Новый хладагент приходит в Россию

Человеку, не посвященному в технические тонкости, сообщение о том, что теперь вновь разрабатываемые легковые автомобили будут оснащаться установками кондиционирования воздуха с новым хладагентом, говорит не слишком много. Тем не менее эта новость будет иметь далеко идущие последствия и в значительной мере изменит подходы к обслуживанию кондиционеров транспортных средств.

Дать нашим читателям некоторые дополнительные разъяснения мы попросили Дмитрия Спицына, технического директора компании «ТЕХА Диагностика», являющейся официальным представителем компании ТЕХА в России.

– Чем вызвана необходимость смены хладагента?

– Прежде всего, бережным отношением к окружающей среде – тем же самым стремлением, что некоторое время тому назад привело к повсеместной замене хладагента R12 на используемый сейчас R134. Теперь начинается новый этап снижения влияния хладагента на окружающую среду – еще большего уменьшения того воздействия, которое в конечном итоге может привести к так называемому «глобальному потеплению».

Поэтому практически всеми странами мира одобрено использование хладагентов, оказывающих меньшее воздействие на окружающую среду. В рамках ЕС последовало административное решение – вступила в силу Директива 2006/40/СЕ, согласно которой все легковые автомобили, которые будут получать сертификат на серийное производство после 01.01.2011 г., должны использовать хладагент с потенциалом глобального потепления (грин-фактором) не более 150 GWP (GWP – Global Warming Potential – интегральная оценка влияния на парниковый эффект). Для сравнения: у R134 этот потенциал равен почти 1500. Автомобили, получившие сертификаты до этого срока, могут использовать старый хладагент до момента снятия их с производства, но не позднее 01.01.2017 г. После этого срока использование в новых автомобилях хладагента, не соответствующего принятым требованиям, будет запрещено.

– Какие предлагали альтернативы используемому сейчас R134?

– Рассматривались несколько возможностей замены. Во-первых, компании Honeywell и DuPont, в свое время объединив усилия, разработали хладагент, у которого грин-фактор меньше 4. Запатентовав молекулу нового вещества, они создали на ее основе совершенно нетоксичный газ, который по своим теплотехническим характеристикам оказался очень близок к аналогичным свойствам газа R134. Эта очень важная особенность нового хладагента (он получил обозначение R1234yf) дает возможность использовать практически те же самые узлы и агрегаты климатических установок, что использовались с R134. Благодаря этому можно значительно снизить себестоимость производства новых систем кондиционирования и ускорить процесс замены хладагента. Новый теплоноситель термически и химически стабилен, однако плохая новость заключается в том, что он, в отличие от R134, оказался горючим.

(О том, что такое горючесть, как она измеряется и на что влияет, поговорим чуть позже.)

Во-вторых, немецкие автопроизводители были склонны использовать в своих автомобилях обыкновенную двуокись углерода (углекислый газ). Оценивая влияние на окружающую среду любого газа, сравнивают его именно с двуокисью углерода, поэтому GWP этого теплоносителя равен единице.

В-третьих, корейские автопроизводители акцентировали свое внимание на хладагенте R152 на основе аммиака. Грин-фактор этого вещества чуть ниже 150. Формально он соответствует новым требованиям, но принципиально ничего не меняет.

Выбор сопровождался длительными дискуссиями специалистов и многочисленными испытаниями, проведенными с целью выяснить влияние хладагента на безопасность транспортных средств. В частности, когда автомобиль попадает в аварию, то герметичность системы кондиционирования может быть нарушена. Что произойдет в этом случае, если на смесь хладагента с парами масла, которая внутри кондиционера находится в виде аэрозоля, будет воздействовать открытое пламя? Или, что будет с людьми в салоне автомобиля, если лопнет радиатор испарителя и произойдет одновременная утечка большого количества газа? Пока не были получены однозначные ответы на все интересующие вопросы, никакие решения не принимались.

Результаты всех испытаний хладагента R1234yf, произведенных разнообразными независимыми специализированными организациями, оказались обнадеживающими. Собственно, это и определило его окончательный выбор.

В итоге был введен новый класс теплоносителей – класс медленно горящих смесей.

– Что значит «медленно горящий»?

– Это значит, что при воздействии открытого огня скорость распространения пламени будет очень и очень низкой. Квалифицированные испытания, которые провел концерн Hyundai, имитирующие разрыв конденсора, находящегося перед нагретым коллектором двигателя, показали, что воспламенения смеси хладагента с маслом не происходит, если она выбрасывается на поверхность, нагретую даже до 700 °С. Такой результат считается вполне достаточным.

– Значит, выбор был сделан в пользу R1234yf?

