Alternative R-1234yf and R-744 refrigerants used in automotive air conditioning since 2017

Zgodnie z dyrektywą Komisji Europejskiej numer 842/2006 (a później 517/2014) od stycznia 2017 roku zakazano stosowania czynników chłodniczych we wszystkich nowych urządzeniach klimatyzacji samochodowej, dla których wskaźnik GWP, charakteryzujący potencjał tworzenia globalnego ocieplenia, wynosi więcej niż 150. Z tego względu, stosowany powszechnie czynnik R-134a zostaje stopniowo wycofywany z użytkowania. Zaczęto poszukiwania alternatywnego czynnika, który spełni wszystkie wymogi. Według międzynarodowych zaleceń, czynnik powinien posiadać przede wszystkim właściwości przyjazne środowisku oraz powinien być bezpieczny w eksploatacji, nie stanowiąc zagrożenia dla życia ludzkiego. W artykule porównano dwie alternatywne substancje, które w większym lub mniejszym stopniu mogą być zamiennikami czynnika R-134a w układach klimatyzacji pojazdów. Są to syntetycznie otrzymywany czynnik oznaczony symbolem R-1234yf z grupy HFO oraz występujący w środowisku naturalnym dwutlenek węgla CO2 o symbolu R-744. W pracy opisano ich budowę chemiczną, właściwości fizyczne oraz termodynamiczne. Zestawiono publikacje naukowe, uwzględniające wyniki badań doświadczalnych wydajności, osiąganych przez układy chłodnicze, w których stosowano porównywane czynniki. Dokonano opisu metodyki badawczej, scharakteryzowano wykorzystane narzędzia oraz przedstawiono najważniejsze, z punktu widzenia autorów artykułu, wyniki badań. Alternatywne czynniki poddano również analizie środowiskowej. Sprawdzono ich wpływ na degradację warstwy ozonowej oraz scharakteryzowano wskaźnik potencjału tworzenia globalnego ocieplenia. Ponadto przeanalizowano kwestie bezpieczeństwa, zgodnie z obowiązującym normami, pod względem palności, toksyczności, klasyfikując poszczególne czynniki do odpowiednich grup bezpieczeństwa. Omówiono negatywne działania czynników na ludzki organizm, podczas eksploatacji urządzeń napełnionych ocenianymi czynnikami oraz ich awarii. Dokonano krótkiego porównania ekonomicznego, analizując obecne ceny czynników i usług serwisowych.According to The European Commission’s regulation numbers 842/2006 and 517/2014, refrigerants whose Global Warming Potential ratio is more than 150, have been prohibited in mobile air conditioning (MAC) since January 2017. Therefore, the commonly used R-134 gas has been banned. The search for a new refrigerant, which grants all the required criteria, has begun. In accordance with new European standards, the gas should have environmentally friendly properties and should not be noxious to human life while operating. In this paper, two alternative substances, which can substitute the banned R134a, have been compared. This is synthetic R1234yf, which belongs to the HFO group, and carbon dioxide, which exists in the natural environment. The chemical build, physical and thermodynamic properties have been described. Scientific articles, which present and compare the technical results of testing both refrigerants, have been discussed. Comparison results, tools used and research methodology have been described in these articles. Alternative gases have been analyzed for their environmental impact and have been checked on the toxic, flammable, impact on ozone depletion and global warming. The threats to human life due to the use of the new refrigerants have been reviewed. The thesis also comprises an economical comparison between the two gases. A short review and conclusions have been presented at the end of the article