Stim cu totii si constientizam in acelasi timp ca natura este cel mai de pret cadou dat de Dumnezeu, asa ca trebuie sa o primim cu bratele deschise. In continuare va prezint cateva aspecte care cu privire la impactul agentilor frigorifici asupra naturii si a mediului inconjurator.

Agentul frigorific este o substanta caracterizata de proprietati deosebite, fapt pentru care are o mare aplicabilitate in industria sistemelor frigorifice si de climatizare. Se caracterizeaza prin faptul ca, la temperatura mediului ambiant (sau la o temperatura joasa), isi schimba starea de la lichid la gaz prin vaporizare, proces care se realizeaza cu absorbtie de caldura; si viceversa, isi schimba starea de la gaz la lichid, prin condensare, proces care se realizeaza cu cedare de caldura.

Avand in vedere ca, trecerea de la o stare la alta se realizeaza cu absorbtie si, respectiv, cedare de caldura, inseamna ca, in cadrul unui sistem de aer conditionat, pentru ca agentul frigorific sa finalizeze un circuit complet de trecere lichid-gaz, si respectiv, gaz-lichid, este necesara absorbtia caldurii aerului din interior, caldura care este eliberata apoi, in exterior. Absorbind caldura aerului din interior in anotimpul canicular, temperatura mediului ambiant din interioare se racoreste si devine optima si constanta pentru buna functionare a organismului uman.

Scurt istoric in folosirea agentilor frigorifici

• Prima inregistrare despre utilizarea unei forme incipiente de climatizare a camerelor, folosind un agent de racire, a fost consemnata in Roma antica, cand in peretii incaperilor anumitor nobili sau in peretii din spatiile exclusiviste erau montate sisteme elaborate de tevi si conducte prin care curgea continuu apa rece, cu scopul de a racori aerul din interior;
• In anul 1758 s-a realizat un prim pas in dezvoltarea aparatelor de aer conditionat moderne prin contributia lui Benjamin Franklin si a lui John Hadley care au utilizat, pentru prima data, evaporarea rapida a alcoolului si a eterului pentru a racori diferite obiecte;
• In 1764 Michael Faraday a realizat un ciclu de vaporizare si condensare al amoniacului dar abia anul 1876, prin contributia lui Carl von Linde in utilizarea amoniacului ca agent frigorific, permite dezvoltarea instalatiilor frigorifice asa cum sunt ele in prezent. Amoniacul este considerat agent frigorific natural, este simbolizat prin R717 si este cel mai important si mai utilizat in practica, datorita proprietatilor sale termodinamice care il fac cel mai performant agent frigorific din punct de vedere al transferului termic;
• Thomas Midgley Jr. a sintetizat in 1930 primul agent frigorific CFC, freonul. Termenul „Freon” a fost brevetat de firma DuPont si se foloseste pentru mai multe tipuri de agenti frigorifici.

In prezent, denumirea comerciala a agentilor frigorifici este formata din prefixul „R” urmat de numarul substantei avute in vedere (exemplu: R410a, R717 , R290, R600, R4XX, R5XX etc.). Totodata, este notabil de remarcat ca aceasta denumire nu este standardizata la nivel international, aceeasi substanta avand denumire diferita, in functie de tara sau de producator.

In functie de impactul asupra mediului inconjurator, agentii frigorifici sunt impartiti in 4 categorii:

1. HFC (Hidrogen – Flour – Carbon): clasa de agenti frigorifici cu impactul cel mai mic asupra mediului inconjurator, datorita faptului ca nu include atomul de Clor, care este prezent in majoritatea agentilor frigorifici de pe piata. Datorita prezentei Hidrogenului, acesti tipi de agenti sunt inflamabili. Exemple: R23, R32, R125, R134a etc;

2. HCFC (Hidrogen – Clor – Flour – Carbon): clasa de agenti frigorifici cu impact mediu asupra mediului inconjurator, datorita faptului ca include cantitati minime de Clor. Datorita prezentei Hidrogenului, acesti tipi de agenti sunt inflamabili. Exemple: R22, R142b etc.;

3. CFC (Clor – Flour – Carbon): clasa de agenti frigorifici cu impactul cel mai nociv asupra mediului inconjurator, datorita cantitatii semnificative de Clor. Exemple: R11, R12, R113, R114, R13b etc.

