Издание Energy Reports опубликовало работу учёных из Университета Йоханнесбурга (ЮАР), исследовавших возможность непосредственной замены экологически небезопасного хладагента R134a энергоэффективным углеводородом R600a c присадкой на основе наночастиц. Результаты исследований показали, что использование R600a c добавлением многостенных углеродных нанотрубок на 29% снижает энергопотребление и повышает холодопроизводительность бытовых холодильников.
R134a — один из наиболее распространённых хладагентов в бытовом и промышленном холодильном оборудовании. Он не горюч, и потому считается безопасным для применения во многих областях. Однако этот газ имеет высокий потенциал глобального потепления (ПГП). Кроме того, не самая высокая энергоэффективность приводит к тому, что холодильники, морозильники и кондиционеры воздуха потребляют больше электроэнергии, чем могли бы. Другими словами, R134a наносит удар по климату не только прямым, но и косвенным образом.
В то же время, использование более энергоэффективных хладагентов позволяет значительно уменьшить счета за электроэнергию.
Ранее проводились исследования, показывавшие сокращение энергопотребления при добавлении многостенных углеродных нанотрубок в такие хладагенты, как вода и этиленгликоль. Наночастицы также уменьшают трение и износ компрессоров оборудования.
Однако поведение углеводородного хладагента, такого как R600a, с присадкой из нанотрубок исследовалось впервые.
В ходе эксперимента R600a c присадкой заправлялся в бытовой холодильник, рассчитанный на заправку 100 граммами R134a. В качестве смазки было применено минеральное масло.
Тесты показали, что новый хладагент повысил эффективность и холодопроизводительность холодильника.
— Холодильник охлаждался быстрее, и через 150 минут температура испарения была ниже −11°С. При использовании R134a температура испарения к этому сроку опускалась до −8°С. Стандарт ISO 8187 требует достижения температуры испарения в −3°С за 180 минут, — рассказал доктор Дэниел Мадийра с Кафедры инженерной механики Университета Йоханнесбурга. — Энергопотребление сократилось на 29% по сравнению с R134a. Это существенный выигрыш, особенно для семей с низким достатком.
По словам доктора Мадийры, многостенные углеродные нанотрубки вносят критический вклад в повышение энергоэффективности.
— Нанотрубки не только уменьшают трение и износ, препятствуют коррозии и образованию засоров, но и обеспечивают высокую теплопроводность.
Однако использование нового хладагента сопряжено с некоторым риском. В отличие от R134a, R600a легковоспламеняем. С другой стороны, он более энергоэффективен и обладает крайне малым ПГП. Ряд производителей уже используют R600a в своих холодильниках.
— По соображениям безопасности в бытовом холодильнике не должно использоваться более 150 граммов R600a. До замены холодильник, участвовавший в испытаниях, заправлялся 100 граммами R134a, которые мы заменили
eurekalert.org
Перевод: mir-klimata.info
