiết để vận hành thích hợp.
Phần kết luận
Việc chuyển sang sử dụng chất làm lạnh sinh thái một cách dứt khoát cho thiết bị làm lạnh thương mại là một phần thiết yếu của các quy định và là một bước đi táo bạo hướng tới sự bền vững. Đối với Quy định về Khí F, vốn đang dần loại trừ các chất làm lạnh có khả năng làm nóng lên toàn cầu cao như R-22 và R-404A, những chất này hiện đang chuyển sang các chất thay thế như R-290 và R-600a. Những sửa đổi này thể hiện mức độ ưu tiên cao hơn trong việc bảo vệ môi trường và tiết kiệm năng lượng. Đổi mới công nghệ sẽ đưa chất làm lạnh an toàn hơn và hiệu quả hơn vào thị trường. Lựa chọn này sẽ được hướng dẫn bởi hành động cân bằng tinh tế trong đó việc làm mát hiệu quả sẽ đi đôi với trách nhiệm đối với hành tinh mà chúng ta được giao phó.