– Да, результаты всех испытаний позволили сделать окончательный выбор и привели к появлению административного решения, о котором уже было сказано.

– Замена хладагента каким-то образом затрагивает конструкцию систем кондиционирования воздуха?

– Да. Несмотря на то что свойства нового и старого хладагентов близки, тем не менее есть ряд отличий, которые приводят к тому, что холодопроизводительность системы, использующей хладагент R1234yf при традиционных технических решениях будет несколько ниже (на 3–7 %). Чтобы не снизилась эффективность систем кондиционирования, был использован ряд новых технических решений.

Например, введен так называемый коаксиальный трубопровод, совмещающий в себе линии высокого и низкого давления. При взаимном движении хладагента в трубопроводе такой конструкции происходит передача теплоты от контура высокого давления к контуру низкого давления. При этом выравнивается разность температур, облегчается режим работы компрессора, повышается КПД.

В качестве второй меры сохранения эффективности системы была увеличена площадь испарителя при одновременном увеличении толщины его стенок. Прочность испарителя – дань безопасности автомобиля.

Модификации подверглись также клапаны, регулирующие давление, через которые хладагент поступает в испаритель (так называемые вентили и капиллярные трубки).

Иными словами, несмотря на то что конструктивные решения позволяют использовать представленные сейчас в производстве агрегаты, они будут иметь несколько иное исполнение. Прямая закачка нового хладагента в старую систему не допускается.

– Используют ли системы кондиционирования специальные масла?

– Масла, которые будут применяться совместно с новым хладагентом, тоже имеют специальный допуск и спецификацию. Смешивание старых и новых масел не рекомендует ни один из производителей.

– Что можно сказать о цене нового хладагента?

– Сейчас хладагент, производимый опытными партиями, очень дорог. Его цена примерно на порядок выше, чем стоимость R134 при его массовом производстве. Естественно, когда производство достигнет сравнимых промышленных объемов, цена нового хладагента снизится.

Для того чтобы сэкономить на производстве и опять-таки снизить нагрузку на окружающую среду, производители до минимума – практически вдвое – снизили объем циркулирующего в системе хладагента.

– Расскажите об особенностях обслуживания новых систем кондиционирования.

– К процедуре обслуживания новых климатических установок предъявляют несколько иные требования, чем ранее. Поэтому многие компании, которые разрабатывают и производят оборудование для обслуживания кондиционеров, начали работу по созданию соответствующих установок.

Поскольку компания ТЕХА начала эту работу одной из первых (ее специалисты были включены в экспертную группу, которая разрабатывала требования к новому хладагенту), то уже сегодня серийно производятся (и поставляются в Россию) заправочные станции «семисотой» серии, которые могут работать как со старым газом, так и с новым. А одна из топовых моделей – сразу с обоими.

При разработке этих установок пришлось принимать дополнительные противопожарные меры: улучшить вентиляцию корпуса, ввести контроль утечек хладагента и т. п. Для этого нужно было увеличить точность взвешивания хладагента (на моделях 760 и 780 даже стоят дополнительные датчики, исключающие влияние неровного пола на замеры) и введен еще ряд мер, которые позволяют правильно и безопасно работать с новым газом. В частности, к таким мерам относят функцию очистки внутреннего контура высокого и низкого давления перед подключением установки к автомобилю для удаления остатков масла и хладагента. В топовых моделях приняты меры по исключению контакта гигроскопичных материалов (масла и УФ-красителя, используемого для поиска течей) с воздухом. Чтобы не допустить использования неразрешенных (а тем более контрафактных) расходных материалов, введен контроль использования масла: каждая емкость имеет встроенный чип с уникальным кодом, предпринят и еще ряд технических мер.

Словом, компания ТЕХА, выпустив на рынок новую серию заправочных станций Komfort 700R, уже сейчас полностью готова к обслуживанию как старых, так и новых мобильных систем кондиционирования воздуха.

– Как скоро наши технические центры могут столкнуться с необходимостью обслуживания климатических установок с новым хладагентом?

– Очень скоро. Для ряда автомобильных брендов гораздо раньше, чем думают многие – уже через несколько месяцев.

Опытные механики и диагносты знают, что многие автомобили при подготовке к летнему сезону требуют очистки радиаторов конденсоров от пыли, грязи, пуха и т. д. В большинстве случаев выполнить эти операции без разборки системы и ее разгерметизации невозможно. Поэтому можно с достаточной степенью уверенности утверждать, что к следующему лету (а в случае аварии автомобиля – и того раньше) в России возникнет нужда в операциях, связанных с демонтажом радиаторов кондиционеров. Поэтому необходимость в современных заправочных станциях может возникнуть совсем скоро.