Amestecuri AZEOTROPE :

Amestecuri CVASIEOTROPE:

Amestecuri ZEOTROPE:

4. HFO (Hidro-Fluor-Olefina) : clasa de agenti frigorifici ecologici care au un GWP ( Global Warming Potential) mai mic de 3, exemplu :

a) Amoniacul R717– este un compus chimic format dintr-un atom de azot și trei atomi de hidrogen. Denumirea provine de la clorura de amoniu– agent frigorific natural ODP ( Ozone Depleting Potential- potential de epuizare ozon) este 0 si GWP ( Global Warming Potential- potential efect sera) este 0.

• amoniacul ( NH3 ) – în condiţiile curente sunt întâlnite în industria alimentară, presiunea de
  condensare a amoniacului nu depăşeşte 14 … 16 bar, iar presiunea de vaporizare scade sub
  cea atmosferică la valori corespunzătoare temperaturii de -33,4°. Căldura latentă de vaporizare
  este mare (în jur de 1200 kJ/kg), de 6-8 ori mai mare decât a freonilor. Are miros caracteristic,
  este explozibil în amestec cu aerul la concentraţii de 15 … 28% , deoarece corodează puternic
  cuprul, piesele instalaţiei frigorifice în contact cu amoniacul trebuie să fie din otel sau inox. Este
  utilizat în instalațiile medii și mari echipate cu compresoare cu piston și în instalații
  frigorifice cu absorbție.

b) R600– denumit si Izobutan, formula moleculara C4H10, ODP=0, GWP=4. Gaz lichefiat incolor,inflamabil cu miros usor.

c) R290-denumit si propan,Formula moleculară: CH3CH2CH3 , este un gaz incolor, inodor, ODP=0, GWP = 20.R290 este folosit ca agent frigorific, pentru condiționarea centrală, pompa de căldură, aer condiționat și alte echipamente mici de uz casnic de refrigerare. Gradul ridicat R290 poate fi folosit ca înlocuitor pentru R22, R502. De asemenea, poate fi utilizat ca gaz de sudură metalic.

Specificatii recipient freon R290:

d) R1234YF

Freonul R1234yf cunoscut si sub denumirea de HFO-1234yf este un agent frigorific de tip HFO (hidrofluorolefina) cu formula CH2=CFCF3, a fost propus ca inlocuitor pentru R134a, fiind utilizat cu precadere ca agent frigorific in aparatele de climatizare auto.

Specificatii freon R1234yf:
1. formula chimica: CF3CF=CH2(2,3,3,3 – tetrafluoroprop-1-ene)
2. freon inflamabil (6,5%)
3. apartine clasei hidrofluorolefina (HFO)
4. un potential redus de incalzire globala (GWP – <1)
5. ODP (potential de epuizare a ozonului) – 0
6. temperatura critica – 94,7°C
7. presiune critica – 33,82 bar
8. densitate lichida (kg/m³) – 1091,91
9. masa moleculara relativa (kg/mol) – 114,04
10. densitatea vaporilor (kg/m³) – 37,92
11. tip lubrifiant: POE (poliolester)
12. eficienta energetica ridicata

In ceea ce priveste manipularea agentilor frigorifici, este important de stiut ca detectarea pierderilor se face cu aparate speciale iar inlaturarea acestora se face in conformitate cu legislatia in vigoare. Totodata, din 2013, in urma reglementarilor Uniunii Europene, noile echipamentele frigorifice produse vor folosi freoni ecologici.

Exemple de instaltii frigorifice casnice care functioneaza cu diferiti agenti refrigeranti: